含蜡油气水合物生成特性及其浆液黏度影响因素

作     者：张自印 庄乐泉 曹波波 罗泽利 敬加强 孙杰 陈星宇 ZHANG Ziyin;ZHUANG Lequan;CAO Bobo;LUO Zeli;JING Jiaqiang;SUN Jie;CHEN Xingyu

作者机构：中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气消防四川省重点实验室四川成都610500 

出 版 物：《中国海上油气》 (China Offshore Oil and Gas)

年 卷 期：2024年第36卷第3期

页      面：221-229页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082003[工学-油气储运工程] 

基　　金：国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点合作项目“深水蜡晶与水合物多相混输管道固相沉积与安全输运机制(编号:U19B2012)” 国家自然科学基金项目“管输热采稠油自生泡沫润滑稳定性及动力学行为研究(编号:52106208)” 四川省自然科学基金项目“热采稠油集输管道自生泡沫减阻机理研究(编号:2023NSFSC0924)”“深层低渗、稠油地面测试流程流动保障技术及工艺研究(编号:CCL2022SZPS0223)”部分研究成果 

主　　题：蜡-水合物聚集体 蜡晶 当量黏度 水合物 正交实验 影响因素 

摘      要：蜡、水合物及其耦合沉积是海洋油气多相混输工艺潜在风险问题。以天然气、去离子水、3#工业白油和石蜡为实验介质,依托可视化高压反应釜,基于正交实验设计的方法,分别选用L9(34)和L16(45)正交表设计并开展了无蜡和含蜡2种体系下天然气水合物生成实验;以流体当量黏度为评价指标,分析了含蜡量、搅拌速率、流体平衡温度、含水率、起始压力对水合物浆液当量黏度的影响显著程度。实验结果表明:黏度值恒定并不能判断反应釜中水合物生成是否结束,因为在剪切稳定阶段,脱离搅拌中心区域的水合物与搅拌区域新生成的水合物存在一种“动态平衡状态;含蜡量越高,水合物生长诱导期越长;在含蜡量2%与3%水合物的快速生长阶段,扭矩与转速会发生2次突变,第1次突变原因是蜡晶的大量析出导致搅拌中心区域油相胶凝结构增强,第2次突变原因是水合物大量生成并与析出的蜡晶相互吸附形成了蜡-水合物聚集体,在离心作用下脱离了搅拌中心区域;各因素对于无蜡和含蜡体系水合物浆液当量黏度的影响显著程度相似,搅拌速率均为主要影响因素。研究结果对深水油气管道的安全运行具有重要的理论意义和实用价值。