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凝析气管道水合物与蜡耦合沉积堵塞及解堵研究进展
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作者 黄婷 李丹 +5 位作者 谢振强 姚海元 付强 李焱 杨博 秦蕊 《化工进展》 北大核心 2025年第10期5663-5672,共10页
随着深水凝析气田的大规模勘探和开发,深水凝析气输送管道中水合物与蜡耦合沉积堵塞问题日益引发关注。探明蜡对水合物沉积堵塞和解堵的影响机制,有效控制水合物和蜡耦合沉积和堵塞过程,形成高效的解堵技术,能够有力推动水合物流动保障... 随着深水凝析气田的大规模勘探和开发,深水凝析气输送管道中水合物与蜡耦合沉积堵塞问题日益引发关注。探明蜡对水合物沉积堵塞和解堵的影响机制,有效控制水合物和蜡耦合沉积和堵塞过程,形成高效的解堵技术,能够有力推动水合物流动保障策略从完全抑制向风险管理转变。本文围绕近年来油气混输管流体系下水合物和蜡沉积堵塞及解堵的研究成果,阐述了蜡对水合物成核、生长、聚集、沉积堵塞和流体流变性的作用规律,解析了注热力学抑制剂和降压条件下水合物和蜡耦合防控和解堵效果,梳理了水合物分解动力学模型研究现状,分析了模型对蜡的传质传热作用表征情况。基于此建议下一步针对深水凝析气输送管道的特点,充分考虑水相和蜡的分布形式,耦合流动参数影响,表征沉积层抗剪强度,深入解析凝析气输送管道水合物和蜡沉积堵塞机制;揭示水合物和蜡耦合沉积堵塞解堵过程中的传质传热机理,建立并完善适用于深水凝析气输送管道的水合物与蜡耦合堵塞的解堵预测模型,为完善深水油气混输管道水合物流动保障技术体系提供理论基础,支持现场防控决策。 展开更多
关键词 水合物 凝析气 解堵 管道
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油水乳状液中混合气水合物生成动力学实验
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作者 林德才 黄婷 +5 位作者 陈玉川 史博会 宋尚飞 梁德青 卢静生 宫敬 《新能源进展》 北大核心 2025年第5期555-563,共9页
随着油气资源不断向深水、超深水区域和陆地超深井挺进,油-气-水多相流在采油-输送过程中面临的水合物流动保障问题日益突出。自主搭建了一套可视化高压反应釜装置,用于研究油水乳状液体系下水合物诱导期及水合物生长特性。结果表明,随... 随着油气资源不断向深水、超深水区域和陆地超深井挺进,油-气-水多相流在采油-输送过程中面临的水合物流动保障问题日益突出。自主搭建了一套可视化高压反应釜装置,用于研究油水乳状液体系下水合物诱导期及水合物生长特性。结果表明,随着水合物生成驱动力的增加,水合物诱导期呈现先缩短后延长趋势;搅拌转速与水合物诱导期呈现正相关;含水率40%体系的水合物诱导期仅略长于含水率30%和50%体系的水合物诱导期。水合物生长阶段会伴随着气泡消融、气-液界面升高、水合物向气相生长、水合物块稳定等现象。水合物生长速率与体系初始压力和搅拌转速呈正相关,与水浴温度和乳状液含水率呈负相关。 展开更多
关键词 水合物 水合物诱导期 生长形态 水合物动力学生长
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含粉砂盐水体系甲烷水合物生成与固相沉积规律 被引量:2
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作者 刘礼豪 黄婷 +6 位作者 雍宇 罗昕浩 赵泽明 宋尚飞 史博会 陈光进 宫敬 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1987-2000,F0004,共15页
管道中水合物再生与粉砂沉积堵塞是影响可燃冰开采的关键问题,而且管道中海水具有一定矿化度。利用高压环路开展了水-粉砂-NaCl-CH_(4)体系水合物生成与水合物-粉砂沉积实验,揭示水合物生成到稳定固相沉积的四阶段演变过程。研究发现,... 管道中水合物再生与粉砂沉积堵塞是影响可燃冰开采的关键问题,而且管道中海水具有一定矿化度。利用高压环路开展了水-粉砂-NaCl-CH_(4)体系水合物生成与水合物-粉砂沉积实验,揭示水合物生成到稳定固相沉积的四阶段演变过程。研究发现,在含有粉砂的盐水体系中甲烷水合物的诱导期相较于纯水体系可显著延长2~3倍,特别是在低含砂浓度(质量分数0.1%)和高流量(1600 kg/h)条件下,诱导期延长至3.3倍。分析认为NaCl和粉砂对水分子簇结构的扰乱是抑制水合物成核的关键机理,此外NaCl通过压缩颗粒双电层厚度削弱砂粒亲水性,通过纳米气泡桥接促使固相颗粒聚集并黏附于管壁,加速水合物-砂沉积层的形成。研究成果有助于保障可燃冰开发排采系统中多相流动的安全与稳定。 展开更多
关键词 甲烷水合物 诱导期 沉积 流动保障 可燃冰
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第一类水合物藏降压开采实验模拟 被引量:2
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作者 黄婷 李清平 +2 位作者 李锐 庞维新 陈光进 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期4120-4128,共9页
我国南海含下伏游离气的水合物储层具有实现下伏游离气和水合物分解气“两气合采”的地质条件,开采该类型水合物藏能够增加产气量,提高经济性。但目前该类型储层的开采模拟室内实验研究较少,开采规律认识不足。本文采用实验室自行搭建... 我国南海含下伏游离气的水合物储层具有实现下伏游离气和水合物分解气“两气合采”的地质条件,开采该类型水合物藏能够增加产气量,提高经济性。但目前该类型储层的开采模拟室内实验研究较少,开采规律认识不足。本文采用实验室自行搭建的三维水合物模拟装置,建立了一套含有游离气层的第一类水合物储层制备新方法,研究了水合物藏降压开采过程的产气产水特性。结果表明,采用甲烷水合物四相点以下的生产压力能有力地加快水合物分解进程,提高开采效率,当开采压力从2.95MPa降低到2.14MPa,快速产气阶段气体采收率增加10%,总开采时间缩短约38%,总采收率从73%提高到81%。当开采井井孔位于水合物层时,可能会在井孔附近出现水合物二次生成现象,从而导致开采产气速率显著降低,相比于开采井井孔位于气层,相同累积产气量的情况下生产时间延长30%左右。对比第一、三类水合物藏发现,第一类水合物藏的快速产气阶段持续20min以上,比第三类水合物藏延长一倍多,但总的气体采收率稍低。本文塑造的是气饱和的第一类水合物藏,对实际海洋水合物藏的模拟具有一定局限性,今后研究还需从实验装置尺度、分区控温方法、实验介质筛选、储层重塑稳定性等方面着手,解决储层重塑关键技术问题,为我国含下伏游离气的泥质粉砂型天然气水合物藏开采提供基础数据参考。 展开更多
关键词 第一类水合物藏 下伏游离气 降压开采 气体采收率 开采压力
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含粉砂及盐体系甲烷水合物二次生成规律
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作者 李清平 黄婷 +3 位作者 史博会 庞维新 陈玉川 宫敬 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期6251-6258,共8页
随着深水浅层天然气水合物试采工作的开展,亟需解决井筒含砂条件下水合物二次生成的问题,目前鲜见针对含粉砂及盐体系内水合物二次生成动力学的研究报道。本文选取粒径3.7~10.3μm粉砂砂粒,通过改变粉砂浓度(质量分数0.6%、1.6%和5.0%)... 随着深水浅层天然气水合物试采工作的开展,亟需解决井筒含砂条件下水合物二次生成的问题,目前鲜见针对含粉砂及盐体系内水合物二次生成动力学的研究报道。本文选取粒径3.7~10.3μm粉砂砂粒,通过改变粉砂浓度(质量分数0.6%、1.6%和5.0%)、盐浓度(质量分数0.1%、0.6%和1.0%)以及砂盐配比度,研究高压条件下(8MPa)粉砂和盐对甲烷水合物二次生成动力学的影响规律。结果表明:①在砂粒粒径3.7~10.3μm范围内,相较于初次生成诱导期时间,二次生成诱导期缩短的时间随着砂粒粒径的减小而延长;②0.6%和1.6%质量分数下的粉砂对于水合物二次成核具有促进作用;③在0.1%~1.0%含盐质量分数范围内,盐浓度越高,水合物初次和二次生成最终的气体消耗量以及最大气体消耗速率越接近,盐分对水合物“记忆效应”的抑制作用越明显;④在盐砂质量分数配比分别为低(0.6%∶0.1%)、中(1.6%∶0.6%)、高(5.0%∶1.0%)条件下,随砂盐配比度的增加,初次水合物生成诱导期逐渐缩短,二次水合物生成诱导期逐渐增长,所有体系二次生成诱导期均比初次生成诱导期短,且随配比度的升高,两次诱导期差值减小。结论认为,搅拌体系内水合物二次生成过程中,粉砂能够促进甲烷水合物的二次生成动力学,盐分则具有抑制作用,但两者的配比对水合物二次生成动力学的影响则取决于两者的浓度。 展开更多
关键词 水合物 二次生成 粉砂砂粒 诱导时间 生成动力学
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