西气东输天然气水合物形成条件试验方法研究

【摘要】：水合物是一种类冰状的固态结晶物，它是在一定的温度及压力条件下，由水分子氢键组成的网状结构包容一些低分子量气体分子而形成的。 在我国一些油田，尤其是沙漠油田和滩海油田的集气管网及长距离输气管道中，往往会存在水合物形成的条件，比如在我国海洋石油总公司锦州20-2海底天然气凝析油输送管道曾发生过水合物堵塞而被迫停产的事故，因此在管道规划设计时，应充分考虑这一问题。 为进行天然气水合物形成条件的研究，大庆油田 设计院引进了国际上公认的OLGA软件，它是根据水 合物形成热力学模型编制的，能够给出理想状态下的 天然气水合物形成条件。自行研制了静态水合物试验装置，能够给出静态条件下的天然气水合物形成条件。 为了能够给出实际管输条件下的水合物形成条件， 大庆油田设计院同挪威的Petreco公司共同研究设计并 由Petreco公司加工了一套动态模拟试验装置，该装置 能够模拟实际管输条件给出天然气水合物形成条件。应用应用OLGA软件，对各区块的天然气进行了水合物 形成条件预测计算。从计算结果可以看出，水合物形 成条件模拟试验值与软件预测值存在着一些差异，这 主要是由以下几个原因引起： １、管道中天然气水合物的形成速率受实际管输压 力、温度、流速等各种条件的影响，部分形成速率过 WP=60 慢的水合物晶核在宏观上无法体现，这就往往造成水 合物形成试验值与软件预测值存在一些差异； ２、由于塔里木油田气井采出水盐含量较高，水中 含有盐会降低水的饱和蒸气压，在一定程度上可以抑 制水合物的形成，使得水合物形成温度降低，这就造 成水合物实际形成值与软件预测值相比偏低。 本论文为了掌握“西气东输”管道中是否会形成天然气水合物，以便采取相应的预防措施。本文完成了下列研究工作：研究并建立了天然气水合物形成条件模拟试验方法；给出了克拉2、英买7、羊塔克、吉拉克等气田天然气的水合物形成条件。采集西气东输各气田的天然气样品或获取天然气组成数据，应用模拟试验和软件预测相结合的方法，给出天然气水合物形成条件。 本文的研究成果为“西气东输”工程的规划设计以及俄罗斯输气工程的前期工作提供了技术支持。 【关键词】：水合物 天然气混输 水合物形成条件 预防措施
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TE83
【目录】：

• 第一章 概述6-8
• 第二章 综合评述8-15
• 2.1 国外水合物研究现状11-12
• 2.2 国内水合物研究现状12-15
• 第三章 天然气水合物形成条件试验的研究方案及试验情况15-49
• 3.1 确立研究方案15-16
• 3.1.1 建立静态水合物试验方法,进行天然气水合物形成条件试验15
• 3.1.2 建立动态水合物试验方法,进行天然气水合物形成条件试验15-16
• 3.1.3 应用水合物预测软件进行天然气水合物形成条件软件试验16
• 3.2 试验研究情况16-49
• 3.2.1 天然气水合物形成条件静态模拟试验方法的建立16-20
• 3.2.1.1 静态水合物试验装置16-17
• 3.2.1.2 试验介质17-19
• 3.2.1.3 试验介质的配制19
• 3.2.1.4 装置重复性试验19
• 3.2.1.5 水合物形成条件试验值与理论值的比较19-20
• 3.2.2 天然气水合物形成条件动态模拟试验方法的建立20-33
• 3.2.2.1 动态水合物试验装置20-27
• 3.2.2.2 试验介质27
• 3.2.2.3 试验介质的配制27
• 3.2.2.4 装置重复性试验27-28
• 3.2.2.5 方法的建立过程28-33
• 3.2.3 塔里木油田天然气水合物形成条件的确定33-49
• 3.2.3.1 塔里木油田天然气水合物形成条件动态模拟试验33-36
• 3.2.3.2 塔里木油田天然气水合物形成条件静态模拟试验36-37
• 3.2.3.3 水合物形成条件软件预测37-46
• 3.2.3.4 水合物形成条件曲线46-49
• 第四章 试验结果和讨论49-50
• 第五章 结论50-51
• 参考文献51-57
• 附录 作者简介57-62
• 致谢58-62

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