季铵盐型阳离子表面活性剂的水合物阻聚性能实验

作     者：孟子龙 岳铖 杨新 王宇哲 陈立涛 MENG Zilong;YUE Cheng;YANG Xin;WANG Yuzhe;CHEN Litao

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院 中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井液公司 

基　　金：国家自然科学基金重大项目课题“储层天然气水合物相变和渗流多场时空演化规律”,51991365 国家自然科学基金青年项目“深水油基钻井液中水合物的生成动力学研究”,51706248 中石油重大科技项目子课题“南海北部水合物藏多级相变与多尺度渗流机理研究”,ZD2019-184-002-1 

出 版 物：《油气储运》 (Oil & Gas Storage and Transportation)

年 卷 期：2024年第43卷第1期

页      码：87-95,110页

摘      要：【目的】水合物堵塞已成为深水油气管道输送安全的最大挑战之一,通过形成易流动的水合物浆液来避免水合物聚集与堵塞,可实现管道内油气的安全输送,其关键在于高性能阻聚剂的研发。【方法】自行设计并搭建了高压摇摆釜实验装置,采用盲式高压摇摆釜中水合物阻聚剂性能评价实验方法,探究含水率为20%的油水体系中甲烷水合物的生成过程,并对DHAC(双十二烷基羟丙基氯化铵)、DDAC(双十八烷基二甲基氯化铵)等13种季铵盐型阳离子表面活性剂的水合物阻聚性能进行实验。利用位移传感器记录摇摆釜中滑块的位移轨迹,将滑块的移动范围、移动速率作为阻聚性能的分级评价指标,表面活性剂的阻聚性能从好到差依次可分为A、B、C三类。【结果】通过筛选实验发现,实验用的13种季铵盐型阳离子表面活性剂中有5种属于B类、8种属于C类,尚无A类阻聚剂。阻聚性能为C类的化学剂虽然不能避免水合物塞的形成,却提高了形成水合物塞所需的水合物量,可在一定范围内阻止水合物堵塞。以滑块的最终正、反向位移速率对5种B类样品的阻聚性能进行进一步对比,结果表明5种样品阻聚性能由强到弱分别为DHAC、GQA31745、HEIMQA、CGHDAC、UITS,其中尾链长度为十二的DHAC拥有最好的阻聚性能。【结论】阳离子型表面活性剂对油气管道水合物晶体具有一定的分散和阻聚作用,DHAC等阳离子型钻井液添加剂具备作为水合物阻聚剂的潜力,为油气管道中水合物防治提供了新思路。(图10,表3,参22)

主 题 词：油气管道 季铵盐 表面活性剂 水合物 阻聚 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082003[082003] 

D　O　I：10.6047/j.issn.1000-8241.2024.01.010

馆 藏 号：203125705...