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。

摘要：目的为了研究气主导盲管内水合物的沉积特性,使用专门设计的气主导盲管实验装置开展了一系列水合物管壁沉积实验。方法实验中,竖直管内的气体在密度差的作用下产生自然对流,进而携带高温水蒸气在竖直管内运移并不断在低温的竖直管壁上冷凝,冷凝水最终与气体反应形成管壁水合物沉积层。结果实验中竖直管内存在水合物沉积层生长最快、厚度最大且最容易形成堵塞的危险位置,管壁水合物沉积层存在厚度和表观体积减小的现象。根据水合物在形成过程中传质和传热条件的不同,竖直管内管壁水合物沉积层从上到下存在6种不同形态。结论实验过程中,管壁水合物沉积层的生长速率会逐渐降低,这主要是由管壁水合物沉积层具有的“隔热”作用导致的。该研究结果可为深水流动安全保障盲管水合物防治技术的发展提供理论支撑。