一种复合型水合物解堵剂及其应用

本发明涉及集油管道中气体水合物的防治领域，具体涉及一种复合型水合物解堵剂及其应用。

背景技术：

1、气体水合物是由ch4、c2h6、co2和n2等天然气中常见的小分子气体与水在低温高压生成的一种非化学计量的笼型晶体物质。在海上油气的生产输运过程中，天然气水合物极易在井筒和管道中生成、沉积，最终形成堵塞。水合物堵塞会导致生产输运中断，是重大的流动安全保障问题。在水合物堵塞形成后，安全高效地实现解堵至关重要。水合物堵塞的清除可采用注入解堵剂实现，解堵剂主要为热力学水合物抑制剂(this)。

2、this一般为醇类和无机盐类，以甲醇和乙二醇应用最为广泛，但其用于解堵时用量大、成本高，且注入不足时水合物极易二次生成再次形成堵塞。除this外，水合物抑制剂还包括低剂量水合物抑制剂(ldhis)，即动力学水合物抑制剂(khis)和阻聚剂(aas)，其用量远小于this。其中khis可以抑制水合物的成核，推迟水合物的生成时间，但在高过冷度下失效。aas大多为表面活性剂，可以降低水合物颗粒间的粘附力，阻止水合物颗粒间的聚集，使水合物以浆液形式流动，耐受过冷度高。然而，目前khis和aas均主要用于水合物堵塞的预防，在水合物解堵方面尚未得到应用。

3、因此，本发明在充分考虑各种水合物抑制剂的优点和不足的基础上，开发一种this+aas复合型水合物解堵剂配方，能够高效地实现水合物解堵。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合型水合物解堵剂及其应用。该抑制剂可适用于气水两相体系和油气水三相共存体系，安全、高效地实现水合物解堵。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种复合型水合物抑制剂，包括阻聚剂和热力学抑制剂，所述的阻聚剂为脂肪酸酰胺丙基二甲胺，结构式如式i所示：

4、

5、式ⅰ中r为碳数是1～18的饱和烃基或者碳数是1～22的不饱和烃基。

6、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺为亚羊脂酸酰胺丙基二甲胺、羊脂酸酰胺丙基二甲胺、月桂酰胺丙基二甲胺、油酸酰胺丙基二甲胺、亚油酸酰胺丙基二甲胺、蓖麻油酸酰胺丙基二甲胺、芥酸酰胺丙基二甲胺中的任意一种。

7、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述阻聚剂和热力学解堵剂的质量比为(0.5-10)：(60-100)。

8、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、饱和甲酸钾溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液或饱和氯化钙溶液中的任意一种。

9、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为甲醇，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和甲醇的质量比为(0.5-10)：(60-100)。优选的，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和甲醇的质量比为5：100。

10、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为乙二醇，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和乙二醇的质量比为(0.5-10)：(90-100)。优选的，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和甲醇的质量比为(5-10)：100。更优选的，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和甲醇的质量比为5：100。

11、如上所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为饱和甲酸钾溶液，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和饱和甲酸钾溶液的质量比为(0.5-10)：(60-80)。优选的，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和饱和甲酸钾溶液的质量比为10：(60-80)。更优选的，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和饱和甲酸钾溶液的质量比为10：60。

12、基于同一发明构思，本发明还提供了一种复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用。

13、如上所述复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用，还包括以下步骤：将阻聚剂和热力学解堵剂混合后注入至水合物堵塞处，注入后所述阻聚剂的质量分数为0.5wt％～2wt％(基于体系初始水质量)，所述热力学解堵剂的水溶液的质量分数为10wt％～20wt％，适用压力1～15mpa，适用温度为0～5℃。

14、优选的，适用压力8mpa，适用温度为3℃。

15、本发明的发明原理如下：

16、本发明以复配的方式对传统热力学解堵剂进行优化，即将热力学解堵剂与水合物阻聚剂按照一定的比例混合，以提高水合物的解堵效率。本发明提供的水合物解堵剂中，甲醇、乙二醇和饱和甲酸钾溶液的作用为分解水合物堵塞；阻聚剂脂肪酸酰胺丙基二甲胺的作用为软化水合物堵塞，降低水合物颗粒间粘附力，使在解堵后分离出的水合物及二次生成的水合物分散在液相中，防止再次形成水合物堵塞。

17、本发明的有益效果是：

18、(1)本发明提供的一种复合型水合物解堵剂，与单独使用热力学解堵剂相比，复合型水合物解堵剂可降低甲醇和乙二醇的注入量，解堵更加高效。(2)复合型解堵剂可使在解堵后分离出的水合物及二次生成的水合物分散在液相中，防止再次形成水合物堵塞。

技术特征：

1.一种复合型水合物解堵剂，包括阻聚剂和热力学抑制剂，所述的阻聚剂为脂肪酸酰胺丙基二甲胺，结构式如式i所示：

2.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺为亚羊脂酸酰胺丙基二甲胺、羊脂酸酰胺丙基二甲胺、月桂酰胺丙基二甲胺、油酸酰胺丙基二甲胺、亚油酸酰胺丙基二甲胺、蓖麻油酸酰胺丙基二甲胺、芥酸酰胺丙基二甲胺中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、饱和甲酸钾溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液、饱和氯化钙溶液中的任意一种。

4.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述阻聚剂和热力学解堵剂的质量比为(0.5-10)：(60-100)。

5.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为甲醇，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和甲醇的质量比为(0.5-10)：(60-100)。

6.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为乙二醇，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和乙二醇的质量比为(0.5-10)：(90-100)。

7.如权利要求1所述的一种复合型水合物解堵剂，所述热力学解堵剂为饱和甲酸钾溶液，所述脂肪酸酰胺丙基二甲胺和饱和甲酸钾溶液的质量比为(0.5-10)：(60-80)。

8.一种如权利要求1-7任一所述的复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用。

9.如权利要求8所述的复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用，包括以下步骤：将阻聚剂和热力学解堵剂混合后注入至水合物堵塞处，注入后所述阻聚剂的质量分数为0.5wt％～2wt％，所述热力学解堵剂的水溶液的质量分数为10wt％～20wt％，适用压力1～15mpa，适用温度为0～5℃。

10.如权利要求9所述的复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用，适用压力8mpa，适用温度为3℃。

技术总结本发明提供了一种复合型水合物解堵剂，主要包括阻聚剂和热力学抑制剂，阻聚剂为脂肪酸酰胺丙基二甲胺，热力学抑制剂为甲醇、乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、饱和甲酸钾溶液、饱和氯化钠溶液、饱和氯化钾溶液、饱和氯化钙溶液中的任意一种，阻聚剂和热力学抑制剂的质量比为(0.5‑10)：(60‑100)。本发明还提供了一种复合型水合物解堵剂在油气水三相体系或气水两相体系中的应用。本发明提出的复合型水合物解堵剂可降低甲醇和乙二醇的注入量，解堵更加高效，使在解堵后分离出的水合物及二次生成的水合物分散在液相中，防止再次形成水合物堵塞。技术研发人员：陈立涛,于常宏,孙宝江,刘红涛,梁悠然,敬鹏程,夏煜翔受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）技术研发日：技术公布日：2024/6/23