本發(fā)明涉及一種環(huán)保復(fù)配型水合物阻聚劑組合物及其用途。

背景技術(shù)：

氣體水合物是由某些氣體分子與水分子在低溫高壓條件下形成的非化學(xué)計(jì)量性晶體籠狀物質(zhì)，常被稱為可燃冰。在石油、天然氣的開采和集輸過程，由于其特殊的高壓和低溫環(huán)境，各種低沸點(diǎn)的烴類如甲烷、乙烷、二氧化碳和硫化氫等很容易和石油或天然氣中攜帶的水形成水合物顆粒，并易于聚積在一起，形成較大塊狀堵塞物，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管道、井筒、閥門和儀表等設(shè)備，給石油和天然氣的開采集輸帶來很大困難，自1934年hammersdhmidt發(fā)現(xiàn)水合物堵塞天然氣管道以來，如何在油氣生產(chǎn)和集輸管道內(nèi)防控水合物堵塞已成為油氣工業(yè)界急需解決的問題。

目前對(duì)水合物的防控方法主要包括:傳統(tǒng)熱力學(xué)抑制方法和新型動(dòng)態(tài)控制方法。傳統(tǒng)的熱力學(xué)抑制方法主要通過脫除水相、加熱管線、降壓以及加入水合物熱力學(xué)抑制劑等方法來改變體系水合物熱力學(xué)形成條件，使管輸過程中無水合物形成。脫水技術(shù)為脫除體系內(nèi)水相從而防治水合物的形成，是目前天然氣管輸中較為常用的方法。但采用該法很難將管道內(nèi)水相完全除盡，局部可能存有水相，因此仍有較大堵塞風(fēng)險(xiǎn)。加熱管線方法為提高系統(tǒng)溫度，使其高于系統(tǒng)壓力下對(duì)應(yīng)的水合物生成溫度，從而避免水合物形成造成的堵塞。降壓法即降低管線壓力，使其低于系統(tǒng)溫度下對(duì)應(yīng)的水合物生成壓力，從而避免水合物生成。但由于管線輸送壓力一般情況下不能隨意改變，因此該法使用起來局限性較大。添加水合物熱力學(xué)抑制劑，如甲醇、乙二醇等，改變體系水合物的熱力學(xué)平衡條件(生成壓力高于管線輸送壓力或生成溫度低于管線輸送溫度)，從而避免管線中水合物的形成。但該法抑制劑用量較大，通常為體系水量的30％～50％，成本較高，且易對(duì)環(huán)境造成污染等。

新型動(dòng)態(tài)控制方法主要包括水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑和水合物阻聚劑兩類。其中，水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑一般為一些水溶性的高分子聚合物，它不改變體系水合物的熱力學(xué)平衡條件，而是吸附于水合物顆粒表面，從而防止或延緩水合物晶粒的進(jìn)一步生長，保證在輸送過程中不發(fā)生堵塞。水合物阻聚劑是一些聚合物和表面活性劑，在油水兩相同時(shí)存在條件下才可使用，它不改變水合物的生成條件，允許體系內(nèi)水合物的形成，但可控制水合物顆粒大小，阻止水合物顆粒的聚集和沉積，使其最終呈穩(wěn)定漿液輸送。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，水合物動(dòng)力學(xué)抑制劑抑制性能受體系過冷度影響大，在較高過冷度條件下應(yīng)用受限。從可承受的最大過冷度及實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域(油-氣-水多相混輸體系)角度來說，氣體水合物阻聚劑具有更廣泛的應(yīng)用前景。

在水合物阻聚劑開發(fā)方面，目前研究者已開發(fā)了眾多水合物阻聚劑，如法國石油研究院在一系列專利中(ep594579、ep323307等)詳述了一大批可作為水合物阻聚劑的表面活性劑，主要包括羥基羧酸酰胺、烷氧基二羥基羧酸酰胺等酰胺類化合物。中國專利cn102451640a《一種非離子復(fù)合型水合物阻聚劑》中提出一種水合物阻聚劑，由聚氧乙烯二羧酸脂類雙子非離子表面活性劑與多元醇型非離子表面活性劑復(fù)配后得到，缺點(diǎn)為該類阻聚劑添加量較大，且在較高含水率條件下形成的水合物漿液較為粘稠，管輸壓阻大。中國專利cn104262184a《雙子季銨鹽類阻聚劑及其合成方法與抑制水合物聚積方法》中合成了一類具有水合物阻聚性能的雙子季銨鹽，但缺點(diǎn)為該類阻聚劑為有機(jī)合成產(chǎn)物，生物降解性及經(jīng)濟(jì)環(huán)保性較差，且添加量較大，并在高含水率體系內(nèi)應(yīng)用受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中易污染環(huán)境、阻聚性能不穩(wěn)定、用量大的問題，提供一種新的環(huán)保復(fù)配型水合物阻聚劑組合物，該組合物具有環(huán)保、阻聚性能穩(wěn)定、用量小的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對(duì)應(yīng)的環(huán)保復(fù)配型水合物阻聚劑組合物的用途。

為解決上述問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種環(huán)保復(fù)配型水合物阻聚劑組合物，包括多元醇型非離子表面活性劑、黃原膠和協(xié)同劑，多元醇型非離子表面活性劑、黃原膠和協(xié)同劑的質(zhì)量比為0.1～10:0.1～10:0.1～10，所述多元醇型非離子表面活性劑為span系列非離子表面活性劑，所述黃原膠的分子結(jié)構(gòu)式如下：

所述復(fù)配協(xié)同劑為乙醇、乙二醇、乙醚、二乙醇單丁醚、二乙二醇二丁醚中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，多元醇型非離子表面活性劑、黃原膠和協(xié)同劑的質(zhì)量比為0.1～3:0.1～5:0.1～5。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，span系列多元醇型非離子表面活性劑為span20、span40、span60、span65、span80、span85中的至少一種。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，黃原膠是一種由假黃單胞菌屬發(fā)酵產(chǎn)生的單胞多糖，由甘藍(lán)黑腐野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料，經(jīng)好氧發(fā)酵生物工程技術(shù)，切斷1,6-糖苷鍵，打開支鏈后，在1,4-鍵合成直鏈組成的一種酸性胞外雜多糖。

為解決上述問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種環(huán)保復(fù)配型水合物阻聚劑組合物的用途，用于油氣輸送中。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，適用的油-氣-水混輸體系中水的體積不超過油水總體積的50％，根據(jù)實(shí)際輸送介質(zhì)組成及所處工況條件，調(diào)節(jié)水合物阻聚劑的添加質(zhì)量為體系中水質(zhì)量的0.1％～10％，油-氣-水三相混輸體系的溫度控制為248k～323k，壓力控制為0.1mpa～50.0mpa。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，水合物阻聚劑的添加質(zhì)量為體系中水質(zhì)量的0.5％～5％。

本發(fā)明提供的復(fù)配型水合物阻聚劑可有效阻止油水體系內(nèi)水合物顆粒間的聚積，最終形成均勻穩(wěn)定的水合物漿液，可有效解決油-氣-水三相混輸中水合物堵塞問題。本發(fā)明采用的黃原膠具有良好的生物降解性，無毒，不對(duì)環(huán)境造成污染。另外，本發(fā)明提供的復(fù)配型阻聚劑還具有用量低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、阻聚性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景，取得了較好的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為pvm/fbrm在線粒度測定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1和圖2中，1高壓寶石釜釜體；2空氣?。?溫度傳感器；4壓力傳感器；5手推泵；6數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)；7活塞；8攪拌子；9磁鐵；10fbrm探頭；11高壓釜；12溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；13壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；14壓力傳感器；15水浴；16pvm探頭；17溫度傳感器。

圖3為實(shí)施例12提供的阻聚劑在含水率為10％(柴油+水+天然氣)體系中，水合物形成穩(wěn)定后，通過pvm/fbrm拍攝的圖片；

圖4為實(shí)施例12提供的阻聚劑在含水率為10％(柴油+水+天然氣)體系中，氣體水合物生成過程中顆粒弦長分布變化情況。

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

【對(duì)比例1】

本對(duì)比例及其他具體實(shí)施例均采用高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該裝置主要包括高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜體1、恒溫空氣浴2、溫度傳感器3和壓力傳感器4、手推泵5、攪拌系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)6。高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜的最大工作體積為49cm³，最高工作壓力為50mpa，工作溫度范圍為183k-423k。反應(yīng)釜內(nèi)帶有一個(gè)密閉活塞7，可將增壓流體(石油醚)與實(shí)驗(yàn)體系分開，反應(yīng)釜內(nèi)壓力可通過手推泵5進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，此藍(lán)寶石反應(yīng)釜外配置有l(wèi)gy150a型冷光源。

采用上述高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的具體步驟如下:

(1)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)清洗后，配置含本對(duì)比例(實(shí)施例)所述的油水體系15ml，置于藍(lán)寶石反應(yīng)釜體1中，設(shè)定系統(tǒng)溫度為274.2k，即實(shí)驗(yàn)溫度；

(2)當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值并穩(wěn)定持續(xù)4h后，對(duì)系統(tǒng)抽真空，并通入實(shí)驗(yàn)氣體置換3次(所述實(shí)驗(yàn)氣體組成如表1所示)，繼續(xù)通入一定量的實(shí)驗(yàn)氣體使之達(dá)到溶解平衡(沖入的氣體量使平衡時(shí)的氣體壓力小于此溫度下對(duì)應(yīng)的水合物平衡壓力即可)；

(3)通入實(shí)驗(yàn)氣體至系統(tǒng)壓力為7.2mpa即實(shí)驗(yàn)壓力，關(guān)閉進(jìn)氣閥，打開攪拌器，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程攪拌速度恒定不變；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體不斷消耗，為保持系統(tǒng)初始?jí)毫?，推?dòng)手推泵5改變反應(yīng)系統(tǒng)體積使其保持恒壓，并記錄手推泵5度數(shù)以計(jì)算氣體消耗體積，同時(shí)觀察體系中氣體水合物的宏觀形態(tài)變化，系統(tǒng)溫度、壓力及反應(yīng)時(shí)間均采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)6記錄；

(4)實(shí)驗(yàn)壓力穩(wěn)定并持續(xù)運(yùn)行12h后，停止攪拌12h并重啟，考察水合物漿液的停輸重啟時(shí)是否發(fā)生堵塞現(xiàn)象，重啟穩(wěn)定運(yùn)行4h后，取上層氣體進(jìn)行色譜分析，根據(jù)氣體組成從而計(jì)算實(shí)際過冷度，過冷度為相同實(shí)驗(yàn)壓力下，氣體水合物的平衡溫度(平衡溫度用chen-guo模型計(jì)算)與實(shí)驗(yàn)溫度之差；

(5)調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度為303k，反應(yīng)釜內(nèi)氣體水合物完全分解后，重新開始下組實(shí)驗(yàn)。

在本對(duì)比例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本對(duì)比例未加入任何類型的水合物抑制劑。

表1實(shí)驗(yàn)所用模擬天然氣的組成

水合物阻聚劑可有效阻止氣體水合物聚積結(jié)塊時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:在實(shí)驗(yàn)溫度和壓力條件下，實(shí)驗(yàn)過程中形成的水合物顆粒均勻分散在油相中，體系呈漿態(tài)分布，無水合物聚積結(jié)塊現(xiàn)象，反應(yīng)釜中的攪拌子可穩(wěn)定自由上下運(yùn)動(dòng)，停止攪拌12h后仍可順利重啟，釜內(nèi)無出現(xiàn)結(jié)塊堵塞現(xiàn)象。

在本對(duì)比例中由于未加入任何類型的水合物抑制劑，在通入天然氣壓力至實(shí)驗(yàn)壓力不足20min后，油水體系中既出現(xiàn)水合物顆粒，并快速發(fā)生聚集，同時(shí)在釜壁和釜底開始大量沉積，2min后即發(fā)生堵塞，攪拌子無法自由上下運(yùn)動(dòng)，從而說明，未加入任何抑制劑體系的油水體系在實(shí)驗(yàn)溫度和壓力條件下極易發(fā)生堵塞。

【對(duì)比例2】

按照對(duì)比例1所述的條件，在本對(duì)比例中，反應(yīng)釜中油水體系由3.0ml去離子水和12ml的-20#柴油組成，即含水率為20％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本對(duì)比例未加入任何類型的水合物抑制劑，采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

由于本對(duì)比例中未加入任何類型的水合物抑制劑，在通入天然氣壓力至實(shí)驗(yàn)壓力不足5min后，油水體系中既出現(xiàn)水合物顆粒，并快速發(fā)生聚集，同時(shí)在釜壁和釜底開始大量沉積，1min后即發(fā)生堵塞，攪拌子無法自由上下運(yùn)動(dòng)，從而說明，未加入任何抑制劑體系的油水體系在實(shí)驗(yàn)溫度和壓力條件下極易發(fā)生堵塞。

【對(duì)比例3】

按照對(duì)比例1所述的條件，本對(duì)比例提供了單獨(dú)span20作為水合物阻聚劑，采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本對(duì)比例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本對(duì)比例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本對(duì)比例進(jìn)氣后的開始階段，水合物顆粒尚可分散于油相中，但隨著水合物生成量的增加，水合物顆粒開始聚集，并逐步沉積在釜底，而后發(fā)生嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象，攪拌子無法自由上下運(yùn)動(dòng)，由此說明，本對(duì)比例中單獨(dú)span20不能有效阻止水合物顆粒間的聚積，阻聚性能較差。

【實(shí)施例1】

本實(shí)施例提供了一類含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，該阻聚劑是由span20、黃原膠和乙醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

將上述復(fù)配型水合物阻聚劑應(yīng)用到含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，并對(duì)本實(shí)施例的復(fù)配型水合物阻聚劑的使用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水量的1.0％。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例2】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span20、黃原膠和乙醇以質(zhì)量0.5:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例3】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span20、黃原膠和乙醇以質(zhì)量0.5:1:3復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例4】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span40、黃原膠和乙醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例5】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span60、黃原膠和乙醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例6】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span80、黃原膠和乙醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由3.0ml去離子水和12ml的-20#柴油組成，即含水率為20％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例7】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span60、黃原膠和乙二醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由4.5ml去離子水和10.5ml的-20#柴油組成，即含水率為30％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例8】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span60、黃原膠和乙二醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由6.0ml去離子水和9.0ml的-20#柴油組成，即含水率為40％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例9】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span80、黃原膠和乙醚以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例10】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span80、黃原膠和二乙二醇單丁醚以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例11】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span20、黃原膠和二乙二醇二丁醚以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

本實(shí)施例采用對(duì)比例1所述的高壓藍(lán)寶石反應(yīng)釜進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體實(shí)驗(yàn)過程如對(duì)比例1所述。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)釜中油水體系由1.5ml去離子水和13.5ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，通入的實(shí)驗(yàn)氣體組成見表1。

在本實(shí)施例的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，氣體水合物顆粒均勻分散在油相中，連續(xù)運(yùn)行12h后未見出現(xiàn)水合物聚積結(jié)塊堵塞，反應(yīng)釜中攪拌子可自由上下運(yùn)動(dòng)；停止攪拌后，可發(fā)現(xiàn)氣體水合物逐漸沉積在反應(yīng)釜底部，上層為油相，下層為水合物相，停攪拌12h后可順利重啟，水合物顆粒重新分散，仍無聚積結(jié)塊的現(xiàn)象，從而說明本實(shí)施例提供的阻聚劑具有良好的阻聚性能。

【實(shí)施例12】

本實(shí)施例提供了一種含黃原膠的復(fù)配型水合物阻聚劑，由span60、黃原膠和乙醇以質(zhì)量1:1:1復(fù)配得到。

將上述非離子復(fù)合型氣體水合物阻聚劑應(yīng)用到含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的油水體系中，并測定氣體水合物在形成過程中的形態(tài)和顆粒尺寸分布規(guī)律。

為了考察在本發(fā)明的復(fù)配型水合物阻聚劑存在條件下，油水體系中水合物形成過程中的形態(tài)變化及顆粒尺寸分布規(guī)律，本實(shí)施例在安裝有在線顆粒激光可視化分析儀pvm(particlevideomicroscope)測量探頭9和在線聚焦光束反射測量儀fbrm(focusedbeamreflectancemeasurement)測量探頭10的高壓反應(yīng)釜11中進(jìn)行測試，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。該裝置主要包括:帶水浴和機(jī)械攪拌的高壓反應(yīng)釜11、pvm測量探頭9、fbrm測量探頭10及相關(guān)連接裝置和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。高壓反應(yīng)釜11材料為不銹鋼材質(zhì)，可承受最大壓力32mpa，高壓反應(yīng)釜11的有效體積為534.72ml(內(nèi)徑51.84mm，釜高297.32mm)；恒溫水浴操作溫度范圍為253k-323k；機(jī)械攪拌由電動(dòng)機(jī)及釜內(nèi)葉輪等部件組成，使高壓反應(yīng)釜11內(nèi)的反應(yīng)體系混合均勻。

其中pvm測量探頭9由六束激光組成，通過激光光束照亮探頭前方區(qū)域(1680μm×1261μm)，進(jìn)而拍攝可視區(qū)域內(nèi)微觀形態(tài)變化。fbrm測量探頭10同樣通過發(fā)射激光來測量，它發(fā)射近紅外波長通過光纖傳輸?shù)教筋^末端，探頭末端有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的光學(xué)透鏡能使光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)射的激光掃描到粒子的表面時(shí)就會(huì)發(fā)生反射，弦長由測量到反射的時(shí)間與激光的掃描速度來確定。測量過程中激光掃描速度根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求可以在2～16m/s之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過探頭前的藍(lán)寶石視窗在一定時(shí)間間隔內(nèi)測量的液滴或粒子弦長的數(shù)量通過統(tǒng)計(jì)得到弦長分布。

采用上述高壓反應(yīng)釜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的具體步驟如下:

(1)實(shí)驗(yàn)開始之前，高壓反應(yīng)釜11及所有的連接部件均用清洗液沖洗，用氮?dú)獯蹈伞２羶魀vm測量探頭9和fbrm測量探頭10，使其達(dá)到測量要求后安裝；

(2)將220ml提前配置的油水體系和本實(shí)施例的水合物阻聚劑注入高壓反應(yīng)釜11，通過抽真空排去溶解在溶液里的空氣；

(3)開啟fbrm測量探頭9、pvm測量探頭10、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12和壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13，水浴調(diào)至實(shí)驗(yàn)溫度274.2k，開始降溫，開啟攪拌，轉(zhuǎn)速為1000r/min，開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

(4)當(dāng)高壓反應(yīng)釜11內(nèi)的溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)溫度并保持4h后，停攪拌，通入氣體至實(shí)驗(yàn)壓力為7.0mpa，并觀察氣體水合物形成過程形態(tài)變化及顆粒尺寸分布變化規(guī)律；

(5)當(dāng)高壓反應(yīng)釜11內(nèi)水合物形成穩(wěn)定后，停止攪拌2h后重啟，觀察停攪拌對(duì)水合物漿液的影響；

(6)調(diào)節(jié)水浴溫度至303k，待水合物分解完畢后，排氣排液重新開始下組實(shí)驗(yàn)。

在本實(shí)施例中，高壓反應(yīng)釜11中油水體系由22ml去離子水和198ml的-20#柴油組成，即含水率為10％(以水和油的體積之和為基準(zhǔn)計(jì)算)的混輸體系，本實(shí)施例的阻聚劑的添加量為體系中水質(zhì)量的1.0％，所用的氣相為模擬天然氣，氣體組成如表1所示。

在本實(shí)施例實(shí)驗(yàn)過程中，隨著體系中氣體水合物的形成，圖3為在本實(shí)施的體系中，完全生成氣體水合物時(shí)通過pvm拍攝的圖片，如圖3可知，最終形成均勻的水合物漿液。圖4為實(shí)驗(yàn)過程中，通過fbrm測定的水合物漿液顆粒弦長分布變化情況，隨著水合物的形成，體系中氣體水合物顆粒尺寸向大顆粒尺寸發(fā)生偏移，但隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，氣體水合物顆粒尺寸趨于穩(wěn)定，停止攪拌后，由于水合物相與油相的密度差，發(fā)生水合物顆粒沉降現(xiàn)象，但攪拌重啟后，水合物顆?？芍匦路稚⒕鶆?，無出現(xiàn)堵塞結(jié)塊現(xiàn)象(在兩個(gè)探頭上均無出現(xiàn)氣體水合物的粘壁)，從而說明本實(shí)施例的阻聚劑具有良好的阻聚性能。