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1、10申请公布号CN102093867A43申请公布日20110615CN102093867ACN102093867A21申请号201110023232522申请日20110120C09K8/524200601F17D1/08200601F17D1/0220060171申请人中国海洋石油总公司地址100010北京市东城区朝阳门北大街25号申请人中海石油研究中心华南理工大学72发明人李清平樊栓狮王燕鸿郎雪梅姚海元陈玉娟周晓红李支文阚振江程艳74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅54发明名称聚乙烯唑啉作为水合物抑制剂的应用57摘要本发明公开了一种具有良好生物降解性的水合物抑。
2、制剂。本发明新型水合物抑制剂是聚乙烯唑啉PEO，并可按照现有技术标准，与电解质、可溶性醇类等混合使用。所述水合物抑制剂使用压力为1525MPA，温度为2025。本发明抑制剂能够克服现有技术缺点，以低浓度混合，注入生产或输送的石油流体中，降低水合物成核生长速度，具有适用性广，良好的生物降解性等特点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102093873A1/1页21式I所示的聚乙烯唑啉在抑制水合物生成中的应用；式I。2根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述聚乙烯唑啉的重均分子量为100050000。3根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于。
3、所述水合物为在下述三种体系中生成水合物1油气水三相共存体系，2油水两相共存体系，3气水两相共存体系。4根据权利要求3所述的应用，其特征在于在所述应用中，所述聚乙烯唑啉的用量为所述体系中水质量的15。5根据权利要求14中任一项所述的应用，其特征在于在所述应用中，所述聚乙烯唑啉的使用压力为1525MPA，温度为2025。6一种复合型水合物抑制剂，其特征在于所述复合型水合物抑制剂由式I所示的聚乙烯唑啉与电解质组成，或由式I所示的聚乙烯唑啉与可溶性醇组成。7根据权利要求6所述的复合型水合物抑制剂，其特征在于所述聚乙烯唑啉的重均分子量为100050000。8根据权利要求6或7所述的复合型水合物抑制剂，其。
4、特征在于所述复合型水合物抑制剂用于抑制下述三种体系中生成水合物1油气水三相共存体系，2油水两相共存体系，3气水两相共存体系。9根据权利要求8所述的应用，其特征在于在所述复合型水合物抑制剂应用中，所述聚乙烯唑啉的用量为所述体系中水质量的15；所述电解质的用量为所述体系中水质量的320；所述可溶性醇的用量为所述体系中水质量的150。10根据权利要求69中任一项所述的应用，其特征在于所述复合型水合物抑制剂的使用压力为1525MPA，温度为2025。权利要求书CN102093867ACN102093873A1/4页3聚乙烯唑啉作为水合物抑制剂的应用技术领域0001本发明涉及聚乙烯唑啉作为水合物抑制剂的。
5、应用。背景技术0002天然气及石油流体的输送管线中，各种低沸点烃类如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳、硫化氢等与水同时存在，在低温高压条件下，会形成气体水合物，产生水合物堵塞。因生成的水合物导致天然气/原油生产装置和输送管线的堵塞是一个长期困扰油气生产、运输部门的棘手问题。对于海上油气田开发和深海域管道输送，因为海底的水温和压力条件都很适合水合物的生成，水合物堵塞问题尤为突出。例如在约1MPA的压力下，乙烷在低于4的温度下可形成水合物，在3MPA压力下乙烷在低于14的温度下就可生成水合物，因此如何防止水合物的生成一直是石油天然气行业关注的重点问题。0003常用防治水合物的措施主要是加入化学添加剂，包。
6、括热力学抑制剂和动力学抑制剂。有的海域由于环境的要求，要求抑制剂具有良好的生物降解性。热力学抑制剂使用剂量高，并且有的热力学抑制剂回收困难，对环境造成很大负面影响；动力学抑制剂虽然剂量较低，但目前应用的品种较少。0004目前，国内外将研究重点集中于低剂量水合物抑制剂，包括动力学抑制剂和防聚剂。动力学抑制剂的加入能够抑制或延迟水合物成核及生长时间，从而达到抑制水合物生成目的。其加入浓度低，不影响水合物生成的热力学条件，可在水合物形成的热力学条件下推迟水合物成核和晶体生长的时间。然而动力学抑制剂在管线或油井封闭或过冷度较大的情况下作用效果差，故应用范围受到限制。防聚剂是通过加入一些浓度很低的表面活。
7、性剂或聚合物来防止水合物晶粒的聚结，保证流体安全输送。防聚剂虽不能阻止管线中气体水合物的形成，但可使水合物难以聚结成块。相比于动力学抑制剂，能够在管线或油井封闭或过冷度较大的情况下使用，但其开发和现场应用目前尚不完善。此外，一般抑制剂由于回收困难，对环境造成一定影响，在对环境要求较高的海域，所使用的抑制剂需要具有较好的生物降解性，目前的很多抑制剂被禁止使用。发明内容0005本发明的目的是提供聚乙烯唑啉PEO作为水合物抑制剂的应用。0006聚乙烯唑啉具有良好的生物可降解性，其作为水合物抑制剂不受过冷度和操作条件的限制，可充分发挥该抑制剂抑制水合物成核的效果，具有适用性广，成本低廉，良好的生物降解。
8、性等特点。其结构式如式I所示。0007说明书CN102093867ACN102093873A2/4页40008式I0009本发明提供的新型水合物抑制剂聚乙烯唑啉PEO，与体系中水的质量比可在15范围内调节。其使用浓度要根据现场条件、抑制时间、结合经济性等条件综合考虑。所适用体系为油气水三相或油水两相或者气水两相共存体系。0010聚乙烯唑啉作为水合物抑制剂，其适用压力为1525MPA，温度为2025。可在水、油体积百分比为550条件下，水气体积比为115，石油或石油与天然气多相流体系内使用。0011本发明的再一个目的是提供一种复合型水合物抑制剂。0012本发明所提供的复合型水合物抑制剂由式I所示。
9、的聚乙烯唑啉与电解质组成，或由式I所示的聚乙烯唑啉与可溶性醇组成。0013所述电解质和可溶性醇没有特殊要求，可以按照现有技术标准确定。0014所述复合型水合物抑制剂适用的体系为油气水三相或油水两相或者气水两相共存体系。0015在所述复合型水合物抑制剂应用中，所述聚乙烯唑啉的用量为所述体系中水质量的15；所述电解质的用量为所述体系中水质量的320；所述可溶性醇的用量为所述体系中水质量的150。0016所述复合型水合物抑制剂的使用压力为1525MPA，温度为2025。0017本发明中所述聚乙烯唑啉的重均分子量具体可为100050000。0018通过对聚乙烯唑啉PEO抑制水合物生成的研究发现，在反应。
10、物中添加聚乙烯唑啉PEO，能够显著抑制水合物的形成。0019本发明较好地克服了热力学抑制剂用量大、费用高，以及目前常用抑制剂昂贵、不环保等诸多弊端。以低质量浓度注入生产或输送的石油流体中，降低水合物成核、生长速度，具有适用性广、成本低廉、良好的生物降解性等特点。具体实施方式0020下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于此。0021下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。0022下述实施例中所用的聚乙烯唑啉PEO的重均分子量为50000。0023以下实施例所用实验平台说明如下0024本发明采用外置夹套带双视窗及磁。
11、力搅拌器的可视化水合物反应系统作为实验设备，该设备主要是由双视窗夹套高压反应釜、磁力搅拌器、温度传感器、压力传感器、低温说明书CN102093867ACN102093873A3/4页5恒温槽、真空泵及数据采集仪组成。低温恒温槽可为反应釜夹套提供30100的冷媒循环液，在磁力搅拌下，水合物可在高压反应釜内生成，通过视窗可观察到釜内水合物生成情况。通过稳压传感器及数据采集仪可将水合物过程中温度压力数据传输到计算机。该系统的工作压力在070MPA，工作温度在20100。新型水合物抑制剂聚乙烯唑啉PEO对反应釜内水合物生成的抑制效果可通过水合物完全生成时间和水合物浆的粘度来衡量，水合物完全生成时间越长。
12、、水合物浆粘度越小，抑制剂的抑制效果越好。0025反应初始温度设定为1，通入甲烷、乙烷和丙烷组成的混合气，初始压力为90MPA。反应开始前用去离子水将反应釜清洗干净，真空干燥后，加入150ML含有一定浓度聚乙烯唑啉PEO的去离子水溶液，待反应釜内温度稳定在1左右后，通入混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，使其压力增至90MPA，使用磁力搅拌器搅拌。压力降至80MPA左右，反应达到平衡，水合物即完全生成。上述气体在纯水中完全生成水合物的时间为40MIN，状态与冰类似；加入本发明的抑制剂混合物后，完全生成水合物的时间在600MIN以上，粘度低于01PAS。0026对比例10027。
13、基于水的质量原油中水的质量，取150ML去离子水放入反应釜，初始压力为90MPA，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，40MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在0096PAS，其中气水体积比为15。0028对比例20029基于水的质量，配制含有美国国际特品公司ISPINHIBEX501抑制剂2的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，600MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在0085PAS，其中气水体积比为1。
14、5。0030实施例10031基于水的质量，配制聚乙烯唑啉PEO质量浓度1的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，650MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在009PAS。0032实施例20033基于水的质量，配制聚乙烯唑啉PEO质量浓度3的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，1150MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在0083PAS。0034实施例300。
15、35基于水的质量，配制聚乙烯唑啉PEO质量浓度5的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，1320MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在007PAS。0036实施例4说明书CN102093867ACN102093873A4/4页60037基于水的质量，配制聚乙烯唑啉PEO质量浓度3，氯化钠质量浓度为10的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，1200MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在0066PAS。0038实施例50039基于水的质量，配制聚乙烯唑啉PEO质量浓度3，乙二醇质量浓度为15的水溶液150ML放入反应釜，初始压力在90MPA左右，温度控制在1左右，实验气体采用广州为康气体厂提供的混合气CH49205，C2H6505，C3H8290，1360MIN后水合物完全生成，水合物浆粘度在0075PAS。说明书CN102093867A。