[发明专利]一种防止和疏通天然气水合物堵塞天然气流道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气采气、集输领域；尤其是涉及一种防止和疏通天然气水合物堵塞天然气流道的方法。

背景技术

中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第277页第2～3行曾述：“在一定条件下，天然气可与水生成水合物，使天然气管道产生堵塞。为了解决这个问题，应了解天然气水合物产生的条件、结构及其生成的抑制法。”因此，在天然气管线中，必然涉及天然气水合物堵塞天然气管道、管道附件(如阀门、流量计等)问题。

同理，在一定条件下，天然气井筒中的天然气也可与水生成水合物，使流经天然气的井筒(如井下油管)、井口组件(如四通、阀门等)堵塞。因此，在天然气采气生产中，必然涉及天然气水合物堵塞天然气井筒、井口问题。

因此，为了保证天然气不堵塞井筒、井口、管线，保证天然气采气、集输、储运等生产过程正常进行，必须解决如何防止天然气水合物堵塞天然气井筒、井口、管道、阀门、流量计等天然气流经通道的问题，也必须解决如何疏通已经被天然气水合物堵塞的天然气井筒、井口、管道、阀门、流量计等天然气流经通道问题。

发明内容

本发明中的“天然气流道”：又称天然气流经通道，泛指天然气流体流经的通道，可以是指天然气管线，也可以是指天然气井井筒、井口、阀门、流量计、节流元件等天然气流体流经的通道；所述的天然气流体可以含有水分，如含有气态水、液态水、固态颗粒水(如冰晶)。

本发明中的“商品”：是指在市场上能够购得的现有产品。

本发明中的“添加”：是指在防控剂总量中的加入量小于50％(重量比)。

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种防止天然气水合物堵塞天然气流道的方法。该方法用于天然气采气、集输、储运等生产过程中能够有效防止天然气水合物堵塞天然气流道；且该方法实施容易，安全可靠，成本低廉，推广容易。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种疏通天然气水合物堵塞流道的方法。该方法用于天然气采气、集输、储运等生产过程中能够有效疏通已经被天然气水合物堵塞的天然气流道。

为解决上述技术问题，本发明一种防止天然气水合物堵塞天然气流道的方法，包括如下步骤：用加药设备将防控剂加入天然气流道中，以防止天然气和水形成天然气水合物堵塞天然气流道。

所述的防控剂是指有机酸盐的水溶液。

所述的防控剂优选重量浓度为5～65％，最优选重量浓度为20～30％。

所述的有机酸盐是指甲酸钾、乙酸钾、甲酸钠、乙酸钠、甲酸铷、乙酸铷、甲酸铯、乙酸铯中的任意一种或它们之中的任意两种或两种以上任意比例的混合物。

所述的有机酸盐优选甲酸钾。

所述的甲酸钾、乙酸钾、甲酸钠、乙酸钠、甲酸铷、乙酸铷、甲酸铯、乙酸铯属于商品。

所述的防控剂能经济有效地防止天然气和水形成天然气水合物堵塞天然气流道；作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定将所述防控剂加入天然气流道中的最小加入量、最大加入量、优选加入量。

所述的“加入”可以是指周期性加入，也可以是指连续加入。

进一步地，所述防控剂应保证其在冬季或/和节流等环境中不会因过饱和而析出晶体、固形物，应保证其所含有的有机酸盐最大浓度始终小于其在低温环境下的饱和浓度。为达到前述目标，作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述防控剂的最大浓度。

室内实验表明：常温下，甲酸钾的饱和浓度为66.7wt％，浓度50wt％的甲酸钾水溶液在-29℃不会析出晶体。

进一步地，所述防控剂应保证其在冬季或/和节流等环境中始终是液态，不产生冰晶，不凝固或冻结。为达到前述目标，作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述防控剂的最小浓度。

室内试验表明：浓度50wt％的甲酸钾水溶液冰点约-29℃，浓度24.5wt％的甲酸钾水溶液冰点为-14℃，12.25wt％的甲酸钾水溶液冰点为-6.5℃，浓度11.3wt％的甲酸钾水溶液冰点约-6℃。

所述防控剂浓度越高，防止天然气水合物堵塞天然气流道的效果越好；作为本领域普通技术人员据此并利用现有方法，在明确的环境中，能够确定所述防控剂的优选浓度。

所述防控剂可以利用现有保温方法保持其温度为常温，也可以利用现有伴热保温方法保持其温度为常温，防止所述防剂水溶液在冬季低温环境中降温析出结晶、固形物。

进一步地，所述防控剂也可以先用现有方法先加热成30～100℃的热液体，然后再加入天然气流道中，以防止天然气和水形成天然气水合物堵塞天然气流道。