深水钻井液与完井液水合物抑制剂优化设计研究

摘要

基于两种典型天然气水合物生成预测理论模型与相关实验数据,分析了水合物抑制剂对天然气水合物生成条件的影响机制.结果表明,水合物抑制剂影响水合物生成温度和压力的作用机制是改变溶液的水活度.溶液水活度越低,抑制水合物生成效果越好.模拟了水深1500m的深水钻井环境,对典型的水合物热力学抑制剂氯化钠,以及钻井液常用有机盐处理剂甲酸钠进行了水合物抑制效果评价实验.结果表明,加入水合物抑制剂降低水活度至0.84以下,钻井液可在1500m水深条件下循环16h无水合物生成.针对深水钻完井过程中遇到的必须使用低密度钻井液或完井液的情况,初步优化设计了低密度水合物抑制剂,可保证钻井液和完井液在低密度条件下有效抑制水合物生成.