含蜡W/O体系水合物成核特性与诱导期模型

摘要

明确含蜡W/O(油包水型乳状液)体系水合物成核特性是保障深海油气开采及集输管道安全的关键,水合物生成诱导期是描述成核特性的基础参数。基于反应釜中含蜡及不含蜡W/O体系水合物生成诱导期实验,首先定义实验体系诱导期为体系达到相平衡温度时刻与观测到升温峰时刻间的时间间隔;其次发现含蜡体系诱导期显著长于不含蜡体系的诱导期,且随着W/O体系含蜡量增加,诱导期延长。根据蜡晶油水界面吸附理论以及水合物界面成核特性,认为油水界面吸附的蜡晶将增加成核的传质阻力,延长诱导期。与气-水体系相比,W/O体系水合物成核除了受到本征驱动力驱动,还受到异相成核作用以及传质作用等的影响。最后,基于上述机理,首次建立了反应釜中考虑蜡晶对传质影响的W/O体系水合物诱导期模型,预测相对误差小于15%。