蜡晶析出对天然气水合物生成动力学特性的影响

摘要

深海含蜡油气混输管道在低温、高压的输送环境下,容易引发蜡晶与天然气水合物(以下简称水合物)共存的现象并相互影响,加重管道堵塞.为了探明蜡晶析出对水合物生成动力学特性的影响情况,采用正庚烷(n-C7)与正二十八烷(n-C28)混合液模拟含蜡输送体系,应用高压可视化反应釜观察水合物生成动力学实验,结合水合物生成过程中的可视化图像,研究不同蜡含量对水合物成核时间、耗气量和耗气速率的影响规律.实验结果表明:①在274.15 K、3.5 MPa的实验条件下,蜡晶析出加快了水合物的成核和生长过程,在蜡晶浓度(ω)为3.3％的体系中,水合物诱导时间最快缩短了56.9％;②同一温度、压力条件下,蜡晶析出增大了气体消耗量,并且蜡晶析出量越多累计耗气量就越大,在ω为3.3％的体系中,最大气体耗气率增加了2.15倍;③同一温度、压力条件下,含蜡体系中水合物的生长速率远远高于不含蜡体系.结论认为,蜡的存在会加速水合物的生成,增加水合物的沉积量,加大管道堵塞风险;为了确保深水油气混输管道的输送安全,应及时清理管道内析出的蜡晶.