羧甲基纤维素纳对CO_(2)水合物动力学形成规律的影响

摘要

天然气水合物的形成是影响深海油气钻探和集输过程安全的重要因素之一,开发高效、经济、环保的动力学天然气水合物抑制剂是天然气水合物防治领域的热点和难点。为了抑制深海油气钻井和集输过程中天然气水合物的形成,采用恒温恒容法,在实验温度273.25 K、初始压力3.5 MPa的条件下,研究了不同浓度、搅拌状态及与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复配条件下羧甲基纤维素纳(CMC-Na)对CO_(2)水合物动力学形成规律的影响。实验结果表明:(1)PVP和CMC-Na都可以抑制CO_(2)水合物的生长速率,但相同浓度下,CMC-Na对CO_(2)水合物的抑制效果远高于PVP,并且增加浓度可以促进其抑制效果;(2)PVP对CO_(2)水合物的抑制效果随分子量的增加而增强;(3)CO_(2)水合物在搅拌条件下的生长速率远高于静止状态,开启磁力搅拌可有效促进其生长速率;(4)CMC-Na与PVP复配不具有协同抑制CO_(2)水合物的效果,甚至抑制性能会恶化。结论认为,PVP主要通过吸附干扰CO_(2)水合物晶体生长,而CMC-Na则通过传质阻碍抑制气液接触,其具体的抑制机理有待于后期系统详细的研究。