天然气水合物抑制剂YHHI-1的合成及评价

摘要

深水钻井液在低温、高压条件下受到天然气侵容易生成天然气水合物,导致钻井液性能恶化、水合物堵塞管线等问题,常用的方法是添加水合物抑制剂,传统热力学抑制剂盐醇加量达20％以上,存在成本高、污染重的缺点,有必要开展新型动力学抑制剂研制.通过在二元共聚物中引入一种长链单体,合成了一种三元长侧链共聚物抑制剂YHHI-1.室内采用红外光谱、元素分析等对聚合物进行表征,用高压釜对聚合物抑制性能进行评价,考察了不同加量对基浆、实验浆低温老化性能及水合物生成时间的影响.结果表明,合成反应6 h黏均分子量可达约12万,红外光谱证实其结构包含预期官能团,元素分析证实单体反应程度约100％.2％YHHI-1水溶液抑制结晶时间达120.52 min.在5％的膨润土浆中加入1.0％YHHI-1可以将钻井液API滤失量降低至5 mL以内,并显著改善钻井液低温老化性能;当YHHI-1加量增至1.5％,模拟海水钻井液API滤失量降低至3 mL,低温老化后动塑比为0.5 Pa/(mPa·s),无性能突变现象.不同YHHI-1加量下,5％膨润土浆、模拟海水钻井液的水合物生成实验表明,在基浆中加入1.0％YHHI-1,无水合物生成时间大于5 h;在实验浆加入1.5％YHHI-1,无水合物生成时间可达3 h以上.