天然气水合物简介

一、水合物的定义
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它可用M·nH2O来表示，M代表水合物中的气体分子， n为水合指数（也就是水分子数）。组成天然气的成分如CH4、
C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或
多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷， 对甲烷分子含量超过99％的天然气水合物通常称为甲烷水 合物（Methane Hydrate）。
3.解堵措施
（3）在设备和管线未被水合物堵死时，可以加入防冻剂， 使已经形成的水合物分解集气管线完全被水合物堵死时，
可用降压法降低管线压力、降压时将管线内的天然气放空，
使水合物分解。 （4）当水合物分解后应对该管线清管或吹扫。
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四、防止水合物形成的方法
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在节流前加入防冻剂 在节流前加入防冻剂，可降低天然气露点，是天然气 在较低的温度下不生成水合物。防冻剂的种类比较多，有 甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、氯化钙水溶液等。采气
中使用最多的是乙二醇。
防冻剂的注入方法一般有自流注入（低压）和泵注入
法（高压连续）。
四、防止水合物形成的方法
2.高压
高压是生成水合物的重要条件。对组分相同的气体， 水合物生成概率随压力升高而升高，也就是压力越高石油
3.低温
低温是水合物形成的重要条件。采气中，天然气从井
底流到井口，经过节流阀、孔板等节流件时，会因压力下 降而引起温度下降。由于温度的下降，会使天然气中呈气 态的水蒸气凝析，当天然气的温度低于天然气中水蒸气露 点时，就为水合物生成创造条件。
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1.水合物的预测
水合物生成的平衡 曲线是天然气水合物生
成的压力—温度曲线。
已知天然气的相对密度， 通过该平衡曲线就可以 确定天然气形成水合物 的最低压力及最高温度。
预测形成水合物的压力—温度曲线
四、防止水合物形成的方法
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2.水合物的预防
预防水合物的方法很多，提高节流前天然气温度、加 注防冻剂、干燥气体等都可预防水合物的形成。 提高节流前的天然气温度 提高节流前的天然气温度，使天然气在节流后的温度高 于生成水合物的温度，从而防止在节流后生成水合物。 井场多采用加热法对天然气加热，常采用的加热设备有 蒸汽加热、水套炉加热、电热带加热等。
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3.解堵措施
当井站设备或集气管线一旦生成水合物时，可用下列 方法解堵。
（1）站内设备可用加热法对生成水合物的部位进行加热，
使生成的水合物迅速溶解。
（2）节流阀出口生成水合物时，一是加热，二是调节节流
压差，使节流压差在节流前后的温度降在不生成水合物的 温度范围。
四、防止水合物形成的方法
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采气队：杜 冬
2009年6月
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水合物定义 水合物在采气中的危害
水合物形成条件
防止水合物形成的方法
一、水合物的定义
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天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）
因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”
或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在一定条件（合适的温度、 压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等）下由水和天然气在中 高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形 结晶化合物。
三、水合物的形成条件
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4.流动条件的改变
高流速、压力波动、气流方向改变时结晶核存在（如
杂质）引起的搅动是生成水合物的辅助条件，在阀门、弯 头、异径管、节流装置等产生局部阻力的地方，易形成水 合物。
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水合物定义 水合物在采气中的危害
水合物形成条件
防止水合物形成的方法
四、防止水合物形成的方法
一、水合物的定义
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水合物分子结构图
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水合物定义 水合物在采气中的危害
水合物形成条件
防止水合物形成的方法
二、水合物在采气中的危害
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水合物在油管中生成时，
会降低井口压力，影响产气量，
妨碍测井仪器的下入；水合物 在井口节流阀或地面管线中生 成时，会使下游压力降低，严 重时堵死管线，造成供气中断
或引起工艺设备超压运行或爆
炸，引发产生事故。
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水合物定义 水合物在采气中的危害
水合物形成条件
防止水合物形成的方法
三、水合物的形成条件
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1.液态水的存在
液态水的存在是生成水合物的必要条件。天然气中液 态水的来源，有油气层内的地层水（游离水）以及气层中
的饱和水蒸汽随天然气产出时温度下降而凝析出的凝析水。