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深水油气田开发过程中的天然气水合物预测模型研究

庞群利  
【摘要】: 为了解决油田作业中水合物封堵带来的系列问题,也为了更好的开发自然界的水合物资源,合理的利用水合物技术,在一定程度上能否较为准确的预测水合物生成的温度压力条件就成为一个关键。 本文考察了多种现有的水合物预测方法,选择了以相平衡理论为基础,应用统计热力学理论建立的天然气水合物的分子热力学模型VDWP模型为基础模型,并应用Du-Guo模型计算Langmuir常数,编制基本程序,实现了气体在纯水体系中的水合物生成条件的准确预测。 采用改进的Nasrifar et al模型计算有甲醇或(和)氯化钠存在的体系的水合物形成条件,并以甲醇(或氯化钠)作为基本参考物质,以实验为基础,通过对实验数据的分析,提出“有效当量浓度”概念,建立了部分无机盐、聚合醇等一系列油田化学剂相对于甲醇(或氯化钠)的有效当量浓度关系,提出了一种新的简单、快捷、准确性较高、预测范围较广的水合物预测方法。 在理论和实验研究的基础上,开发了天然气水合物预测软件,针对加入的不同抑制剂、不同抑制剂浓度、不同天然气组分等情况,软件均能提供水合物生成温度、压力的预测结果。 在以上工作完成以后,利用本实验室的水合物高压反应装置实验验证了部分较具代表性的物质形成水合物情况,与本文编制的预测程序预测结果对比,并与精度较高的Sloan商用水合物预测软件对比分析,表明本文提出的有效当量浓度理论可行,程序预测可靠。


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