[发明专利]一种可燃冰生成抑制剂及其制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域中的抑制剂，更特别地涉及一种可燃冰生成抑制剂及其制备方法与用途，属于精细化学品技术领域。

背景技术

可燃冰又称为天然气水合物(Gas Hydrate)，它是在低温、高压下由水和某种轻质烃类化合物或多种轻质烃类化合物(具体如甲烷、乙烷、丙烷、H₂S、CO、CO₂等)形成的冰状物，其物理微观形态为一种笼状晶体化合物，通常可存在于深海沉积物中或陆地尤其是深层或高原地区的永久冻土中。因为其外观如冰，且具有很强的燃烧能力，所以又常常被称为“固体瓦斯”、“气冰”等。

可燃冰中的可燃物质中，通常甲烷的含量最高，一般占80-99.9％，正是由于含有如此大量的可燃甲烷，可燃冰在整体上的燃烧污染要远远低于煤、石油甚至天然气。在具有如此优异燃烧特性之外，其还具有储量丰富的特点，其储量足以供人类使用1000年，因此被各国视为未来石油、天然气能源的替代能源。

但可燃冰在陆地上的石油和天然气开采中，尤其是在目的在于开采石油或天然气(此时可燃冰无开采价值)时，可燃冰的存在或在特定地层条件下的形成时，会对正常的生产操作造成一定甚至是严重的障碍和困难，主要表现在堵塞开采和输送管道、设备、阀门等等，从而导致气体或流体输送困难、降低效率、增大安全隐患等等诸多缺陷。

为了克服可燃冰在实际石油与天然气开采与运输中产生的堵塞、形成等问题，人们对此进行了大量的深入研究，从而开发出了多种抑制剂，并取得了一定的效果，例如：

CN101629071A公开了一种天然气水合物抑制剂，其由聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚按照质量配比为1:1:1而形成，使用时的质量浓度为0.2-2％。该抑制剂可用于油气输送管道中天然气水合物的形成，也可应用于油气田钻井开采系统中，抑制效果明显、使用量少且对环境危害小，具有高效、经济和环抱的优点。

CN104293326A公开了一种石油钻井液用天然气水合物抑制剂，主要用于钻井液体系，所述抑制剂是一种动力学水合物抑制剂、热力学水合物抑制剂、聚胺类和消泡剂的混合物，其使用压力为5-35MPa、温度在-10～30℃，其可以克服热力学抑制剂用量大，环境污染大的技术缺点，以较低浓度混入钻井液中，降低天然气水合物成核、生长、聚结的速度，成本低廉，环境污染小。

CN104357034A公开了一种环保高效的天然气水合物抑制剂，其由下述重量份的原料组成：聚丙二醇20-60、聚乙烯基己内酰胺6-37、聚乙烯吡咯烷酮20-60，使用时用量为体系中水体积的0.5-3％。其克服了传统水合物抑制方法的缺点，同时克服了热力学抑制剂用量大、费用高，以及对管线强腐蚀的诸多弊端，且对环境及生物无害，不污染环境，可以满足环保要求；其不具有挥发性，在100℃以下的温度范围内，化学稳定性和热稳定性好，不燃，无腐蚀，实施方便。

CN104449600A公开了一种以N-取代丙烯酰胺和N-烯基己内酰胺的共聚物作为具有水合物抑制性能的钻井液降滤失剂，所述共聚物的重均分子量为10000-2000000、聚合单元比为0.1-10、使用质量浓度为0.5-3％、使用压力1-30MPa，所述处理剂将天然气水合物抑制剂和钻井液处理剂中的降滤失剂结合起来，以一种处理剂而实现了两种功能，降低了钻井液的成本，在提高水合物抑制性能和降滤失性能的前提下保证了钻井液的稳定性。

CN103629475A公开了一种天然气管道内天然气水合物的清除方法，先制取柱状结构阵列碳纳米管膜，其方法为：选择基片，基片为柱状阵列碳纳米管膜附着的物质，再将处理后的基片放入石英管中，用酞菁铁作为碳源和催化剂，在氩气和氢气(体积比为1:1)的流动气氛中，用高温管式炉在900℃下裂解15分钟，即可在基片上得到柱状阵列碳纳米管膜，再用柱状阵列碳纳米管膜做成纳米超疏水材料，把该纳米超疏水材料用特殊工艺涂覆在管道的内壁和阀门的内孔上，便能阻止冰雪状的天然气水合物的形成，保证井筒和管道的畅通。

CN104263340A公开了一种天然气水合物动力学抑制剂及制备方法，其是将N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、丙烯腈为合成单体，过硫酸铵和亚硫酸钠为引发剂，在溶剂中进行自由基溶液聚合反应，得到所述水合物抑制剂，所述抑制剂能更大限度地降低水合物生成温度，延长诱导时间，适用于油气田的采收和输送，合成便捷、成本低廉，易于生物降解，应用前景广阔。