[发明专利]一种水合物包合物的动力学抑制剂及其制备方法

说明书

本申请提供一种水合物包合物的动力学抑制剂及其制备方法，属于用于海洋天然气开采钻井中防治水合物发生的组合物有机添加剂技术领域。取聚苹果酰乙二胺，加入溶剂并超声分散，超声完毕，加溶解有4‑二甲氨基吡啶的异氰酸异丙酯溶液，加热至设定温度，搅拌回流反应；反应完毕，冷却至室温，将产物置于丙酮中沉淀，抽滤得固体产物，并继续加入丙酮搅拌、洗涤后，干燥，得异氰酸异丙酯改性后的聚苹果酰乙二胺，该改性后的聚苹果酰乙二胺作为抑制剂使用。将本申请应用于如天然气等水合物包合物的开采中，具有性质稳定、过冷度适应范围宽等优点。

技术领域

本申请涉及一种水合物包合物的动力学抑制剂及其制备方法，属于用于海洋天然气开采钻井中防治水合物发生的组合物有机添加剂技术领域。

背景技术

天然气水合物具有分布广、储量丰富、能量密度大和清洁高效的特点，作为潜力巨大的它也备受世人的青睐。但在天然气开采以及运输过程中，天然气水合物结晶这一问题已经成为一个重难点。而且天然气水合物沉积物对全球气候也构成严重威胁，在北极地区和海洋中存在一定数量的甲烷水合物，这些甲烷水合物如果分解在大气中，可能会对全球气候产生不利影响，产生严重的温室效应。虽然海床下也埋藏丰富的天然气，它们在开采作业中，常常因为高压低温的条件，游离的天然气遇到海水也容易快速形成固体的水合物包合物，堵塞开采管道。深海天然气钻井作业中，一旦遇到天然气水合物形成，只能停工维修，排除可能导致严重事故的隐患。

20世纪80年代，工程技术人员第一次发现聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)能很好地抑制天然气水合物的产生。接着，又发现聚N-乙烯基己内酰胺(PVCap)比PVP能更好地延缓天然气水合物的形成，具有更好的防治效果。迄今为止，已经发现多种类别的聚环内酰胺和水溶性聚酰胺，它们都可以吸附到水合物晶体表面，扰乱水合物晶体笼状结构成型，抑制水合物的形成和快速生长。为了更好的防治这一问题，寻求一种高效、环保、低剂量、经济的动力学抑制剂已成为海洋天然气开采工业中的新的技术追求。

CN 201811545365.7提供了一种由乙烯基咪唑共聚物和协助剂且其端羟基改性的聚N-乙烯基己内酰胺配制而成一种水合物动力学抑制剂，是一种用量少、浊点高、能承受较大过冷度的新型高效水合物抑制剂。

CN 201510980939.3提供了一种由单溴代羧酸和N-乙烯基甲酰胺聚合而成的一种新型动力学抑制剂，有着很好的水溶性和广泛的适用性。

CN 201611153269.9提供了一种抑制活性高，能取得良好抑制效果、用量少、成本低，高过冷度环境中有效延缓水合物成核时间，降低水合物生成速率，适用于油气水三相或油水或气水两相共存体系，应用于油气开采、加工和输送过程中抑制水合物的生成，不受过冷度和应用场合制约，具有广阔应用的前景。

周诗岽，李青岭，李乐，于雪薇等人发表了“新型天然气水合物动力学抑制剂的制备及性能”(《石油化工》，2017，46(4)：467～470)，该研究以N-乙烯基吡咯烷酮为单体，双氧水为引发剂，在氮气的作用下，采用溶液聚合法合成了一种动力学抑制剂，该抑制剂在特定的过冷度下能延长水合物形成的诱导时间。

上述文献提供的抑制剂均采用的是复合型抑制剂，虽然针对水溶性和环保型进行了改善，但采用的抑制剂基本都是复合试剂，且主成分均包含有环状结构的乙烯基类聚合物，成本高、构成复杂，冷度适用范围较窄。

申请内容

有鉴于此，本申请首先提供一种经济环保、能较好适应过冷度的新型动力学抑制剂，该抑制剂可以很好的解决天然气水合物结晶问题，并完善过冷度适应范围窄、易环境影响、污染大的缺陷。

具体地，本申请采用的技术方案如下：

一种水合物包合物的动力学抑制剂，具有以下结构：

R是异丙基、正丁基或者环己基。