[发明专利]抑制水合物形成的方法

说明书

本申请是1994年9月15日提交的待审查的专利申请流水号08/306,331的部分继续申请。

                        本发明领域

本发明涉及在流体中抑制笼形包合水合物形成的方法。更具体地说，本发明涉及在用于输送油或天然气的管道中抑制气体水合物形成的方法。

                          发明背景

二氧化碳，硫化氢和各种烃类，如甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷和异丁烷，存在于天然气和其它石油流体中。然而，一般发现水以各种量与此类石油流体组分混合在一起。在加压和降温条件下当此类石油组分或其它水合物前身物与水混合时可形成笼形包合水合物。笼形包合水合物是水晶体，它在客体分子如可形成水合物的烃类或气体周围形成笼形结构。一些可形成水合物的烃类包括，但不限于，甲烷，乙烷，丙烷，异丁烷，丁烷，新戊烷，乙烯，丙烯，异丁烯，环丙烷，环丁烷，环戊烷，环己烷，和苯。一些可形成水合物的气体包括，但不限于，氧气，氮气，硫化氢，二氧化碳，二氧化硫和氯。

气体水合物晶体或气体水合物是一种对石油工业有着重要关系的笼形包合水合物，因为它们在天然气和其它石油流体的生产和/或运输过程中产生管道堵塞物。例如，在约1MPa的压力下乙烷在低于4℃的温度下形成气体水合物，和在3MPa压力下乙烷在低于14℃的温度下形成气体水合物。当生产和输送天然气和其它石油流体时对于许多操作环境来说这些温度和压力并不是偶然的。

作为气体水合物聚集体，它们在用于生产和/或输送天然气或其它石油流体的管道或导管中产生水合物堵塞物。这类水合物堵塞物的形成将导致生产的停工和巨大的经济损失。此外，再起动停工的设备，尤其海上生产或输送设备，变得很困难，因为通常需要大量的时间、能量和材料，以及各种工程调节以便安全地除去水合物堵塞物。

在石油和天然气工业中已经使用了各种措施来防止在石油或天然气流中形成水合物堵塞物。这些措施包括将温度和/或压力保持在水合物形成条件以外和引入防冻剂如甲醇、乙醇、丙醇或乙二醇。从工程上考虑，保持温度和/或压力在水合物形成条件以外需要设计和设备上的改进，如绝热或带夹套的管道系统。这类改进需要花费财力来实现和维持。防止水合物堵塞物所需防冻剂的量一般是存在于油或天然气流中的水的10wt％-20wt％。所以，需要几千加仑/每天的此类溶剂。如此大的量使得需要解决诸如处理、贮存、回收和潜在毒性的问题。而且，这些溶剂很难完全地从生产或输送料流中回收。

所以，需求一种能够方便地以低浓度混合入生产的或输送的石油液流中的气体水合物抑制剂。此类抑制剂应能够降低气体水合物晶体在石油液流中成核、生长和/或聚集的速率，从而抑制了在输送石油液流的管道中的水合物堵塞物的形成。

实施本发明的一个方法是使用气体水合物抑制剂，它能够以相对于在石油或天然气料中存在的水的约0.01-约5wt％的浓度使用。下面将要详细讨论，本发明的抑制剂能够高效地处理具有水相的石油料流。

                         本发明概述

根据本发明，提供了一种在具有水合物形成组分的流体中抑制笼形包合水合物的形成的方法。该方法包括：用包括由环状亚氨醚生产的基本上水可溶聚合物的抑制剂处理该流体。该方法可用闭环的环状亚氨醚聚合物，开环的环状亚氨醚聚合物或它们的混合物来实施。

本发明的一个实施方案包括用抑制剂混合物处理流体，该混合物具有(a包括从环状亚氨醚形成的基本上水可溶聚合物的抑制剂和(b)用来将抑制剂引入流体中的液体。优选地，该液体是醇类，水，盐水或它们的混合物。

可用于实施本发明的一些抑制剂包括，但不限于，从选自N-酰基取代的聚乙烯亚胺，N-酰基取代的聚丙烯亚胺，N-酰基取代的聚丁烯亚胺，N-酰基取代的聚戊烯亚胺，和它们的共聚物的N-酰基取代的聚链烯亚胺生产的基本上水可溶的开环聚合物。此外，该水可溶聚合物的N-酰基取代基可选自氢，烷基，链烯基，芳基，烷芳基，芳烷基，环烷基，和杂环基。还可以通过使用从具有环状亚氨醚制备的闭环聚合物来实施本发明，该亚氨醚具有选自2-链烯基-2-噁唑啉和2-链烯基-2-噁嗪的链烯官能团。

                     本发明的详述

本发明方法