水化物的性质与形成条件吴夏巍

1、吴 夏 巍2012.10.26水化物的性质和生成条件水化物1、水化物的性质；2、水化物的产生条件；3、预测水化物形成的简单方法；4、水化物解决方法。 1.水化物的性质(1)外观水化物是白色结晶体，类似松散的冰或致密的雪。(2)密度甲烷水化物比水轻，密度992kg/m3；乙烷及其以上重烃的水化物比水重。(3)组成水化物是在一定压力和温度下，天然气中的某些组分和液态水生成的一种不稳定的、具有非化合物性质的晶体。水化的性质水化物的形成条件2.水化物的生成条件 水化物的生成需要一定的热力学条件，即一定的温度和压力。当天然气的温度低于或等于某一压力下水的露点温度时，天然气中将有自由水凝析出来。自由水的出

2、现是水化物生成的主要条件。当温度低于水化物生成温度，水化晶核形成、生长，逐渐形成致密的天然气水化物。形成水化物的主要条件2.1生成水化物的主要条件如下： (1)天然气中有液态水的存在液态水是生成水化物的必要条件。天然气中液态水的来源有油气层内的地层水(底水、边水)和地层条件下的汽态水。这些汽态的水蒸汽随天然气产出时温度的下降而凝析成液态水。(2)低温低温是形成水化物的重要条件。采气中，气流从井底流到井口并经过角式节流阀、孔板等装置节流后，会因压力降低而引起温度下降。温度降低不仅使汽态水凝析(温度低于天然气露点时)，也为生成水化物创造了条件。形成水化物的主要条件(3)高压高压也是形成水化物的重要

3、条件。对组成相同的气体，水化物生成的温度随压力升高而升高，随压力降低而降低，也就是压力越高易生成水化物。(4)其它条件压力的波动、气体流向突变产生搅动、流速过快形成紊流、酸性气体的存在以及微小水化晶核的诱导等，都能加速水化物的生成。预测水化物形成三、预 测 水 化 物 生 成为掌握某一采输气条件下是否生成水化物，以便决定是否采取预防措施，需要对水化物生成进行预测。预测的方法有计算法和查图法两种。 图解法计算法比查图法准确，但比较麻烦，现场多用查图法。不论哪种方法，都能预测在某一压力和温度下是否生成水化物。1.天然气从井底至井口，从井口至各设备或压力容器，管线沿程的压力和温度是逐渐降低的。如何确

4、定在沿程上哪一点的压力和温度下可能生成水化物，利用查图最为方便。图8-2 预测生成水化物的压力温度图图解法从上图中可以看出： 1.对同一相对密度的天然气，压力升高，生成水化物的温度也升高。 2.当压力相同时，天然气相对密度越高，生成水化物的温度也就越高；温度相同时，天然气的相对密度越高，生成水化物的压力越低。 3.气体温度升高到一定温度时，无论加多大压力也不会生成水化物。这一温度即为气体水化物的临界温度(或水化温度)。各种气体水化物的临界温度列于下页表格中。 临界温度气体名称甲烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷二氧化碳硫化氢临界温度21.54714.55.52.511029已知天然气相对密度，某一压力下的水化物生成温度可从相应的图中查得。常出现水化物的位置如弯头、孔板、阀门、粗糙的管壁等。本油田的气体相对密度为0.6720.711，平均0.692。水化物解决方法1. 提高天然气的流动温度；2. 降低压力；3. 脱除天然