气井带压作业中水合物的形成及预防

气井水合物预测与防治技术摘要：目前预测水合物生成的方法常用的有图解法、平衡常数法、经验公式法和热力学统计法。

根据天然气水合物生成条件，气井水合物防治工艺技术主要分为以下四类：注化学抑制剂、加热、降低压力、提高流速。

关键词：水合物预测自由水化学抑制剂龙深气田和长春气田气井在试气生产过程中普遍存在水合物冻堵情况，从现场情况分析，地面管线冻堵情况居多，井下冻堵较少、位置较浅（预测在距井口200米以内），且多发生在秋冬季节（11月-6月）。

一、概述1.天然气水合物的定义天然气水合物（Hydrates）是在一定的压力与温度条件下天然气中的水与甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、氮气，二氧化碳以及硫化氢等分子所形成的笼形结晶状化合物。

2.天然气水合物结构类型Ⅰ型结构：46个水分子组成两个内径为0.52纳米的小空穴和6个内径为0.59纳米的大空穴，理想化学式为8X·46H20或X·5.75H20；Ⅱ型结构：136个水分子形成8个内径为0.69纳米的大空穴和16个内径为0.48纳米的小空穴，其化学式为8X·136 H20或X·17H20。

aH型结构：34个水分子组成，含有6个空腔，其中3个是512型空腔；2个为435663型空腔，1个为51262型空腔，理想分子式为6X·34H2O。

3.天然气水合物生成过程初始条件：压力和温度均满足生成水合物的取值5范围；不稳定簇团：一旦气体进入水中，立即形成不稳定簇团；聚结：不稳定簇团通过面接触聚结，从而增加无序性；初始成核及生长：当聚结体的大小达到某临界时，晶体开始生长。

4.天然气水合物的基本性质晶体特征：烃类气体充填在水分子的空穴中，在低温和一定压力下通过范德华作用力稳定地结合在一起。

物理性质：天然气水合物与冰之间在物理性质方面具有明显相似性。

5.水合物生成条件及影响因素自由水存在，天然气温度必须等于或低于天然气水的露点；低温，体系温度必须达到水合物生成温度；高流速-压力波动-气体扰动-H2S和CO2等酸性气体存在和微小水合物晶核诱导等因素。

1321 前言随着我国经济的飞速发展，工业化的进程不断加深，人们对能源的需求越来越紧张，但是环境的污染问题严重制约着我国经济的发展，影响着国民的身体健康。

天然气作为清洁能源被广泛开采和应用，不仅给人们的生产生活带来了便利，而且也进一步缓解了我国的能源危机，但是在天然气的开采过程中，由于采出来的气体含有一定的水分和固体小颗粒，生产过程中由于地表内的温度和压力影响的存在，天然气的水合物很容易在输气管线、阀门及弯头等部位凝结。

水合物形成后，严重影响着天然气管线的输送能力，甚至会堵塞管线甚至造成停产。

因此在采气阶段预防水合物的形成是保证天然气安全稳定运输的前提，本文主要对天然气水合物的成因、影响及预防进行了分析介绍，为今后天然气的生产奠定理论基础。

2 采气阶段天然气水合物的成因及条件天然气气井中含有地层水、杂质等物质，并沿内壁不光滑的油管流动，因此，具备形成水合物所必需的气体分子和液态水条件，一旦压力、温度条件满足，便会形成水合物。

影响天然气水合物形成的因素很多，概括起来可分为：（1）天然气的温度等于或低于水的露点，有游离水或液态水存在，均可形成水合物，在一定的压力和气体组成下，其温度低于对应的相平衡温度，水便容易形成亚稳态的晶格框架；通常情况下在开采过程中如果天然气内的压力降低则会造成天然气的温度下降，形成温度差，进而在采气井内的某一深度会达到水合物的形成温度；当采气系统内的温度降低，即便是在井筒内未形成水合物，但温度过低的天然气达到地面输气管线后，也给水合物的形成创造了条件，天然气内的有机气体形成水合物。

（2）水合物的形成与介质运动的方式和压力变化的条件有关，天然气的流动速度越快压力波动越大都会加快水合物的形成。

采气时，压力较高的天然气在高速流动时会把进杂质以及其他固体小颗粒带进入采气管线，一部分颗粒杂质会黏贴在井筒的内部增加采气井井筒的粗糙度，而固体小颗粒很容易成为天然气化合物晶体，加速输气管线中水合物的形成。

以苏里格气田为例探讨水合物的防治水合物是什么？水合物是由主体分子（水）和客体分子（甲烷等烃类气体及其他非烃类气体）在低温高压的条件下，通过范德华力相互作用形成的类冰状固态化合物。

水合物的生成条件1.有自由水存在，天然气的温度必须等于或低于天然气中水的露点。

2.具有足够高的压力和足够低的温度。

3.气体有压力波动或流向突然搅动或有晶体存在。

水合物的危害在井筒中形成：堵塞井筒、减少产量、损坏井筒部件甚至造成气井停产。

在管道中形成：堵塞管道，减少输量、增大管线压差、损坏管件等。

传统气田集气工艺中防止水合物产生的措施1.早期以四川气田为代表的单井集气工艺：井口设置加热炉，高压天然气通过加热，节流降压，单井中压输送到集气站。

但是该工艺投资高，管理点多，需有人值守，生产成本高，只适用于高压高产井少且地形复杂的气田开发。

2.以靖边、榆林气田为代表的多井高压集气工艺：井口不加热，不节流，高压气直接输送到集气站，并与采气管线同向敷设一条注醇管线，从集气站向井口（井下和采气管线）集中注入甲醇，适用于气井多，井口压力高，生产压力稳定，下降慢，单井产量相对较高的气田。

苏里格气田做出的改进实验1.井口加热节流、采气管道保温的中压集气取消了注醇系统，降低了采气管线的运行压力，通过管道保温措施可以使集气半径达5km，但是井筒至加热炉还处于高压运行，气体携液能力差，冬季水合物堵塞频率高，每个井口设加热炉，维护困难，运行费用高不利于安全生产。

2.井下节流，井口加热的中压集气工艺充分利用底层温度对节流后的天然气进行加热，井筒内不产生水合物，但在中压3.5MPa时，水合物形成温度约10℃，井口还需加热，若距离太长还需注醇才能保证冬季不产生水合物。

3.井下节流，井口不加热的中压集气工艺取消了加热炉，冬季时只需加大注醇量即可满足生产。

4.井口不加热，不注醇，采气管道不保温，多井单管串接的中低压集气工艺苏里格气田井口压力从高压降到中压3.5~4MPa只有1.5年左右，从中压到低压1.5MPa只有1年左右，故为完全简化井口注醇系统，只要将井下节流后的压力进一步降到冬季不形成水合物的压力下，即满足生产。

井场防止水合物的方法在井场工作的兄弟们，都知道水合物这玩意儿就像个隐藏在暗处的小恶魔，时不时就想给咱们找点麻烦。

那啥是水合物呢？简单说啊，就像是水和一些气体手拉手结成的冰疙瘩，可别小看它，它要是在井场里捣乱起来，那可真是个大麻烦。

我记得刚到井场的时候，就听老师傅老张讲过一个事儿。

有一次啊，他们没太注意这水合物的事儿，结果一些设备的管道里就形成了水合物。

那场面就像是一群调皮的小鬼在管道里塞了好多棉花球，把路都堵死了。

老张当时那个急啊，直跺脚，嘴里嘟囔着：“哎呀，这可咋整啊，这就像血管堵了一样，这设备还咋正常运行呢？”从那以后啊，老张就特别重视防止水合物的事儿，也教给了我不少好法子。

首先呢，温度控制是个关键。

就好比我们冬天要穿厚衣服保暖一样，我们得让那些可能产生水合物的地方保持合适的温度。

在井场，我们可以使用加热设备，像加热炉之类的。

这加热炉就像一个贴心的小暖炉，它源源不断地提供热量，让那些气体和水混合的地方不至于冷到让它们抱在一起形成水合物。

我就问老张：“这加热炉一直开着，得费不少能源吧？”老张笑着说：“傻小子，你要是让水合物形成了，那造成的损失可比这点能源大多了。

这就像你为了防止生病吃点维生素，总比生病了去医院花大钱好吧。

”还有啊，压力的控制也不能马虎。

你想啊，水合物的形成就像一场微妙的平衡游戏。

压力要是不合适，就像是打破了这个平衡的天平。

我们得让压力保持在一个水合物不容易形成的范围。

这就需要我们密切关注各种压力监测设备。

我有次看到年轻的小李在那看着压力表发呆，我就过去问他：“想啥呢？”小李说：“哥，这压力的数值老是变来变去的，我就怕一不小心就到了水合物容易形成的区间了。

”我拍拍他的肩膀说：“小子，细心点没错，这压力啊就像风筝的线，咱们得稳稳地握着，可不能松了。

”除了温度和压力，还有化学抑制剂这一招呢。

这化学抑制剂就像是一群英勇的小战士，它们进入到可能产生水合物的地方，把那些想要形成水合物的气体和水的小团体给冲散。

气井水合物冻堵预防及处理措施研究摘要：近几年，随着社会经济水平快速发展，气井的长时间生产会导致生产管柱出现堵塞现象，不仅会增加气井开采的施工难度，而且对修井作业也会产生一定程度的影响，甚至可能会大幅度地降低气井的产气量。

随着带压作业技术的不断发展，需带压起下的管柱结构也将越来越复杂，因水合物导致的工程复杂也将随之增多，因此有必要梳理气井带压作业中水合物的形成机理及位置，以提出对应的预防措施，降低作业风险，提高施工安全性。

关键词：气井；水合物；冻堵预防；处理措施引言随着气井带压作业新技术的提高，气井带压作业技术得到广泛应用。

它最大限度地保持了产层的原始状态、提高产能和采收率，但也可能发生油管内堵塞失效、水合物、卡瓦失效、油管落井、飞出、弯曲、拉断等风险，尤其天然气井水合物的影响最为严重，本文通过水合物形成的原因、产生的危害以及控制消减措施，有效防止带压作业井筒内冰堵的产生。

1防冻堵技术思路1.1常规做法对于单输力于22MPa管开展预注。

预注醇主要凭借员工经验来控制注醇量，员工劳动强度和甲酵消耗量大。

发生冻堵时，主要在站内放空进行解堵影响其它井正常生产,且耗时长。

1.2改进做法开发冻堵预警系统,依据监控平台分析冻堵趋势及时开展预注酵。

自主开发水合物预测及抑制软件,科学计算注量，减少冻堵频次。

引进电加热快速解堵技术,提高解堵效率。

1.3实现目的被动预防动预警的转降低现场作员工劳动强度。

由粗放的注醇管理向精细管理转变,降低甲醇消耗量节约成本。

由盲目的解堵向精准定位解堵转变,提高解堵效率。

2冻堵规律研究考虑井筒冻堵大致分为两种情况：一是先注气后注水。

关井前井筒内有水沉积，由于密度差异，CO2会上返至井筒内；二是先注水后注气。

关井前井筒内有CO2，在井筒中一部分呈液态CO2形式存在，另一部分呈超临界态CO2形式存在，而超临界CO2进入地层中，会将地层中的水置换出来。

结合注入井井筒内高压低温环境，CO2气体与水接触生成水合物，使井筒发生冻堵。

天然气水合物的形成机理及防治措施X刘　佳,苏花卫(中原油田分公司,河南濮阳　457061) 摘　要:天然气水合物是在天然气开采加工和运输过程中,在一定温度和压力下,天然气与液态水形成的冰雪状结晶体。

在天然气开采加工和运输过程中,会堵塞井筒管线阀门和设备,从而影响天然气的开采、集输和设备的正常运转。

本文通过分析天然气水合物的形成条件,得出了几条具有实际意义的水合物防治措施,对天然气的安全生产具有一定的现实意义。

关键词:天然气水合物;形成条件;防治措施 中图分类号:T E868 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0049—02 天然气水合物是在天然气开采加工和运输过程中,在一定温度和压力下,天然气与液态水形成的结晶体,外观形似松散的冰或致密的雪,它的相对密度为(0.8～0.9)[1];天然气水合物是一种笼形晶状包络物,即水分子借氢键结合成晶格,而气体分子则在分子力作用下被包围在晶格笼形孔室中;天然气水合物极不稳定,一旦条件破坏,即迅速分解为气和水。

在天然气开采加工和运输过程中,在管道中形成的水合物能堵塞井筒管线阀门和设备,从而影响天然气的开采、集输和设备的正常运转。

只要条件满足,天然气水合物可以在管道井筒以及地层多孔介质孔隙中形成,这对油气生产和输送危害很大。

1　天然气水合物形成的条件1.1　水分生成水合物的首要条件是具有充足的水分[2],即管道内气体的水蒸气分压要大于气体-水合物中的水蒸气分压。

若气体中的水蒸气分压低于水合物中的水蒸气分压,则不能形成水合物,即使已经形成也会融化消失。

1.2　烃类及杂物研究表明,烃类物质并不是全部都可以形成水合物,直链烷烃中只有CH 4、C 2H 6、C 3H 8能形成水合物[3],支链烷烃中只有异丁烷能形成水合物。

此外,天然气中的杂质组分H 2S 、CO 2、N 2和O 2等也可促使水合物的生成。

通常,天然气组分中C 2以上烃类含量不高,它们主要形成I 形水合物。

采气期输气管线水合物形成原因影响及预防作者：张存来源：《中国科技博览》2016年第03期[摘要]冬季自采气井中采出的气体中含有水份，当采出气体处于含水的饱和状态或有液态水存在，或压力波动大时便会在管线内壁粗糙处、阀门闸板及管线弯头处甚至井筒内形成水合物。

天然气的水合物是水和天然气的冰状结晶化合物，形成水合物的危害在于，堵塞冻结正常采气的管线或闸门，影响正常采气，严重的会使管线的横剖面全部堵塞，无法正常采气。

因此必须采取必要的方法，防止水合物的形成。

本文对气井冬季生产时水合物的成因进行了分析，结合生产实际中总结摸索出的经验，提出了预防水合物形成的方法。

[关键词]输气管线水合物成因影响及预防中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0070-021、引言喇储气库的主要作用是调峰，即：夏季把过剩的油田伴生气经过处理后通过地面设备注入地下储存，冬季用气量大，气源不足时再将天然气从地下采出，弥补用气量的缺口。

在采气期，由于采出的气体含有一定的水份和携带的固体小颗粒，生产过程中，由于温度、压力及成核条件同时存在，采出的天然气中水合物便在管线、阀门及弯头处甚至井筒内形成。

水合物形成后，影响管线的输气能力，严重时会堵塞管线甚至造成停产。

由此可见，在采气期预防水合物形成，是完成采气任务的保证。

本文就水合物的成因、影响及预防，结合生产实际进行分析说明。

2、采气时期水合物的成因及条件2.1 采气生产过程中水合物的生成条件天然气水合物是水和天然气的冰状结晶化合物，典型的分子式是CH4（H2O）n，其中n 的典型区间为6～9。

天然气的水合物外观类似松散的冰或致密的雪，为白色结晶体。

下图为喇储气库气井采气过程中实际生成的水合物照片。

采气生产过程中水合物形成过程类似于盐类的结晶过程，通常包括成核阶段和生长阶段，主要由过冷度或过饱和度引起亚稳态结晶。

水合物成核是指形成具有临界尺寸的、稳定的水合物晶核的过程；水合物生长是指稳定核生长到固态水合物晶体的过程。

海上天然气水合物的形成与防治措施摘要：天然气水合物堵塞的防治是海上油气田安全高效开发的难题之一。

水合物的生成可导致气体输送管线和设备的堵塞而影响海上油气田的正常生产；水合物一旦形成，就很难除去。

因此，准确判断在什么条件下会形成水合物堵塞，并诊断和评价已形成的水合物堵塞，且提出行之有效的解堵措施，对天然气的输送和设备的管理具有重要意义。

本文通过对水合物的结构性质、危害、形成条件和生成机理的探究，介绍如何合理的利用抑制剂（甲醇、乙二醇）来有效防止水合物的形成，从而高效地实现海上油气田的安全开发。

关键词：结构性质危害形成条件解决措施抑制剂一、引言输气海管，作为天然气输送的重要通道，其畅通、连续、安全平稳运行对海上油气田的正常开采有着重要意义。

天然气输送管道在日常的输送中易形成水合物堵塞海管，给海管的安全运行带来极大风险。

因此，准确判断在什么条件下会形成水合物堵塞，并诊断和评价已形成的水合物堵塞，且提出行之有效的解堵措施，对天然气的输送和设备的管理具有重要意义。

二、天然气水合物的结构性质天然气水合物是一种笼形晶格包络物，即水分子靠氢键结合成笼形晶格，而气体分子则在范德华力作用下，被包围在晶格的笼形孔室中，如图1。

其外观类似松散的冰或致密的雪，通常呈白色。

天然气水合物具有多孔性，硬度和剪切模量小于冰，密度为0.88～0.90g/cm3。

可浮于水面，而沉于液烃中。

天然气水合物不同与一般的晶体化合物，是一种配位化合物（络合物）或称包合物，M·nH2O （n≥5.67），其中M表示水分子中的气体分子，n为水合指数即水分子数。

图1天然气水合物晶体结构模型三、天然气水合物的危害在天然气的整个输送过程中，由于气体的压力较高，有可能生成水化物。

天然气水合物一旦形成，就会对设备及管道等造成危害，其表现在：1.如果水合物在设备（分离器、换热器等）中形成，不但可导致设备的损坏，还可能导致较大事故。

2.如果水合物是在管道中形成，会造成堵塞管道、减少天然气的输量、增大管线的压差、损坏管件等危害，导致严重管道事故。

安棚凝析气井水合物形成原因及对策安棚凝析气井水合物形成原因及对策安棚凝析气井是由石油勘探开发兴起的一种采油工艺，它是将蒸汽或高温高压气体注入油藏刺激天然气的崩解和油的崩解而提高油井生产，同时可以减少井口流量和稳定油层压力，如此而得名。

该工艺需要大量热能，热能空间会在油藏和安棚空间中产生。

油井是最容易形成水合物的地方，即使比较低的温度也可能在油的下游形成水合物。

主要原因有以下几点：第一，油层注入量过大，安棚凝析井时注入的油太多，导致该段油井因液态库仑释放的热量而形成水合物。

第二，干燥剂投入过量。

使用干燥剂，如季胺液，生成水合物。

另外，油藏气状固体溶液也是水合物形成的原因之一。

第三，流行去相过程反作用。

例如，氢气与乙烷结合时构成水合物，而乙烷与氦气结合时构成油膜，但是在安棚凝析井中，两者的流量关系可能打破平衡，从而使氢气与乙烷形成水合物。

第四，亚像温度过低，安棚凝析处理过程中，由于压力下降，蒸汽温度可能较低，凝析处理空间中亚像温度较低，比如气液亚像温度可能低于100℃，导致温度不稳定，尤其是深层油藏，这容易形成水合物。

因此，为了防止水合物在安棚凝析气井中形成，应采取以下对策：首先，应减少油井内的油流量，控制油的注入速度，保证安棚凝析的良好进展，使凝析处理空间的温度趋于稳定，避免水合物的形成。

其次，应加强干燥剂的施用，如季胺液的投入，选择最佳的施用量，例如，油流速增加，使用量应适当增加，以减少水合物的形成。

第三，控制亚像温度。

应尽量保持亚像温度稳定，避免过低或过高，同时使用氦气加压设备，可以在一定程度上维持亚像温度的稳定，减少水合物形成的可能性。

最后，应监测油层温度，以检测水合物的变化，并采取必要措施加以改善。

深水气井测试水合物生成的预测及防治马帅;黄静;张风波;何志辉;张芨强【摘要】In deepwater gas well testing,due to long seawater segment and low temperature,natural gas is easy to form hydrate between mud line and sea level,blocking the wellbore and resulting in failure of the testing. A wellbore temperature-pressure model is established to simulate a deepwater exploration well in the western South China Sea,and the temperature and pressure distributions of the wellbore fluid are obtained by solving it. The hydrate formation experiments of the gas samples from this area were carried out and the critical conditions for gas hydrate formation were obtained. According to the simulation results,it is held that the temperature is the main factor affecting the hydrate formation and the hydrate will be generated near the mud line of the well in the routine testing. Insulated tubing can reduce the overall heat transfer coefficient of the wellbore and raise the gas temperature about 30 ℃,and the testing at different yield shows that hydrate will not be produced. Thus the insulated tubing can ensure smooth testing,and the field testing also confirmed this prediction. Compared the measured data of wellhead temperature and pressure at any yield level with their simulation results,the error is less than 5％,which proves the accuracy of the model and shows that the method can provide the basis for predicting and preventing the formation of hydrate in deepwater gas wells.%深水气井测试时,海水段较长且温度较低,天然气容易在泥线至海平面之间形成水合物,堵塞井筒,导致测试失败.建立深水气井井筒温度-压力模型,模拟南海西部某深水探井测试制度,求解得到井筒流体温度、压力分布;对该区域天然气样进行水合物生成实验,得到天然气水合物生成临界条件.结合测试模拟结果,认为温度是影响水合物生成的主要因素且常规测试过程中该井会在泥线附近生成水合物.隔热油管能够降低井筒整体传热系数,提升流体温度,模拟显示采用隔热油管后流体温度整体升高30℃左右,不同产量下测试均不会生成水合物,能够保证测试顺利进行,该井实测情况也证实了这一预测.实测不同产量下井口温压数据与模拟结果对比,误差均小于5％,证明了模型的准确性,表明该方法能够为深水气井测试过程中水合物预测和防治提供依据.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】6页(P93-98)【关键词】深水气井;水合物;井筒温度;井筒压力;探井测试【作者】马帅;黄静;张风波;何志辉;张芨强【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057【正文语种】中文【中图分类】TE353天然气水合物主要由小分子气体(甲烷、乙烷)在低温高压环境中生成[1]，深水气井测试前，应当进行天然气水合物预测分析，并采用抑制水合物技术，保证测试顺利进行。

优化流程防止水合物生成1 井下水合物的预防（1)加入抑制剂天然气中加入水合物抑制剂后，它可充分吸收水蒸气，使产生水合物的临界温度大大降低，从而有效抑制水合物的生成（图4）。

未注水合物抑制剂时图中I 和Ⅲ为水合物形成区域，注入抑制剂后，水合物形成线左移，这种情况下Ⅲ区是非水合物形成区。

甲醇和乙二醇是常用的天然气水合物抑制剂，均具有较强的抗冻能力，其中乙醇为－50℃，甲醇为－70℃。

但因甲醇具有毒性强、密度低、易挥发的缺点，作业现场推荐使用乙二醇作为天然气水合物抑制剂。

为防止气井带压作业中井筒内形成水合物，可向入井管柱内注入水合物抑制剂或向环空内注入水合物抑制剂，预防水合物的形成，此方法效果较好但成本偏高。

(2)降压法通过降低压力至水合物的形成压力以下，改变天然气水合物稳定的相平衡状态，促使水合物发生分解。

若作业现场条件允许，可根据情况选择开井放喷，降低井筒内压力，改变水合物相平衡状态。

同时开井后流体流动能对井筒进行冲刷和加热，进一步抑制水合物形成。

JY21HF 井下油管遇阻后，打开放喷流程，同时尝试下入管柱，15 min 后顺利将管柱下过遇阻点，上提、下放三次，未发生任何阻卡。

(3)调节产量法气井的井筒温度随产量的增大而升高，可在带压作业期间通过增大气井产量提高井筒温度，预防水合物的形成。

若地层压力较高，可适当提高气井的产量来预防水合物的形成；若地层压力较低，产量较低时可在带压作业期间关井停产，防止气井在低产情况下形成水合物。

2 井口水合物的预防(1)加热法采用加热法可提高天然气流体温度，如果此温度大于水合物形成的临界温度，便可以抑制水合物的形成。

针对井口防喷器、泄压阀内生成水合物的情况，最常用的方法是使用蒸汽管线缠绕在防喷器及泄压管线上进行加热，保持较高的温度，抑制水合物的形成。

(2)优化泄压系统现场实际情况表明，当环境温度较低时，不合适的泄压速度是导致防喷器腔室及泄压阀内形成水合物的主要原因。

天然气水合物的危害及预防措施张思勤中海石油（中国）有限公司深圳分公司518067 [文章摘要]天然气水合物的形成条件包括液相水的存在、足够高的压力和足够低的温度、以及流动条件突变等；针对天然气水合物的形成条件提出了常用的预防措施，并详细介绍了现场常用的化学抑制剂用量的计算方法。

[关键词]天然气水合物；液相水；临界温度；冰堵；抑制剂用量天然气水合物是轻的碳氢化合物和水所形成的疏松结晶化合物,是一种天然气中的小分子与水分子形成的类冰状固态化合物，是气体分子与水分子非化学计量的包藏络合物，即是水分子与气体分子以物理结合体所形成的一种固体。

水合物通常是当气流温度低于水合物形成的临界温度而生成，在高压下，这些固体可以在高于0℃而生成。

1水合物的危害1.1水合物在管道中形成，会造成堵塞管道、减少天然气的输量、增大管线的压差、损坏管件等危害，导致严重管道事故；1.2水合物是在井筒中形成，可能造成堵塞井筒、减少油气产量、损坏井筒内部的部件，甚至造成油气井停产；1.3水合物是在地层多孔介质中形成，会造成堵塞油气井、减低油气藏的孔隙度和相对渗透率、改变油气藏的油气分布改变地层流体流向井筒渗流规律，这些危害使油气井的产量降低。

2水合物形成的主要条件2.1液相水的存在是产生水合物的必要条件。

天然气的含水量处于饱和状态,天然气中的含水汽量处于饱和状态时，常有液相水的存在，或易于产生液相水。

2.2压力和温度,当天然气处于足够高的压力和足够低的温度时，水合物才可能形成。

天然气中不同组分形成水合物的临界温度是该组分水合物存在的最高温度。

此温度以上，不管压力多大，都不会形成水合物。

2.3流动条件突变, 在具备上述条件时，水合物的形成，还要求有一些辅助条件，如天然气压力的波动，气体因流向的突变而产生的搅动，以及晶种的存在等。

3防止水合物形成的措施由于水合物是一晶状固体物质，天然气中一旦形成水合物，极易在阀门、分离器入口、管线弯头及三通等处形成堵塞，严重时影响天然气的收集和输送，因此必须采取措施防止水合生成。

3吕景昶,试采高级工程师,1964年出生;毕业于合肥工业大学地质系,现任华北石油局井下作业大队研究所所长;主要从事于油气井和煤层气井的测试和试采工程技术工作。

地址:(450042)河南省郑州市须水华北石油局井下作业大队。

电话:(3)。

天然气井水合物的形成及解决措施吕景昶3　马德志　杨朝霞(中国石化新星公司华北石油局) 吕景昶等.天然气井水合物的形成及解决措施.天然气工业,2001;21(增刊):111～112摘　要　未经处理的天然气中都含有一定的水蒸气,它在一定的条件下会生成冷凝水、冰塞和水合物。

水合物是一种笼形晶格包络物,即水分子籍氢键结合成笼形晶格,而气体分子则在范德华力作用下,被包围在晶格的笼形孔中,在一定的温度和压力条件下,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体,极易产生堵塞。

因此,针对施工中遇到的问题,相应采取了对水合物形成压力的预测,使作业时的起下电子压力计尽可能选择在形成水化物前下入和求产结束后提出。

通过在井内管柱内注入甲醇和乙二醇进行预防和解堵,使用甲醇的成本和效果都优于乙二醇。

地面采用小型水套炉进行加热的方法。

鄂北6口天然气井9层现场施工表明效果良好。

主题词　鄂尔多斯盆地　北　气井　水合物　预防措施 水合物是一种晶状固体物质,极易形成在井内离地面一定距离的试采管柱里,造成在施工过程中掉压力计等事故;及在地面的阀门、分离器、流程的弯头等处产生堵塞,使试采工作中断,影响施工进度和资料的准确录取。

水合物的形成条件 水合物的形成是在一定的温度和压力条件下,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体。

外观类似松散的冰或致密的雪,密度为0.88～0.90g/cm 3。

戊烷和己烷以上烃类一般不形成水合物。

(1)必要条件有二:①气体处于水汽的饱和或过饱和状态并存在游离水;②有足够高的压力和足够低的温度。

(2)辅助条件有三:①压力的波动以及气体的高速流动;②流向突变产生的搅动;③水合物晶体的存在及晶种停留的特定物理位置(如弯头、孔板、阀门、粗造的管壁)。