钻进过程天然气水合物生成分解控制技术研究

发布时间：2020-06-10 21:41

【摘要】：天然气水合物作为一种能源,给工业的发展带来巨大的推动作用。同时,作为临界状态物质,天然气水合物的生成和分解也会给钻井作业带来一系列的问题,如影响钻井液的性能,堵塞井筒、井口管线、防喷管汇等,研究钻井过程中水合物的形成及控制方法对迅速发展的油水井钻探技术有重要的指导意义和积极地推动作用。天然气水合物的形成与天然气组分、一定的低温和高压条件、与气流高速流动、压力波动以及微小水合物晶核的诱导、系统中有自由水存在情况有关。在气体过饱和的溶液中形成一种具有临界尺寸的、稳定的晶核,为大量气体与液体的结合提供了依附,导致气液界面的晶核结构不断扩大,从何实现了水合物的形成。钻井过程中井筒温度和压力不断变化,在适宜的温度和压力下水合物会在井筒中形成,但随着井筒中温度的升高、压力的降低及钻进速度的提高,都会导致水合物分解。此外,冲洗液的速率和化学添加剂对水合物的生成和分解也有重大意义。本文通过对天然气水合物物理化学性质的分析,归纳影响天然气水合物生成和分解的各种因素,分析了井筒中温度压力分布模型并预测了钻进过程中可能生成天然气水合物的区域,最后根据水合物控制机理,给出了控制井筒中天然气水合物生成和分解的具体措施。为进一步研究天然气水合物的生成、分解及控制方法奠定了理论基础。
【图文】：

图 1.1 Ⅰ型天然气水合物立方晶体结构物 如图 1.2 所示，II 型天然气纳类似 I 型中的小气体分子以外，每个单元晶胞由 136 个水分子构成五边形十二面体，大空腔为十六面成的笼形空间架构，，配位数为 28图 1.2 Ⅱ型天然气水合物菱型晶体结 如图 1.3 所示，H 型天然气水

十二面体结构，类似球形。大空图 1.1 Ⅰ型天然气水合物立方晶体结物 如图 1.2 所示，II 型天然气类似 I 型中的小气体分子以外，个单元晶胞由 136 个水分子构成五边形十二面体，大空腔为十六成的笼形空间架构，配位数为 28
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE21

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 宫智武;张亮;程海清;刘延民;任韶然;;海底天然气水合物分解对海洋钻井安全的影响[J];石油钻探技术;2015年04期

2 赵欣;邱正松;黄维安;周国伟;张永君;;天然气水合物热力学抑制剂作用机制及优化设计[J];石油学报;2015年06期

3 阮徐可;李小森;杨明军;于锋;;天然气水合物二次生成及渗透率变化对降压开采的影响[J];石油学报;2015年05期

4 许玉强;管志川;许传斌;张洪宁;张会增;;深水钻井井筒中天然气水合物生成风险评价方法[J];石油学报;2015年05期

5 张旭辉;鲁晓兵;刘乐乐;;天然气水合物开采方法研究进展[J];地球物理学进展;2014年02期

6 赵欣;邱正松;江琳;孔祥云;;动力学抑制剂作用下天然气水合物生成过程的实验分析[J];天然气工业;2014年02期

7 宋广喜;雷怀玉;王柏苍;潘涛;;国内外天然气水合物发展现状与思考[J];国际石油经济;2013年11期

8 闫晓艳;郝红;王凯;樊安;;复合型天然气水合物抑制剂的研究进展[J];石油化工;2013年11期

9 赵瑞民;隋绍忠;;抑制天然气水合物生成方法——即马北8井抑制天然气水合物生成实验方法[J];中国石油和化工标准与质量;2013年08期

10 王志远;孙宝江;程海清;高永海;;深水钻井井筒中天然气水合物生成区域预测[J];石油勘探与开发;2008年06期

相关博士学位论文 前1条

1 刘晓兰;深水钻井井筒内天然气水合物形成机理及预防研究[D];中国石油大学;2008年

相关硕士学位论文 前8条

1 杨梦瑶;升深气田天然气水合物生成及预防措施研究[D];东北石油大学;2017年

2 李继栋;基于远程计量闸门的动态调水实验模拟系统设计[D];北方工业大学;2015年

3 黄兴;水合物对多孔介质渗透性影响的实验研究[D];大连理工大学;2010年

4 刘洋;尾管注水泥循环温度预测模型研究[D];西南石油大学;2009年

5 盛杰;深水钻井液中天然气水合物抑制技术研究[D];中国石油大学;2009年

6 刘志安;天然气水合物生成机理和热力学模型研究[D];中国石油大学;2007年

7 吴华;深水钻井中天然气水合物预测的研究[D];中国石油大学;2007年

8 张凌;天然气水合物钻进时井内温度分布模型研究[D];中国地质大学;2003年

本文编号：2706896