石大华东廖波等-新型水合物抑制剂研制及氯化钠的协同抑制-Fuel

（新型天然气水合物抑制剂的研制及其与NaCl的协同抑制机理:实验与分子动力学模拟）

Authors(作者): Bo Liao（廖波）, Jinsheng Sun（孙金声）* , Jintang Wang, Xindi Lv, Jianlong Wang, Jianxun Guo, KaiheLv, Ren Wang, Junjie Zheng, Zhangxin Chen

Source(来源): Fuel,2023,353:129162

Abstract(摘要):具有优异性能的钻井液系统是商业水合物提取的基础。然而，大多数水合物储层位于相对较深的水深，埋藏深度较浅。因此，对水合物钻井液系统的密度有很高的要求。传统的水合物钻井液体系已不能满足深水浅层水合物储层的钻井需求。本文以N-乙烯基-ε-己内酰胺和N, N-二甲基丙烯酰胺为原料合成了共聚物SYZ-2。首先采用恒速冷却法测试了SYZ-2及其NaCl体系对甲烷水合物的影响，并通过分子模拟研究了体系对水合物成核和形成的抑制机制。同时，详细介绍了基于SYZ-2的低密度水合物钻井液体系(1.06 g/ cm3)的配方和性能。实验结果表明，在SYZ-2的影响下，水合物形成温度从10.6◦C降低到2.7◦C，在7% NaCl的存在下，水合物形成温度甚至可以显著降低到-3.1◦C。分子动力学模拟结果表明，SYZ-2通过降低甲烷分子的溶解度来抑制水合物成核，主要是通过促进甲烷分子的聚集。此外，SYZ-2还可以吸附在水合物表面，防止水合物笼结构捕获甲烷分子。相反，NaCl通过限制水分子的运动来抑制水合物的形成。这些结果为更好地理解天然气水合物抑制机理、合理开发高性能钻井液水合物抑制剂以及构建钻井液体系提供了宝贵的见解。

DOI:10.1016/j.fuel.2023.129162

Link(链接)：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236123017763