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三醋酸甘油酯抑制水合物生成分子動(dòng)力學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)研究

劉晨超; 王璽; 平立秋; 李榮; 王煥然; 楊睿 中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司; 北京102206; 中國石油勘探開發(fā)研究院; 北京100083

摘要：為防止海洋深水鉆井過程中在管線中生成水合物堵塞管線和海底防噴器,需要應(yīng)用高效的水合物抑制劑。利用NPT系綜分子動(dòng)力學(xué)模擬研究溫度4℃、壓力20 MPa的條件下,三醋酸甘油酯對sⅠ型水合物的分解過程,以及三醋酸甘油酯和NaCl的協(xié)同作用,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析表明,三醋酸甘油酯分子能夠與水分子形成氫鍵,從而破壞水合物籠型結(jié)構(gòu);加入NaCl能降低水活度,從而破壞水合物穩(wěn)定存在的平衡條件;水合物的分解主要在前50 ps內(nèi),三醋酸甘油酯與NaCl共同作用的水合物分子的擴(kuò)散系數(shù)大于單獨(dú)使用三醋酸甘油酯。在4℃、20 MPa實(shí)驗(yàn)條件下,0.5%三醋酸甘油酯的反應(yīng)平衡壓力為18.75 MPa;0.5%三醋酸甘油酯+10%NaCl反應(yīng)平衡壓力為18.91 MPa,驗(yàn)證了三醋酸甘油酯的水合物抑制性及三醋酸甘油酯與NaCl的協(xié)同效應(yīng)。研究結(jié)果對研發(fā)新型超深水鉆井液水合物抑制劑及配方有參考意義。

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