三醋酸甘油酯抑制水合物生成分子動力學模擬及實驗研究
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,需要應用高效的水合物抑制劑。利用NPT系綜分子動力學模擬研究溫度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的協同作用,并進行實驗驗證。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構;加入NaCl能降低水活度,從而破壞水合物穩定存在的平衡條件;水合物的分解主要在前50 ps內,三醋酸甘油酯與NaCl共同作用的水合物分子的擴散系數大于單獨使用三醋酸甘油酯。在4℃、20 MPa實驗條件下,0.5%三醋酸甘油酯的反應平衡壓力為18.75 MPa;0.5%三醋酸甘油酯+10%NaCl反應平衡壓力為18.91 MPa,驗證了三醋酸甘油酯的水合物抑制性及三醋酸甘油酯與NaCl的協同效應。研究結果對研發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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