本发明涉及一种低剂量天然气水合物抑制剂。
背景技术：
：天然气水合物是天然气和水在低温和高压条件下形成的一种类冰状的结晶物质，外观像冰遇火即可燃烧。1930年研究者发现天然气水合物拥堵天然气管线和气井的现象，天然气水合物问题逐渐引起了工业界的密切关注。天然气水合物在开采天然气的管道中形成，会造成管道堵塞，减少天然气的输出量，增大管线的压差，损坏管件设备，导致严重管道事故，甚至造成气井停产。目前在天然气工业中防治管道内天然气水合物栓塞的最有效和常用的方法是注入化学抑制剂，它能够抑制天然气水合物的形成，也可以溶解已形成的天然气水合物。目前国内各大气田主要采用甲醇作为化学抑制剂来防控水合物的形成，甲醇作为传统的热力学水合物抑制剂，虽然能有效抑制水合物的形成，但也存在甲醇药剂用量大，易挥发，有较强毒性，对环境和人造成一定的伤害，而且混有甲醇的生产污水必须进行回收处理，储运和操作成本较高。甲醇已不再满足气田安全、环保、低成本开发的需要。目前，国外研究机构主要的研究方向是开发动力学抑制剂和阻聚剂，因为这两类抑制剂都具有药剂加注量少的特点，在一段时间内可以有效抑制水合物的生成。但这两类抑制剂主要以高分子聚合物和表面活性剂为主，也存在降解效率低，成本偏高的不足之处，所以在国外也没有大规模工业应用。国内对这方面也开展了研究工作。cn106281280a公开了一种天然气水合物的复合抑制剂，包括动力学抑制剂0.5-2份、热力学抑制剂0-15份、防聚剂0.5-1.5份和基质81.5-99份。该发明所述的抑制剂，复合使用，加量小、可降低水合物生成的温度与压力，在使用过程中，泵注速度快等特点。cn101629071b公开了一种高效的抑制气体水合物生成的组合型抑制剂。该抑制剂是由聚乙烯吡咯烷酮、聚醚胺和乙二醇丁醚三种物质按照质量配比1:1:1组合配制而成。抑制剂使用时的总质量浓度为0.2-2％。抑制剂应用于油气田钻井开采系统中，使用量小，高效的优点。cn104910887a公开了一种天然气水合物防控剂，该水合物防控剂包括以下重量百分比的组分：动力学抑制剂40-60％、表面活性剂10-25％、有机醇15-35％、缓蚀剂1-5％；表面活性剂为脂肪醇聚氧烷基醚、低泡表面活性剂、低泡润湿剂的一种。使用过程中无需增加额外的消泡剂，降低了成本。该防控剂可有效延长水合物的形成时间。虽然上述专利公开的水合物抑制剂都具有一定的抑制水合物生成的性能，但也都存在合成的高分子聚合物成本高、降解困难等问题，为此本发明专利开发了一种用量少、抑制天然气水合物性能好、经济性好、易降解环保的水合物抑制剂。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的热力学抑制剂用量大、储运操作成本高以及环保性差的问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种低剂量天然气水合物抑制剂，其特征在于抑制剂按重量百分比计包括：15～40％壳聚糖，5～25％麦芽糊精，35～80％溶剂。上述技术方案中，所述的壳聚糖为低分子水溶性壳聚糖，分子量在1000～10000，优选1000～5000。上述技术方案中，所述的麦芽糊精的de值在12～20％，优选de值13～17。上述技术方案中，所述的溶剂为水和选自乙醇、乙二醇、聚乙二醇、乙二醇丁醚中的至少一种的混合物。本发明的水合物抑制剂是以生物相容性好、安全性好、微生物降解性优良的壳聚糖和麦芽糊精为主要组分，经复配而成的高效水合物抑制剂。该抑制剂具有用量少、抑制天然气水合物性能好、经济性好、环保等特点，可用于天然气水合物防控领域。具体实施方式下面通过实施例对本发明作进一步阐述，但本发明的实施方式不限于此。本发明的天然气水合物抑制剂的性能测试是在自主改造的高压反应帕釜中进行，帕釜容积1l、最高压力10mpa、循环深冷浴的工作温度范围-30～25℃，将待测液体样品装入帕釜中，充入天然气使系统压力到指定值，在搅拌状态下记录压力开始下降的时间作为判断水合物出现的时间。测试条件：实验压力5mpa、实验温度-2.5℃(过冷度15℃)、搅拌转速200转/分、天然气组成见表1。表1天然气组成组分ch4c2h6c3h8c4h10c5h12n2co2h2s含量％92.02.00.30.20.20.25.00.1【实施例1】按重量百分比，40％壳聚糖(分子量1500)，10％麦芽糊精(de值15)，50％聚乙二醇水溶液(浓度30％)配制成水合物抑制剂a，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例2】按重量百分比，15％壳聚糖(分子量1500)，25％麦芽糊精(de值15)，60％聚乙二醇水溶液(浓度30％)配制成水合物抑制剂b，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例3】按重量百分比，25％壳聚糖(分子量1500)，20％麦芽糊精(de值15)，55％聚乙二醇水溶液(浓度30％)配制成水合物抑制剂c，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例4】按重量百分比，32％壳聚糖(分子量1500)，18％麦芽糊精(de值15)，50％乙二醇水溶液(浓度40％)配制成水合物抑制剂d，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例5】按重量百分比，32％壳聚糖(分子量5000)，18％麦芽糊精(de值15)，50％乙二醇水溶液(浓度40％)配制成水合物抑制剂e，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例6】按重量百分比，32％壳聚糖(分子量1500)，18％麦芽糊精(de值20)，50％乙二醇水溶液(浓度40％)配制成水合物抑制剂f，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例7】按重量百分比，35％壳聚糖(分子量1500)，20％麦芽糊精(de值15)，45％乙醇配制成水合物抑制剂g，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【实施例8】按重量百分比，35％壳聚糖(分子量1500)，25％麦芽糊精(de值20)，45％聚乙二醇水溶液(浓度40％)配制成水合物抑制剂h，将其加入到3.5％的nacl水溶液中，使抑制剂在溶液中的质量百分比浓度为0.5％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【比较例1】不加抑制剂，直接将3.5％的nacl水溶液加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【比较例2】将热力学抑制剂甲醇加入到3.5％的nacl水溶液中，使甲醇在溶液中的质量百分比浓度为15％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【比较例3】将壳聚糖(分子量1500)加入到3.5％的nacl水溶液中，使其在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。【比较例4】将麦芽糊精(de值15)加入到3.5％的nacl水溶液中，使其在溶液中的质量百分比浓度为1％。将待测样本加入到高压帕釜中进行水合物抑制性能测试，测试结果见表2。表2抑制剂性能测试结果当前第1页12