防止水合物形成的方法和解除水合物冰堵的措施

防止水合物形成的方法和解除水合物冰堵的措施

根据天然气水合物形成的主要条件，天然气中饱和水蒸气是形成水合物的内因，温度和压力是形成水合物的外因。所以，防止水合物形成可以从两方面考虑，一是提高天然气的温度，二是减少天然气中水汽的含量。

提高天然气的流动温度，即在截流阀前对天然气加温，或者敷设平行于输气管线的伴热管线，使天然气流动温度保持在天然气中水露点温度之上，可以防止天然气水合物的形成。

一、天然气水合物的危害

天然气水合物是石油、天然气开采、加工和运输过程中，在一定温度和压力下天然气与液态水形成的冰雪状复合物。严重时，这些水合物能堵塞井筒、管线、设备，从而影响石油、天然气的开采、加工和运输。天然气水合物一般形成在阀门、管线、设备的节流处，或者设备设施地势低洼处。

二、天然气水合物的生成条件

形成天然气水合物首要条件是天然气中含水，且处于饱和状态，甚至有游离态水的存在；其次是有一定条件的压力和低于水合物形成的温度。

三、解除水合物冰堵

如果输气管线某处由于某种原因，已形成水合物，造成冰堵，就得及时解堵。解除冰堵的措施有三，其一是加热解堵，二是降压解堵，三是注抑制剂解堵。

1、加热解堵法

即在其形成水合物的局部管段，利用热源（如热水、蒸气）加热天然气，提高天然气的温度，破坏天然气水合物的形成条件，达到水合物分解，并被天然气带走，从而解除水合物在局部管段的堵塞。如果气体被有效加热水合物将不能形成，或已形成的水合物将融化。对于输送管道来说，使用一个在线加热器在气体进入管道之前对液体加热时很普通的事，液体应加热足够的时间以达到其在流出管道高于水合物的温度。如果管道太长可以考虑分段加热，另一种方法是使用伴热线，即可使用电伴热也可以用流体伴热线。

2、降压解堵

即在已形成水合物的输气管段，用特设的支管，暂时将部分天然气放空，降低输气管压力，破坏水合物的形成条件，即相应降低水合物的温度，在水合物的形成温度刚一低于输气管线的气流温度时，水合物就立即开始分解。实践证明，这种水合物分解得很迅速，整个操作过程仅需要10min左右。这是由于当水

合物立即自管壁脱落下来，并被排除的气流从输气带出。可选择地，也可以采取减压措施。如果压力足够低，水合物将不会形成或已形成的水合物也将融化。在天然气工业中这不是一个经常的选择，压力指示着一些重要的情况（如储气库或处理过程的状态等）。通常的减压作为一个补救措施用于融化已形成的水合物。但是，应在设计阶段就考虑这些因素。

3、抑制剂

最后的方法是利用化学制剂以抑制水合物的形成。在寒冷季节，使用盐濑融化公路和人性道上形成的冰是常见的方法。有时在机场必须喷洒乙二醇老融化形成的冰，同样也可以使用这类物质抑制水合物的形成。在天然气行业更普遍的方法是利用甲醇来抑制水合物的形成。

通过实践，降压解堵方法对于解除大面积的冰堵有良好的效果，而加热解堵得方法对于解除水合物在局部管段的冰堵有比较好的效果。但是降压解堵法币加热解堵法方便而省时。因此，在不影响正常生产的情况下，应使用降压解堵方法解除冰堵。