天然气工程教程第9章气井井场工艺
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11
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状 研究范围的拓展
70年代以后，水合物研究的注意力开始从如何 防治水合物生成扩展到寻找以水合物方式形成的工 业化天然气水合物矿藏资源的研究。原苏联科学家 论证了地壳存在有天然气水合物生成带并可形成大 型工业天然气水合物矿藏。之后，美国在深海钻探 中发现了海底天然气水合物；原苏联发现了世界上 第一个天然气水合物矿藏—麦索亚哈气田。
流量计。 计算方法（参见SYL04-83) 三级计量采用涡轮流量计（由于孔板流
量计存在节流效应而不适宜湿气）
7
第九章 气井井场工艺
三、天然气水合物
1、天然气水合物预测和防治技术发展现状 2、天然气水合物的形成、结构类型及相态特征 3、天然气水合物生成条件的预测方法 4、防止天然气水合物生成的方法 5、矿场应用实例简要介绍
23
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征
1
0.2 0.4 0.6 0.8
丙烷蒸气压线
B 水合物
+
水
液态丙烷 + 水
p（MPa)
A
水合物+冰
蒸气+冰
蒸气+水
0
-20
-15
-10
-5
0
5
10
T（ 0 C）
图7 丙烷水合物相图
存在两个易于研究的区域
A 区所示水合物在大气压力下是稳定的，符合第一种模式；
曲线左边区域是水合物生成区， 右边区域为非生成区。只要根据天然 气的组成用状态方程计算出气井采输 系统各节点处天然气的相对密度，即 可由图9确定体系是否会生成水合物 沉淀。
该方法是依据实测数据归纳成的 离散方法，不在曲线上的点需插值处 理。
图9 天然气水合物p-T相图
26
3. 天然气水合物生成条件的预测方法
9
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
危害
在油气开采、加工和运输过程中，当条件适 合时天然气水合物会逐渐以结晶增长方式沉积在 地层或管道中，严重时会堵塞井筒、油咀、管线、 阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加 工过程的安全运行。
10
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
发现与研究
天然气水合物最早发现于19世纪初。 30年代获 得天然气水合物结构和生成条件的研究数据。当时， 天然气水合物的生成和沉积常给输气管道、气井及 天然气处理厂带来许多麻烦，研究人员的注意力主 要集中在管道中水合物形成条件的预测及消除水合 物堵塞的办法。 60年代开始， 原苏联、 美国、荷 兰等国相继开展了天然气水合物结构及形成过程的 热动力学研究。
15
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征 (1) 天然气水合物的生成条件
天然气水合物的生成一是取决于天然气的 组分、组成及所含凝析水或游离水的含量，其次 是一定的温度和压力条件。水合物自发生成过程 可用以下结构式表示:
M+nH20固.液 == [M.nH20]水合物
16
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
29
4.防止天然气水合物生成的方法
(3)冷却法
冷却法可分先压缩后冷却和预先对气体进行深 度冷冻两种。采用的冷却措施有氨循环制冷，节流 膨胀，膨胀机致冷等。对高温、高压天然气，使用 冷却法脱水比较经济。冷却法脱水也常作为其它脱 水方法中的辅助措施，尤其对天然气脱水的粗分离 是非常适用的。如四川卧尤河和川西北矿区所建的 低温站，都采用节流膨胀获得低温天然气，既可回 收凝折油，又可起冷却脱水的作用。
5
第九章 气井井场工艺
二、天然气计量
（1）计量分级 一级计量：气田外输干气与天然气销售
公司的交接计量，综合误差要求±3%； 二级计量：气田内部干气的生产计量，
综合误差要求±5%； 三级计量：气田内部湿气的生产计量，
综合误差要求±7%。
6
二、天然气计量
（2）计量仪表 一级和二级计量我国主要采用孔板压差
13
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
气体水合物有前途的利用途径
(l) 海水的谈化，目前己形成系统的工业装置； (2) 气体储存和运输； (3) 降低天然气含水量，提高气体压力，利用结晶
水合物制冷； (4) 二元和多组分气体和液体混合物的分离； (5) 利用气体水合物进行同位素浓缩； (6) 利用气体水合物制造特种水泥。
（2）经验公式法
★ 波诺马列夫公式 ★ p—T相图的回归公式 ★ 特定气田经验公式 ★二次多项式
（3）统计热力学算法
巴尔列尔和斯丘阿尔特根据统计热力学理论, 导出的 预测天然气水合物生成条件的统计热力算法， 具 有
连续性和适用性强的特点。
（4）相平衡计算法
相平衡法的前提是: 在天然气水合物分解过程中, 气体 的相对密度逐渐增加, 类似于固体溶液。卡兹提出应 用相平衡常数来确定天然气水合物生成条件。平衡常 数计算采用状态方程—活度理论，目前已有成熟的商 品化应用软件，如Winprop of CMG , PVTpro of DB27R
(1) 天然气水合物的生成条件
水合物的主要生成条件： (l) 有自由水存在，天然气的温度等于或低于天然 气中水的露点； (2) 低温，体系温度必须达到水合物的生成温度； (3) 高压。 此外，气流速度、压力波动、气体扰动、 H2S
和 CO2等酸性气体的存在和微小水合物晶核的诱导 等因素，也会加速天然气水合物的生成。
B 区表明在0.5-1MPa范围内形成稳定水合物，符合水合物
-液态烃模式。
24
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征
压力
M 液（冰） +
冰 C
3
1
3，
M 液+水合物
M 气+水合物
B
M 气+冰
2，
4
M 液+水 A
2 M 气+水
温度
图8 天然气水合物相图
1) 存在气体M和液态水或冰形成的水合物存在区，平衡曲线2和2’上的每一个点，气体水合物
(p=7.7MPa;T=277.8k)
图2 乙烷气环境下乙烷水合物晶体
（Ethane crystal hydrate in gas medium） (p=1.32MPa;T=271.9k) 18
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
图3 乙烷气环境下乙烷水合物晶体 （ Ethane crystal hydrate in gas medium）
4.防止天然气水合物生成的方法
(1) 天然气脱水
天然气中含有凝析水，是天然气水合物形成的内因。 除去天然气中的水分是防止天然气水合物生成的 根本途 径，目前矿场应用有以下几种方法：
l）固体吸附剂吸附法 选用特定的高效固体吸附剂，选择固体吸附剂通常
应满足下列要求： ① 有强的选择性吸附水分子能力； ② 能再生和多次重复使用； ③ 机械强度高，化学稳定性好； ④ 资源广泛，价格低廉。 常用的固体吸购剂主要有硅胶和各种分子筛。采用
截面1
截面2
节流膨 胀示意
特点：节流前后体系焓值相等。
– 由稳定流动方程
两截面焓差
Hu2 2g
ZQWF
动能 截面高差 吸热
对气体作功
3
（2）微分节流效应
等焓节流时，微小压力变化所引起的温
度变化称微分节流效应。
微分节流效应系数：
αH<0 温度降低
利用麦克斯韦关系式：H
(
T p
)
H
HC 1p[( E p)T((ppV ))T]
具有严格的固定组成和晶体结构，即具有固定的填充度。
2) 天然气水合物体系有三个四相共存点 A、B和C点，也分别叫做“上点”、“中点”和“下点”
在“上点”A 四相共存状态为 M气+M液+H2O液+水合物 。
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3. 天然气水合物生成条件的预测方法
(1) 图解法
图解法主要根据天然气的密度预 测水合物生成条件，在矿场实际应用 中是非常方便和有效的一种方法 。
12
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
当前国外天然气水合物研究重点
(l) 天然气水合物的结构、稳定性、物理化学性质 以及形成、分解的热动力学原理；
(2) 天然气工业处理系统中水合物的预测、清除; (3) 水合物抑制剂的研究与应用； (4) 天然气水合物地球物理普查； (5) 天然气水合物地球化学、找矿标志； (6) 天然气水合物地质学、分布及储量计算； (7) 天然气水合物矿藏的开采方法。
内能随压力的变化
移动功随压力的变化
无能量供给第一项小于零，第二项由于 是压力降低也小于零。
4
（3）积分节流效应
实际节流时，压降为一有限值
有限压力变化所引起的温度变化为积分节流效应。
在实际工作中，由于节流前后为有限压降，故温
降也为一有限值。
TT2T1
dp p2
p1 H
对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，温 降会有差异。
甲烷
+
+
+
+
乙烷
-
+
-
+
丁烷
-
-
-
+
正丁烷
-
-
-
+
异丁烷
-
-
-
+
二氧化碳
+
+
+
+
氮气
+
+
+
+
硫化氢
+
+
+
+
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征 E.D.Sloan指出：存在三种类型的水合物相平
衡预测模式： 1）蒸汽-冰（或液态水）-水合物； 2）水合物-蒸汽（或水合物-液态烃）； 3）蒸汽-水合物-含有抑制剂的水。
(p=1.15MPa;T=274.7k)
图4 固体表面上天然气水合物晶体 （Natural gas hydrate on a hard surface）
(p=5.7MPa;T=278.15k)
19
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
根 据 F.Fleyfel 等人用X 射线衍射方法对天然气水合 物结构的分析，证明气体水合物的主晶格有两种结构，晶 格中的水分子节点之间存在空穴，水合物分子依靠范德华 力的作用保持晶格结构的平衡。
8
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
定义
天然气水合物（Gas hydrates） 是在石油和 天然气开采、加工和运输过程中在一定温度和压 力下天然气中的某些烃组分与液态水形成的冰雪 状物质。
生成条件
气体水合物既可在低于摄氏零度的温度条件 下形成，也可在零度以上温度环境下存在。水合 物具有比其它冷凝相气体如液化气低十几倍的平 衡压力，当温度达到气体水合物生成温度的临界 值时，即使气体不能液化，仍可生成水合物。
A—Ⅰ型
B—Ⅱ型
图5 天然气水合物晶格结构
20
wenku.baidu.com
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
I 型结构： 由46个水分子组成两
个内径为0.52纳米的小 空穴和6个内径为0.59纳 米的大空穴；
II 型结构： 由136个水分子形成8
个内径为0.69纳米的大 空穴和16个内径为0.48 纳米的小空穴。
固体吸附剂脱水已形成成熟工艺技术，此不敖述。
28
4.防止天然气水合物生成的方法
(2)液体吸收法
天然气脱水常用的液体吸收剂有乙二醇、二 甘醇、三甘醇和四甘醇等。如果要求脱水后气体 露点降到-20到-40℃时，选用三甘醇脱水为好， 四川气田几十年的生产实践证明，使用乙二醇和 二甘醇时损失较大，而三甘醇以其较大的露点降 低，技术上的可靠性和经济上的合理性而在天然 气脱水中得到普遍使用，如四川卧龙河气田引进 的脱硫装置中就带有配套的三甘醇脱水装置。
第九章 气井井场工艺
内容概述
一、节流调压 二、天然气计量 三、天然气水合物 学习要求
（1）掌握节流调压原理 （2）掌握天然气计量方法,掌握计量分级 （3）掌握天然气水合物生成条件及消除方法
1
第九章 气井井场工艺
一、节流调压
（1）节流概述及能量方程 （2）微分节流效应 （3）积分节流效应
2
（1）节流概述及能量方程
图6 两种类型晶格转变的多面体结
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
在同一温度，当气体蒸气压升高时，形成水合物 的先后次序分别是硫化氢→异丁烷→丙烷→乙烷→二 氧化碳→甲烷→氮气。
表1 天然气在大小空穴中的充填情况表
Ⅰ型结构
Ⅱ型结构
水合物
小孔穴
大孔穴
小孔穴
大孔穴
17
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
天然气水合物是水和烃类气体按物理化学性质构成的带 有空穴结构的固态晶体，空穴中被天然气分子充填，外表为 白色结晶体。
图1 甲烷气环境下螺旋线状甲烷水合物晶体 （Spiral of methane hydrate in gas medium）
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
气体水合物矿藏资源
据预测，地壳中气体水合物气藏储量比常规天 然气储量大好几个数量级。据28届国际地质大会资 料统计，天然气水合物储量可达28×1013m3，已超 过了包括煤炭在内的所有己知的可燃矿产的储量。 原苏联院士A.A 特罗菲姆克认为：大陆上 “有利于 天然气水合物形成条件的地区占陆地面积的27％， 主要分布在冻结岩层中；而具备气体水合物生成的 有利温度和压力条件在世界海洋范围内约占90%。” 可见天然气水合物作为一种新的矿产资源，在21世 纪或人类未来能源中占有重要的地位。
1.天然气水合物预测和防治技术发展现状 研究范围的拓展
70年代以后，水合物研究的注意力开始从如何 防治水合物生成扩展到寻找以水合物方式形成的工 业化天然气水合物矿藏资源的研究。原苏联科学家 论证了地壳存在有天然气水合物生成带并可形成大 型工业天然气水合物矿藏。之后，美国在深海钻探 中发现了海底天然气水合物；原苏联发现了世界上 第一个天然气水合物矿藏—麦索亚哈气田。
流量计。 计算方法（参见SYL04-83) 三级计量采用涡轮流量计（由于孔板流
量计存在节流效应而不适宜湿气）
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第九章 气井井场工艺
三、天然气水合物
1、天然气水合物预测和防治技术发展现状 2、天然气水合物的形成、结构类型及相态特征 3、天然气水合物生成条件的预测方法 4、防止天然气水合物生成的方法 5、矿场应用实例简要介绍
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征
1
0.2 0.4 0.6 0.8
丙烷蒸气压线
B 水合物
+
水
液态丙烷 + 水
p（MPa)
A
水合物+冰
蒸气+冰
蒸气+水
0
-20
-15
-10
-5
0
5
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T（ 0 C）
图7 丙烷水合物相图
存在两个易于研究的区域
A 区所示水合物在大气压力下是稳定的，符合第一种模式；
曲线左边区域是水合物生成区， 右边区域为非生成区。只要根据天然 气的组成用状态方程计算出气井采输 系统各节点处天然气的相对密度，即 可由图9确定体系是否会生成水合物 沉淀。
该方法是依据实测数据归纳成的 离散方法，不在曲线上的点需插值处 理。
图9 天然气水合物p-T相图
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3. 天然气水合物生成条件的预测方法
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
危害
在油气开采、加工和运输过程中，当条件适 合时天然气水合物会逐渐以结晶增长方式沉积在 地层或管道中，严重时会堵塞井筒、油咀、管线、 阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加 工过程的安全运行。
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
发现与研究
天然气水合物最早发现于19世纪初。 30年代获 得天然气水合物结构和生成条件的研究数据。当时， 天然气水合物的生成和沉积常给输气管道、气井及 天然气处理厂带来许多麻烦，研究人员的注意力主 要集中在管道中水合物形成条件的预测及消除水合 物堵塞的办法。 60年代开始， 原苏联、 美国、荷 兰等国相继开展了天然气水合物结构及形成过程的 热动力学研究。
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征 (1) 天然气水合物的生成条件
天然气水合物的生成一是取决于天然气的 组分、组成及所含凝析水或游离水的含量，其次 是一定的温度和压力条件。水合物自发生成过程 可用以下结构式表示:
M+nH20固.液 == [M.nH20]水合物
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
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4.防止天然气水合物生成的方法
(3)冷却法
冷却法可分先压缩后冷却和预先对气体进行深 度冷冻两种。采用的冷却措施有氨循环制冷，节流 膨胀，膨胀机致冷等。对高温、高压天然气，使用 冷却法脱水比较经济。冷却法脱水也常作为其它脱 水方法中的辅助措施，尤其对天然气脱水的粗分离 是非常适用的。如四川卧尤河和川西北矿区所建的 低温站，都采用节流膨胀获得低温天然气，既可回 收凝折油，又可起冷却脱水的作用。
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第九章 气井井场工艺
二、天然气计量
（1）计量分级 一级计量：气田外输干气与天然气销售
公司的交接计量，综合误差要求±3%； 二级计量：气田内部干气的生产计量，
综合误差要求±5%； 三级计量：气田内部湿气的生产计量，
综合误差要求±7%。
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二、天然气计量
（2）计量仪表 一级和二级计量我国主要采用孔板压差
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
气体水合物有前途的利用途径
(l) 海水的谈化，目前己形成系统的工业装置； (2) 气体储存和运输； (3) 降低天然气含水量，提高气体压力，利用结晶
水合物制冷； (4) 二元和多组分气体和液体混合物的分离； (5) 利用气体水合物进行同位素浓缩； (6) 利用气体水合物制造特种水泥。
（2）经验公式法
★ 波诺马列夫公式 ★ p—T相图的回归公式 ★ 特定气田经验公式 ★二次多项式
（3）统计热力学算法
巴尔列尔和斯丘阿尔特根据统计热力学理论, 导出的 预测天然气水合物生成条件的统计热力算法， 具 有
连续性和适用性强的特点。
（4）相平衡计算法
相平衡法的前提是: 在天然气水合物分解过程中, 气体 的相对密度逐渐增加, 类似于固体溶液。卡兹提出应 用相平衡常数来确定天然气水合物生成条件。平衡常 数计算采用状态方程—活度理论，目前已有成熟的商 品化应用软件，如Winprop of CMG , PVTpro of DB27R
(1) 天然气水合物的生成条件
水合物的主要生成条件： (l) 有自由水存在，天然气的温度等于或低于天然 气中水的露点； (2) 低温，体系温度必须达到水合物的生成温度； (3) 高压。 此外，气流速度、压力波动、气体扰动、 H2S
和 CO2等酸性气体的存在和微小水合物晶核的诱导 等因素，也会加速天然气水合物的生成。
B 区表明在0.5-1MPa范围内形成稳定水合物，符合水合物
-液态烃模式。
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征
压力
M 液（冰） +
冰 C
3
1
3，
M 液+水合物
M 气+水合物
B
M 气+冰
2，
4
M 液+水 A
2 M 气+水
温度
图8 天然气水合物相图
1) 存在气体M和液态水或冰形成的水合物存在区，平衡曲线2和2’上的每一个点，气体水合物
(p=7.7MPa;T=277.8k)
图2 乙烷气环境下乙烷水合物晶体
（Ethane crystal hydrate in gas medium） (p=1.32MPa;T=271.9k) 18
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
图3 乙烷气环境下乙烷水合物晶体 （ Ethane crystal hydrate in gas medium）
4.防止天然气水合物生成的方法
(1) 天然气脱水
天然气中含有凝析水，是天然气水合物形成的内因。 除去天然气中的水分是防止天然气水合物生成的 根本途 径，目前矿场应用有以下几种方法：
l）固体吸附剂吸附法 选用特定的高效固体吸附剂，选择固体吸附剂通常
应满足下列要求： ① 有强的选择性吸附水分子能力； ② 能再生和多次重复使用； ③ 机械强度高，化学稳定性好； ④ 资源广泛，价格低廉。 常用的固体吸购剂主要有硅胶和各种分子筛。采用
截面1
截面2
节流膨 胀示意
特点：节流前后体系焓值相等。
– 由稳定流动方程
两截面焓差
Hu2 2g
ZQWF
动能 截面高差 吸热
对气体作功
3
（2）微分节流效应
等焓节流时，微小压力变化所引起的温
度变化称微分节流效应。
微分节流效应系数：
αH<0 温度降低
利用麦克斯韦关系式：H
(
T p
)
H
HC 1p[( E p)T((ppV ))T]
具有严格的固定组成和晶体结构，即具有固定的填充度。
2) 天然气水合物体系有三个四相共存点 A、B和C点，也分别叫做“上点”、“中点”和“下点”
在“上点”A 四相共存状态为 M气+M液+H2O液+水合物 。
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3. 天然气水合物生成条件的预测方法
(1) 图解法
图解法主要根据天然气的密度预 测水合物生成条件，在矿场实际应用 中是非常方便和有效的一种方法 。
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
当前国外天然气水合物研究重点
(l) 天然气水合物的结构、稳定性、物理化学性质 以及形成、分解的热动力学原理；
(2) 天然气工业处理系统中水合物的预测、清除; (3) 水合物抑制剂的研究与应用； (4) 天然气水合物地球物理普查； (5) 天然气水合物地球化学、找矿标志； (6) 天然气水合物地质学、分布及储量计算； (7) 天然气水合物矿藏的开采方法。
内能随压力的变化
移动功随压力的变化
无能量供给第一项小于零，第二项由于 是压力降低也小于零。
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（3）积分节流效应
实际节流时，压降为一有限值
有限压力变化所引起的温度变化为积分节流效应。
在实际工作中，由于节流前后为有限压降，故温
降也为一有限值。
TT2T1
dp p2
p1 H
对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，温 降会有差异。
甲烷
+
+
+
+
乙烷
-
+
-
+
丁烷
-
-
-
+
正丁烷
-
-
-
+
异丁烷
-
-
-
+
二氧化碳
+
+
+
+
氮气
+
+
+
+
硫化氢
+
+
+
+
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（3）天然气水合物的相态特征 E.D.Sloan指出：存在三种类型的水合物相平
衡预测模式： 1）蒸汽-冰（或液态水）-水合物； 2）水合物-蒸汽（或水合物-液态烃）； 3）蒸汽-水合物-含有抑制剂的水。
(p=1.15MPa;T=274.7k)
图4 固体表面上天然气水合物晶体 （Natural gas hydrate on a hard surface）
(p=5.7MPa;T=278.15k)
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
根 据 F.Fleyfel 等人用X 射线衍射方法对天然气水合 物结构的分析，证明气体水合物的主晶格有两种结构，晶 格中的水分子节点之间存在空穴，水合物分子依靠范德华 力的作用保持晶格结构的平衡。
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
定义
天然气水合物（Gas hydrates） 是在石油和 天然气开采、加工和运输过程中在一定温度和压 力下天然气中的某些烃组分与液态水形成的冰雪 状物质。
生成条件
气体水合物既可在低于摄氏零度的温度条件 下形成，也可在零度以上温度环境下存在。水合 物具有比其它冷凝相气体如液化气低十几倍的平 衡压力，当温度达到气体水合物生成温度的临界 值时，即使气体不能液化，仍可生成水合物。
A—Ⅰ型
B—Ⅱ型
图5 天然气水合物晶格结构
20
wenku.baidu.com
2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
I 型结构： 由46个水分子组成两
个内径为0.52纳米的小 空穴和6个内径为0.59纳 米的大空穴；
II 型结构： 由136个水分子形成8
个内径为0.69纳米的大 空穴和16个内径为0.48 纳米的小空穴。
固体吸附剂脱水已形成成熟工艺技术，此不敖述。
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4.防止天然气水合物生成的方法
(2)液体吸收法
天然气脱水常用的液体吸收剂有乙二醇、二 甘醇、三甘醇和四甘醇等。如果要求脱水后气体 露点降到-20到-40℃时，选用三甘醇脱水为好， 四川气田几十年的生产实践证明，使用乙二醇和 二甘醇时损失较大，而三甘醇以其较大的露点降 低，技术上的可靠性和经济上的合理性而在天然 气脱水中得到普遍使用，如四川卧龙河气田引进 的脱硫装置中就带有配套的三甘醇脱水装置。
第九章 气井井场工艺
内容概述
一、节流调压 二、天然气计量 三、天然气水合物 学习要求
（1）掌握节流调压原理 （2）掌握天然气计量方法,掌握计量分级 （3）掌握天然气水合物生成条件及消除方法
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第九章 气井井场工艺
一、节流调压
（1）节流概述及能量方程 （2）微分节流效应 （3）积分节流效应
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（1）节流概述及能量方程
图6 两种类型晶格转变的多面体结
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
在同一温度，当气体蒸气压升高时，形成水合物 的先后次序分别是硫化氢→异丁烷→丙烷→乙烷→二 氧化碳→甲烷→氮气。
表1 天然气在大小空穴中的充填情况表
Ⅰ型结构
Ⅱ型结构
水合物
小孔穴
大孔穴
小孔穴
大孔穴
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2.天然气水合物的形成、结构类型和相态特征
（2）天然气水合物的结构和类型
天然气水合物是水和烃类气体按物理化学性质构成的带 有空穴结构的固态晶体，空穴中被天然气分子充填，外表为 白色结晶体。
图1 甲烷气环境下螺旋线状甲烷水合物晶体 （Spiral of methane hydrate in gas medium）
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1.天然气水合物预测和防治技术发展现状
气体水合物矿藏资源
据预测，地壳中气体水合物气藏储量比常规天 然气储量大好几个数量级。据28届国际地质大会资 料统计，天然气水合物储量可达28×1013m3，已超 过了包括煤炭在内的所有己知的可燃矿产的储量。 原苏联院士A.A 特罗菲姆克认为：大陆上 “有利于 天然气水合物形成条件的地区占陆地面积的27％， 主要分布在冻结岩层中；而具备气体水合物生成的 有利温度和压力条件在世界海洋范围内约占90%。” 可见天然气水合物作为一种新的矿产资源，在21世 纪或人类未来能源中占有重要的地位。