流动体系下油基天然气水合物颗粒管壁粘附机制

【摘要】：天然气水合物在管壁上沉积可导致管道堵塞,对沉积机制进行研究有助于解决水合物管堵问题。通过分析管壁上水合物颗粒的微观受力及移除机制,建立油基天然气水合物颗粒管壁粘附动力学模型,并以临界移除粒径和粘附率为标准,定量探究了油包水乳状液中水合物颗粒在不同壁面环境下的粘附情况。结果表明:当管壁表面无水时,范德华力为水合物颗粒-管壁间的主要粘附力,水合物颗粒的粘附率低于30%,粒径大于20μm的水合物均不会附着在管壁上;当管壁表面润湿或存在水膜时,毛细液桥力为主要粘附力,此时水合物颗粒粘附率接近100%,仅靠管流自身流动力很难将管壁上的水合物颗粒移除掉。研究证明了水合物颗粒在壁面上直接粘附是水合物管壁沉积机制之一。(图6,表1,参22) 【作者单位】： 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;
【关键词】： 水合物颗粒 沉积 粘附力 颗粒移除 油包水乳状液
【基金】：国家自然科学基金“水合物颗粒聚集动力学及流动安全研究”;51006120 高等学校博士学科点专项科研基金“天然气水合物生长动力学及快速形成机理研究”;20110133110004
【分类号】：TE832
【正文快照】： 天然气水合物引起的管堵问题是深海油气混输管道流动安全研究的重点。20世纪90年代以来,水合物动力学控制方法因可以有效克服传统热力学抑制技术的缺点而受到广泛关注[1],该方法的工程应用亟需掌握管道内天然气水合物的堵塞机理[1-6]。通常认为水合物颗粒聚集和管壁沉积是造成

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