寇 杰，王 巍，杨 文

(1.中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛 266580;2.中国石油集团工程技术研究院，天津 300451)

海底油气水混输管道中蜡和水合物可能同时生成，造成管道的严重堵塞。目前研究多没有考虑二者之间的相互影响。实际上，水合物或蜡的形成会改变流体的组成，影响另一方的热力学行为［1-4］。笔者从热力学角度对水合物存在的体系析蜡情况进行研究。

1 热力学模型

根据热力学相平衡原理，当体系达到气液固三相平衡时，各组分i在三相中的逸度相等，即［5-6］

其中，f为逸度，下标为组分，上标为相(V为气相，L为液相，S为固相)。

采用 SRK 和改进的 PR 方程［7－8］。对于固相，有

为简化固相逸度的计算，把参考压力设定为操作压力，即p0=p，因而式(3)变为

以上是选取的蜡热力学模型。水合物相平衡采用的是Waals和Platteeuw根据经典吸附理论和统计热力学理论提出的模型［9-10］。

2 水合物的生成对析蜡的影响

对一定的体系，研究水合物的生成对蜡的影响时，在确定了合适的蜡热力学模型的基础上，首先对体系进行单独的析蜡和水合物研究。其次在水合物先生成的情况下，计算水合物生成后体系组成的变化，重新进行蜡的相平衡研究，并与单独的析蜡研究作对比，从而得出水合物的生成对蜡的影响。

2.1 未考虑水合物的析蜡模拟

选取体系M，分别添加45%、69%(摩尔分数)的轻组分得到体系M1、M2。

采用蜡热力学模型进行析蜡计算，得到析蜡压力(p)-温度(T)曲线(图1)。

图1 轻组分摩尔分数对析蜡温度的影响Fig.1 Effect of mole fraction of light hydrocarbon component on wax appearance temperature

可以看出，随着轻组分含量减少，曲线向右移动，析蜡温度升高。……