孙慧翠 王 韧 王建华 徐显广 宁伏龙 郭东东 李 锐 张 凌,4 刘天乐 蒋国盛

1.中国地质大学（武汉）工程学院 2.中国石油集团工程技术研究院有限公司 3.油气钻井技术国家工程实验室4.中国地质大学岩土钻掘与防护教育部工程研究中心

0 引言

工业生产中，天然气水合物（以下简称水合物）的形成会带来不利影响甚至是严重的危害[1]。为解决这一问题，现代油气工业界普遍选择乙二醇、甲醇和氯化钾等热力学抑制剂通过改变水合物相平衡条件的方法抑制水合物形成，但热力学抑制剂具有加量多、成本高、污染严重等弊端，使得各国学者将研发的重点转向加量少、环保性好的动力学抑制剂和防聚剂[2-3]。对水合物动力学抑制剂（以下简称KHIs）的研究起步较早，KHIs对水合物成核及生长皆具较强的抑制作用，在实际应用中比防聚剂使用得更为广泛和成熟[4-5]。聚乙烯吡咯烷酮（以下简称PVP）作为一种抑制能力较强的KHIs，一直是国内外学者研究的重点[4-5]。PVP带有内酰胺环因此能够有效抑制水合物成核[6-7]，并可通过对水合物晶体颗粒的包附作用阻碍水合物生长[8-10]，但不同分子量PVP对水合物形成的影响还存在争议。唐翠萍和樊栓狮[11]认为小分子量PVP（例如7 000～11 000）对天然气水合物（气体为人工配制）形成的抑制能力很弱甚至没有，分子量超过30 000的PVP对天然气水合物形成才具有较好的抑制性；Posteraro等[12]认为分子量介于10 000～36 000的PVP对甲烷水合物形成具有一定抑制作用，但抑制能力基本相同；而O'reilly等[13]认为随着分子量增大，PVP对四氢呋喃（以下简称THF）水合物形成的抑制能力会逐渐增强，在相同过冷度条件下，低分子量PVP对水合物形成的抑制能力若要与高分子量相近，其加量需达到高分子量PVP的数倍。……