宫 敬 史博会 陈玉川 宋尚飞

中国石油大学（北京）天然气水合物国家重点实验室·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室

0 引言

深海海底低温、高压、强换热的自然环境使得油气管道输送面临着严峻的考验，油气输送系统中天然气水合物（以下简称水合物）流动保障问题研究的重要性不可小觑[1]，随着我国加快对海洋特别是深水水合物资源的开发和利用，水合物矿藏开发过程中的流动安全保障问题亦至关重要[2]。水合物浆液输送技术，作为深水油气系统水合物堵塞问题风险控制的重要策略，其工业应用的关键需要掌握多相流动中水合物动力学生成与堵塞特性的耦合机制[3]，同时，该耦合机制也是绿色固态流化开采水合物矿藏技术的关键问题所在。

为此，开展含水合物的多相管输及其堵塞风险理论与技术研究，是解决上述关键问题的主要途径。但是，因固相水合物颗粒的引入，使得固液流动的多相管输特性更加复杂[4-5]。在油水乳化体系生成的水合物颗粒表面具有强亲水性，使其极易在流动过程中黏附在管道表面并继续生长，水合物颗粒的聚集黏连会导致水合物沉积层形成，管内流体的流通面积降低，产生显著的节流效应，这不仅影响管内流体的输送，更易于在该节流位置发生水合物持续沉积增厚乃至堵塞管道。而实际上，在不同体系中，诱发水合物沉积堵管的主因不同。在油基体系中，水合物颗粒间的碰撞聚并、与壁面的黏附着床等因素是水合物沉积堵管的主因[6-8]；……