刘春花 郝忠献 刘新福 何鸿铭 魏松波 周超

(1. 中国石油大学(华东) 机电工程学院 2.中国石油勘探开发研究院3. 青岛理工大学机械与汽车工程学院 4. 中海油研究总院有限责任公司)

0 引 言

天然气水合物开发、运输及加工与相平衡息息相关[1-3]。天然气在井筒和管道流动过程中处于高压、低温的环境，极易形成水合物并不断聚集，轻则降低井液的流量，重则堵塞井筒，导致关井[4-6]。因此，准确预测水合物的生成条件对防治致密天然气水合物生成和保障井筒流动安全具有重要意义[7-8]。

天然气水合物生成的预测方法主要有经验图解法、相平衡计算法、统计热力学计算法和智能算法。除智能算法外，其他模型大都是在经典Vander Waals-Platteeuw(VDW-P)理论上发展和补充的。VDW-P模型主要预测天然气水合物稳定存在时的温度和压力条件，并计算气体组分逸度和Langmuir常数等参数。该模型对含氮气和酸性气体的天然气水合物平衡条件预测误差较大，且模型计算较为复杂。各国学者提出了经验公式来预测水合物生成条件，比如：J.JAVANMARDI等[9]考虑纯液态水和空气水合物晶格体积变化对水合物生成的影响，探讨了高压时VDW-P模型的适用性；H.DELAVAR等[10]考虑气体在液相中的溶解度并建立相平衡模型，将Huron-Vidar混合规则应用于SRK方程并修正了UNIQUAC模型参数；J.B. KLAUDA等[11]应用PRSV状态方程计算了水与其他组分在气相的逸度，并修正了UNIFAC模型的参数；孙宝江等[12]采用UNIQUAC模型确定醇类体系的γw项，建立了含醇类天然气的水合物生成预测模型。……