技术领域
[0001] 本
发明涉及天然气生产、天然气水合物领域，尤其是涉及一种天然气水合物防控剂及其应用方法。
背景技术
[0002] 中国石油大学出版社2000年7月第1版第1次印刷的《油田化学》第277页第2～3行曾述：“在一定条件下，天然气可与水生成水合物，使天然气管道产生堵塞。为了解决这个问题，应了解天然气水合物产生的条件、结构及其生成的抑制法。”因此，在天然气生产和储运中，必然涉及天然气水合物抑制或防治问题。
[0003] 该《油田化学》第269页第10-11行曾述：“在
地层条件下，天然气是与水
接触的，因此天然气中总含有一定数量的水蒸气。”这些水蒸气在
温度较低时会冷凝成水，在温度低于天然气水合物临界生成温度时会与天然气形成固态的水合物，在低于水的
凝固点(或
冰点)时会结冰，堵塞天然气井筒、井口、管线、
阀门、流量计等天然气流道，使天然气采气、集输等生产过程无法正常进行。
[0004] 由本领域公知知识可知：有的天然气与液态水伴生，当天然气从地层产出时，会与其伴生的液态水形成混合
流体一起流动；当混合流体的温度低于天然气水合物临界生成温度时，天然气会与水形成固态的天然气水合物；当温度低于该液态水的冰点时，液态水会凝固成天然气水合物、冰的混合固体；气井在北方地区的冬季环境中生产时，经常在井筒、井口、管线、阀门、流量计等天然气流道内形成固态的天然气水合物、冰，堵塞天然气井筒、井口、管线、阀门、流量计等天然气流道，使天然气采气、集输等生产过程无法正常进行。
[0005] 由本领域公知知识可知：天然气升至地面时的压
力一般高达15MPa以上，通常需要经过专门的节流降压才能进一步集输或进入
压力容器；该节流降压过程会导致天然气温度大幅降低，甚至降至零下，生成大量天然气水合物、冰，冻堵节流装置、管线、阀门等天然气流道，导致天然气生产过程无法正常进行。
[0006] 公开资料表明：在温度较低、压力较高的水底或永久冻土区，通常存在天然气水合物体系或矿藏；因此，要将该类天然气水合物体系或矿藏中的天然气开采出来，必然涉及将天然气从水合物中离解、释放出来的问题。
[0007]
专利号为200910143671.2的“一种洁净的天然气开采方法”公开的技术方案能够有效解决上述问题，但该方法存在以下
缺陷：
[0008] 1)该发明所述技术方案没有涉及甘油，也没有提供利用甘油解决上述问题的具体技术方案。
[0009] 2)该发明所述抑冰剂液体能够电离成
有机酸根离子和
金属离子，易与水中的
钙离子、镁离子、
铁离子、氯离子、
碳酸根离子、
硫酸根离子等反应生成
溶解度远低于抑冰剂的盐，不仅因此而大幅降低其抑制水合物的性能；而且严重时会因盐晶的大量析出而堵塞气井、管线。
[0010] 以50％浓度的
甲酸钾作为该发明所述的抑冰剂液体为例。
[0011] 由本领域公知知识可知：气井采出水均来自几千米以下的深部地层，矿化度极高，富含钙离子、镁离子、铁离子、氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子等；甲酸钾0℃的溶解度为290g，在水中能够电离成甲酸根离子和钾离子；甲酸根离子能够与钙离子形成甲酸钙，甲酸钙0℃的溶解度为16.1g，只有甲酸钾溶解度的5.6％，当采出水中的钙离子含量超过76g/L(甲酸钙含量超过161g/L)时，会析出甲酸钙晶体；甲酸根离子能够与镁离子形成甲酸镁，甲酸镁0℃的溶解度为14g，只有甲酸钾溶解度的4.8％，当采出水中的镁离子含量超过48g/L(甲酸镁含量超过140g/L)时，会析出甲酸镁晶体；钾离子能够与硫酸根离子形成
硫酸钾，硫酸钾0℃的溶解度为7.4g，只有甲酸钾溶解度的2.5％，当采出水中的硫酸根离子含量超过
40g/L(硫酸钾含量超过74g/L)时，会析出硫酸钾晶体；钾离子能够与氯离子形成
氯化钾，氯化钾0℃的溶解度为28g，只有甲酸钾溶解度的9.7％，当采出水中的氯离子含量超过130g/L(氯化钾含量超过280g/L)时，会析出氯化钾晶体。因此，将50％浓度的甲酸钾水溶液加入天然气流道内后，会与天然气流道内的钙离子、镁离子、氯离子形成溶解度不到甲酸钾溶解度
10％的盐，从而大幅降低甲酸钾抑制天然气水合物的能力；而且，当达到或超过甲酸镁、甲酸钙、氯化钾的溶解度后，天然气流道中就会析出甲酸镁、甲酸钙、氯化
钾盐晶，堵塞天然气流道内，导致天然气生产过程无法正常进行。
[0012] 2)该发明所述抑冰剂液体与水中的钙离子、镁离子、铁离子、氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子等反应生成溶解度远低于抑冰剂的盐后，会在通
风蒸发水分、回收抑冰剂液体时析出盐晶，导致抑冰剂损耗严重，回收率低。
[0013] 以甲酸钾水溶液与氯离子反应、析出氯化钾晶体为例。
[0014] 由该发明所述技术方案可知：甲酸钾水溶液加入天然气流道后，会与采出水混合成污水，需要加
碱除去钙镁铁等离子，并需要通过
通风方法蒸发水分；以东胜气田采出水为例，其氯离子含量达26000mg/L，钾离子含量很少，天然气的进站温度一般高于5℃，天然气管线内污水含甲酸钾的浓度达到8wt％即可满足全部防冻堵需要；室内实验表明，浓度8wt％的甲酸钾水溶液冰点-7℃；以污水含甲酸钾浓度7wt％计算可知，通过通风方法蒸发水分，将其浓缩7倍时甲酸钾浓度为49wt％，从而成为该发明所述的抑冰剂液体；与此同时，该甲酸钾水溶液中的氯离子含量也因同时浓缩而由26000mg/L升高至182g/L；进一步计算可知，该甲酸钾水溶液中的氯离子含量已经过饱和152g/L，相当于氯化钾过饱和326g/L，全部结晶析出时需要消耗钾离子174g/L；进一步计算可知，如果生成过饱和氯化钾的钾离子全部来自甲酸钾的电离，需要消耗甲酸钾365g/L，即相当于消耗浓度为27wt％的甲酸钾；由此可知，如果采用该发明所述技术方案，在0℃的
环境温度下，从含甲酸钾7wt％的污水中回收浓度49wt％的抑冰剂液体(甲酸钾水溶液)时，会使所回收的甲酸钾损耗27wt％即一半以上。
[0015] 同理，进一步计算可知：如果采用该发明所述技术方案，在30℃的环境温度下，从含甲酸钾7wt％的污水中回收的49wt％甲酸钾水溶液，在0℃环境中使用时会析出氯化钾盐晶32g/L，必然造成加药系统、天然气管线的盐晶堵塞。
发明内容
[0016] 本发明中的“天然气流道”：泛指天然气流体或天然气与水等混合流体流经的通道，可以是指天然气管线，也可以是指气井井筒、阀门、流量计、节流元件等任意一种或两种以上流体流经的通道。
[0017] 本发明中的“防控”：可以是指
预防、防止、抑制、控制，也可以是指解除(或消除)、治理。
[0018] 本发明中的“天然气水合物体系或矿藏”：主要是指陆地地下、水下或海底含有天然气水合物的体系或矿藏，包括中国专利ZL02820253.8“从水合物中回收
烃的方法”所述的“水合物体系”、“
地下水合物体系”。
[0019] 本发明中的“添加”：是指在防控剂总量中的加入量小于50％(重量比)。
[0020] 本发明要解决的第一个技术问题是提供一种天然气水合物防控剂。该防控剂用于天然气生产、储运中能够有效解决天然气水合物抑制或防治问题，也能够用于从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气，还能够用于降低天然气
露点、解决天然气流道结冰冻堵问题；且该防控剂实施容易，应用广泛，推广容易。
[0021] 本发明要解决的第二个技术问题是提供一种天然气水合物防控剂应用方法。该防控剂应用方法能够有效解决天然气水合物抑制或防治问题，也能够从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气，还能够有效降低天然气露点、解决天然气流道结冰冻堵问题；且该防控剂应用方法实施容易，应用广泛，推广容易。
[0022] 为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0023] 本发明一种天然气水合物防控剂，它包括丙三醇和/或丙三醇溶液。
[0024] 所述丙三醇溶液是指丙三醇的水溶液、丙三醇的醇溶液中的任意一种或其任意比例的混合物。
[0025] 所述丙三醇溶液中丙三醇含量大于1％，优选丙三醇含量大于20％。
[0026] 公开资料表明：丙三醇俗称甘油，通常呈粘稠液体状，吸湿性强，熔点20℃，沸点290℃，与水混溶，不溶于油类；用天然油脂为原料生产的甘油俗称天然甘油，用丙烯为原料合成的甘油俗称天然甘油；甘油可供食用，可用作食品、饮料的
甜味剂。
[0027] 由本领域公知知识可知：国内目前没有公开资料表明甘油能够用于抑制天然气水合物，也没有用甘油抑制天然气水合物的成功先例。
[0028] 优选的，所述丙三醇是指天然甘油、合成甘油、食用甘油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0029] 优选的，所述醇溶液中的醇是指甲醇、
乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0030] 更优选的，所述杂醇油来自
发酵法制酒精的副产品杂醇油、酒精法生产丁二烯的副产物杂醇油中的任意一种或者是它们之间任意比例混配的混合物。
[0031] 公开资料表明：丙三醇与乙醇混溶；杂醇油常温常压下呈液态，主要成分为辛醇。
[0032] 本
申请实验表明：丙三醇与甲醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油均混溶。
[0033] 进一步地，为了提高丙三醇防控天然气水合物的能力，本发明一种天然气水合物防控剂，它还包括或添加以下物质：
[0034] 盐和/或盐水、碱或/和碱水、乙二醇和/或乙二醇溶液、三甘醇和/或三甘醇溶液、
水溶性高分子
聚合物和/或水溶性高分子聚合物水溶液、尿素和/或尿素溶液、乳化剂、缓蚀剂中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0035] 公开资料表明：乙二醇又称甘醇，与水、乙醇、甘油混溶；三甘醇又称三乙二醇，与水、醇、甘油混溶。
[0036] 由本领域公知知识可知：利用
泵、
螺杆泵、固液混输泵送装置等
现有技术，能够将凝固的丙三醇、固态盐或碱、固态
表面活性剂及其任意比例形成的任意状态的混合物加入气井井筒、井底、地层、地面管线中。
[0037] 所述盐是指无机盐、有机盐、双酸盐、脱氢乙酸盐、乳酸盐的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0038] 优选的，所述无机盐是指钾、钠、铵的
硝酸盐、碳酸盐、氯化物盐(或
盐酸盐)、碳酸氢盐、
硫酸盐以及常温下易溶于水的镁、钙、锌、锰、锂的无机盐(如硝酸镁、硝酸锌、
氯化钙、氯化镁)中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0039] 优选的，所述有机盐是指钾、钠、铷、铯的
甲酸盐、乙酸盐。
[0040] 优选的，所述双酸盐是双甲酸钾、双乙酸钾、双甲酸钠、双乙酸钠、双甲酸铷、双乙酸铷、双甲酸铯、双乙酸铯中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0041] 优选的，所述脱氢乙酸盐是脱氢乙酸钾、脱氢乙酸钠、脱氢乙酸铷、脱氢乙酸铯中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0042] 优选的，所述乳酸盐是乳酸钾、乳酸钠、乳酸铷、乳酸铯、乳酸钙中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0043] 所述碱是指能使水的PH值≧8的物质。
[0044] 所述碱水是指PH值≧8的水溶液。
[0045] 公开资料表明：天然气流道中的水PH值均呈酸性，允许加入碱或碱水。
[0046] 所述的乙二醇溶液是指乙二醇的水溶液、乙二醇的醇溶液中的任意一种或其任意比例的混合物。
[0047] 优选的，所述醇是指甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0048] 所述的三甘醇溶液是指三甘醇的水溶液、三甘醇的醇溶液中的任意一种或其任意比例的混合物。
[0049] 优选的，所述醇是指甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0050] 所述水溶性高分子聚合物是下述物质中的一种或者是它们之中的两种以上任意比例混配的混合物：聚乙烯吡咯烷
酮，聚N—乙烯吡咯烷酮，聚N—乙烯吡咯烷酮的丁基衍
生物，羟乙基
纤维素，N—乙烯己内酰胺与N—乙烯吡咯烷酮共聚物，丙烯酰胺与顺丁烯二酰亚胺共聚物，N—乙烯己内酰胺与顺丁烯二酰亚胺共聚物，甲基
丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯与异丙烯基噁唑啉共聚物，N—乙烯己内酰胺、N—乙烯吡咯烷酮与甲基丙烯酸二甲胺基—1，2—亚乙基酯共聚物，聚乙烯醇，阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺。
[0051] 本申请试验表明：1wt％聚乙烯吡咯烷酮或1wt％聚N—乙烯吡咯烷酮均溶于10wt％的丙三醇水溶液；含1wt％聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮的水在0℃形成的冰呈松散的冰屑状，而不含聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮的水在0℃形成的冰呈
块状；本申请试验证明聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮具有抑制天然气水合物聚集、长大的能力，能够提高丙三醇防控天然气水合物的能力。
[0052] 所述乳化剂是指能够使油水形成乳化液的表面活性剂。
[0053] 由本领域公知知识可知：从地层产出的天然气中均含有油类(轻质油或轻质
原油)，乳化剂能够将油水乳化，降低冰晶、水合物晶核的表面
张力和有效碰撞，因此能够有效抑制水合物晶核长大、聚并。
[0054] 所述缓蚀剂是阳离子型表面活性剂、商品缓蚀剂的任意一种或两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物。
[0055] 优选的，所述阳离子型表面活性剂是指胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂和吡啶盐型阳离子表面活性剂；所述阳离子型表面活性剂在水中能够解离，解离后起活性作用的部分是阳离子。
[0056] 优选的，所述商品缓蚀剂可以是聚
氧乙烯烷基醇醚-8(代号JFC)、聚氧乙烯烷基醇醚-8(代号FAE)、聚氧乙烯烷基醇醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基醇醚-20(代号平平加O-20)、聚氧乙烯烷基醇醚-20(代号平平加SA-20)、聚氧乙烯烷基醇醚-22、聚氧乙烯-1，1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯烷基
苯酚醚-7、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、聚氧乙烯松香胺、聚氧乙烯十八胺-7、
烷基磺酸钠、烷基磺酸铵、全氟烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基
甲苯磺酸钠、烷基二甲铵基乙酸内盐、烷基铵基丙酸内盐、烷基甲铵基丙酸内盐、烷基二甲铵基丙酸内盐、二(聚氧乙烯基)烷基
氯化铵、二(聚氧乙烯基)烷基甲基氯化铵中的任意一种或任意两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物。
[0057] 公开资料表明：缓蚀剂属于表面活性剂的一种。
[0058] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0059] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0060] 1)先将所述防控剂加热至20～300℃；
[0061] 2)然后再将防控剂用于防控天然气水合物。
[0062] 所述加热应能够保证本发明所述防控剂在加热中不会大量分解，为达到前述目标，作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述加热的具体方法、具体加热温度。
[0063] 由
热力学常识可知：热量有助于融化、离解天然气水合物，因此热的防控剂防控天然气水合物的能力更高。
[0064] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0065] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：将本发明所述防控剂加入天然气或/和天然气流道中，使其吸收天然气中的水
蒸汽，以降低天然气的露点。
[0066] 室内实验表明：25％的甘油水溶液能够吸收大量水蒸气而降至浓度20％以下，因此能够吸收天然气中的水蒸气，降低天然气的露点。
[0067] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0068] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：将本发明所述防控剂与天然气水合物体系或矿藏中的天然气水合物接触，将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0069] 进一步的，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再使其与天然气水合物体系或矿藏中的天然气水合物接触，将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0070] 所述加热应能够保证本发明所述防控剂在加热中不会大量分解，为达到前述目标，作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述加热的具体方法、具体加热温度。
[0071] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将本发明所述防控剂加入天然气水合物体系或矿藏中，使其与天然气水合物接触，将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0072] 由本领域公知知识可知：利用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，能够将液态的和/或凝固的丙三醇、固态盐或碱、固态表面活性剂等加入气井井筒、井底、地层、地面管线中；也能够将20～300℃的丙三醇加入气井井筒、井底、地层、地面管线中。
[0073] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0074] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：使本发明所述防控剂与天然气流道中的水合物或/和冰接触，融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，以解除天然气流道的堵塞，使天然气顺利流动。
[0075] 优选的，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再使其与天然气流道中的水合物或/和冰冰接触。
[0076] 由热力学常识可知：热量有助于融化、消
除冰。
[0077] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将本发明所述防控剂加入天然气或天然气流道中，使其与天然气或天然气流道中的水合物或/和冰接触，融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，以解除天然气流道的堵塞，使天然气顺利流动。
[0078] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0079] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：将本发明所述防控剂加入天然气(或天然气流道)中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0080] 优选的，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再将其加入天然气或天然气流道中。
[0081] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将本发明所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0082] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0083] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0084] 1)添加防控剂：将本发明所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水、冰或/和天然气水合物接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰或者融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0085] 2)蒸发水分：用加热方法、蒸馏方法、通风方法、
喷雾干燥、热风中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，以
回收利用防控剂污水中的防控剂。
[0086] 进一步的，步骤1)中，为了更有效地防止形成天然气水合物或/和冰，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再将其加入天然气或天然气流道中。
[0087] 进一步的，步骤2)中，所述加热方法是包括耗用
燃料的加热方法(如燃
煤容器加热、蒸汽加热、燃
油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、
太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用；优选的，所述的太阳能加热方法是指直接或间接利用太阳能的加热方法，如利用太阳能
热水器或其他太阳能加热装置加热的方法、利用阳光暴晒加热的方法、利用塑料或玻璃大棚加热的方法。
[0088] 进一步的，步骤2)中，所述蒸馏方法是指蒸馏、
汽提、提馏、精馏、
负压蒸馏(或减压蒸馏)、负压汽提(或减压汽提)、负压提馏(或减压提馏)、负压精馏(或减压精馏)中的任意一种或任意两种以上方法。
[0089] 所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地
大气压。
[0090] 所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。
[0091] 所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。
[0092] 所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。
[0093] 室内实验表明：将甘油水溶液加热至100℃以上进行负压蒸馏(或减压蒸馏)，可将甘油与水分离。
[0094] 进一步的，步骤2)中，所述通风方法包括自然通风方法、风吹日晒通风方法、强化自然通风方法、强制通风方法中的任意一种通风方法或任意两种以上通风方法的任意联合使用。
[0095] 所述自然通风方法是指让自然界的空气(或风)经过水面的通风方法；优选的，所述自然通风方法包括让空气从水面经过、让风直接从水面自然吹过，等等。
[0096] 所述风吹日晒通风方法是指让自然界的空气(或风)经过水面并让阳光照射水的通风方法。
[0097] 优选的，所述风吹日晒通风方法包括让空气从水面经过并让阳光照射水、让风直接从水面自然吹过并让阳光照射水，等等。
[0098] 所述强化自然通风方法是指直接或间接用人工装置强化自然通风蒸发效果的通风方法。
[0099] 优选的，所述强化自然通风方法包括喷淋(或喷雾)、将水洒向空中、让水在空气中流淌、让水在空气中滴落、利用温差效应在水上面或水旁边建造风道(或烟筒)自然抽风、利用
毛细现象增加空气与水的接触面积、利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水接触面积和蒸
发面积中的任意一种方法或其任意两种以上任意组合的方法。
[0100] 更优选的，所述喷雾包括
超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法。
[0101] 更优选的，所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类(
石棉瓦、金属瓦、
石膏瓦)、砖类(空心砖、
水泥空心砖)、
石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维(如玻璃丝布)、碳化或碳素纤维(如碳化树枝、人造碳素纤维、碳素
纳米管)、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品(如化纤布条、化纤毛毯)、
植物纤维(如棉布、麻)、动物纤维(如蚕丝和羊毛毯)、丝绵、家用
拖把头中的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。
[0102] 更优选的，所述填料装置是指利用填料以增大空气与水接触面积和蒸发面积的装置，如开放式(或通大气式)填料塔、填料架、填料束、填料垛，等等。
[0103] 所述强制通风方法是用人为的方法强制空气或风按人的意愿流动并流经水水面或与水接触的通风方法。
[0104] 优选的，所述强制通风方法包括用
风力机械(如风扇)强制空气流经水面或水内部的通风方法、用
压缩机强制空气或惰性气体(如氮气、燃气、
烟道气、二氧化碳等)进入水内部起泡再最终返回大气的通风方法中的任意一种方法或其任意两种以上任意组合的方法。
[0105] 进一步的，步骤2)中，所述热风是指用加热方法或余热加热方法升高空气温度所形成的热空气或热风。
[0106] 进一步的，步骤2)中，为了防止蒸发水分浓缩后的防控剂污水结晶
结垢而影响防控剂的回收利用，先用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，形成浓缩防控剂污水；然后将浓缩防控剂污水温度降至0℃以下，形成盐晶固形物和洁净防控剂水溶液；然后回收利用洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0107] 优选的，将浓缩防控剂污水置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将防控剂污水温度降至0℃以下。
[0108] 由公知知识可知：钙、镁、铁、钠、钾等盐类的溶解度随水温升高而升高，随水温降低而降低。
[0109] 进一步的，步骤2)中，为了防止蒸发水分浓缩后的防控剂污水中的钙镁铁等离子结晶结垢而影响防控剂的回收利用，先用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，形成浓缩防控剂污水；然后再向浓缩防控剂污水中加入碱性物质或/和
磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物，使其与浓缩防控剂污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物；然后再用现有方法将固形物从浓缩防控剂污水中分离出来，形成浓缩洁净防控剂水溶液；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0110] 优选的，先将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下，使浓缩洁净防控剂水溶液中的水溶性盐结晶，形成盐晶和浓缩洁净防控剂水溶液；然后再用现有方法将盐晶与浓缩洁净防控剂水溶液分离；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0111] 更优选的，将浓缩洁净防控剂水溶液置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下。
[0112] 所述碱性物质是指能使水的PH值大于8的水溶性物质，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。
[0113] 所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。
[0114] 所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。
[0115] 进一步的，步骤2)中，为了防止结垢结晶影响蒸发水分的效果，先向防控剂污水中加入碱性物质或/和磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物，使其与防控剂污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物；然后再用现有方法将固形物从防控剂污水中分离出来，形成洁净防控剂水溶液；然后用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发洁净防控剂水溶液中的水分，形成浓缩洁净防控剂水溶液；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0116] 优选的，先将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下，使浓缩洁净防控剂水溶液中的水溶性盐结晶，形成盐晶和浓缩洁净防控剂水溶液；然后再用现有方法将盐晶与浓缩洁净防控剂水溶液分离；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0117] 更优选的，将浓缩洁净防控剂水溶液置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下。
[0118] 所述碱性物质是指能使水的PH值大于8的水溶性物质，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。
[0119] 所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。
[0120] 所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。
[0121] 进一步的，步骤2)中，为了缩减防控剂污水的体积，或者为了降低防控剂污水的蒸发处理量，先用
淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后再用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发浓防控剂污水中的水分，以回收利用防控剂污水中的防控剂。
[0122] 所述淡化方法应能有效缩减防控剂污水的体积；作为本领域普通技术人员，通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程，能够确定从防控剂污水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量，能够确定从防控剂污水中分离出多少比例或百分比的的水分，能够确定从防控剂污水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。
[0123] 所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程，也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。
[0124] 由公知知识可知：目前国内外的淡化方法和/或
海水淡化方法有20余种[0125] 优选的，所述淡化方法是指
海水淡化方法。
[0126] 更优选的，所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产
淡水的方法，又指从海水中取得淡水的过程或方法。
[0127] 优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和
生物膜法、
电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压
吸附渗透法、半透膜法、
反渗透法、
超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子
树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温
多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、
真空冷冻法、
水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。
[0128] 更优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法，电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意
串联或/和并联的方法。
[0129] 更优选的，所述淡化方法是指利用核能、太阳能、
风能、
潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。
[0130] 室内实验表明：用5组
反渗透膜组件串联组成5级反渗透装置，能从10wt％的甘油水溶液中分离出甘油浓度小于100mg/L的液态水。
[0131] 为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0132] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0133] 1)添加防控剂：将本发明所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水、冰或/和天然气水合物接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰或者融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0134] 2)回注污水：用现有方法将防控剂污水回注地层。
[0135] 由本领域公知知识可知：将含有机物质的污水回注地层是本领域常用的技术手段；用现有方法能够将任何类型的污水回注地层；用絮凝、过滤等现有方法处理含任何有机物质的污水，均能满足回注地层的要求。
[0136] 进一步的，步骤1)中，为了更有效地防止形成天然气水合物或/和冰，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再将其加入天然气或天然气流道中。
[0137] 进一步的，步骤2)中，为了缩减防控剂污水的体积，降低防控剂污水运输、处理、回注量，先用淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后再用现有方法将浓防控剂污水回注地层。
[0138] 优选的，为了使从防控剂污水中分离出的水分满足环保排放要求，先用淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成淡水和浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后用
电解方法、催化氧化方法的任意一种或其任意两种任意联合的方法进一步氧化处理淡水中的防控剂，并用现有方法将浓防控剂污水回注地层。
[0139] 所述淡化方法应能有效缩减防控剂污水的体积；作为本领域普通技术人员，通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程，能够确定从防控剂污水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量，能够确定从防控剂污水中分离出多少比例或百分比的的水分，能够确定从防控剂污水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。
[0140] 所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程，也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。
[0141] 由公知知识可知：目前国内外的淡化方法和/或海水淡化方法有20余种[0142] 优选的，所述淡化方法是指海水淡化方法。
[0143] 更优选的，所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法，又指从海水中取得淡水的过程或方法。
[0144] 优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和
生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。
[0145] 更优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法，电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。
[0146] 更优选的，所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。
[0147] 所述电解方法是指利用
电流电解含防控剂的淡水的方法；优选地，所述电解方法是指利用
太阳能电池(又称
太阳能电池板，简称太阳能板)产生的电流电解的方法。
[0148] 所述的催化氧化方法包括生物催化氧化方法、
半导体(如二氧化
钛)催化氧化方法、氧化还原体系(如三价铁-二价铁体系)催化氧化方法、过氧化物催化氧化法(如双氧水-高锰酸钾体系)、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。
[0149] 本发明的有益效果如下：本发明用于天然气生产、储运中能够有效解决天然气水合物抑制或防治问题，也能够用于从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气，还能够用于降低天然气露点、解决天然气流道结冰冻堵问题；具有实施容易，应用广泛，推广容易等优特点。
具体实施方式
[0151] 一种天然气水合物防控剂，它包括丙三醇溶液。
[0152] 所述丙三醇溶液是指丙三醇的水溶液。
[0153] 实验表明：当温度低于10℃时，丙三醇呈凝固状态；丙三醇水溶液与丙三醇的冰点(或凝固点)有本质不同，丙三醇水溶液的冰点均低于丙三醇的熔点20℃，10％丙三醇水溶液的冰点为-1.5℃，30％丙三醇水溶液的冰点为-10℃，50％丙三醇水溶液的冰点为-23℃，65％丙三醇水溶液的冰点为-45℃，80％丙三醇水溶液的冰点为-20℃，90％丙三醇水溶液冰点为-1.5℃；由本领域公知知识可知，从地层出来的天然气中必然含有水蒸气或/和液态水；同时，试验证明，将丙三醇加入天然气流道中后，能够吸收天然气中的水蒸气而降低天然气露点，能够形成冰点低于0℃的水溶液而不会凝固为丙三醇固体或冰。
[0154] 综上所述，将丙三醇和/或丙三醇水溶液加入天然气或/和天然气流道中，能够有效融化、离解天然气水合物和冰，能够防止、抑制天然气水合物或冰的生成。
[0155] 本实施中，所述丙三醇可选自天然甘油、合成甘油、食用甘油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0156] 实施例2
[0157] 一种天然气水合物防控剂，它包括丙三醇的醇溶液，所述丙三醇的醇溶液的
溶剂可选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0158] 更进一步，所述杂醇油选自发酵法制酒精的副产品杂醇油、酒精法生产丁二烯的副产物杂醇油中的任意一种或者是它们之间任意比例混配的混合物。
[0159] 公开资料表明：丙三醇与乙醇混溶；杂醇油常温常压下呈液态，主要成分为辛醇。
[0160] 实验表明：丙三醇与甲醇、丙醇、丁醇、辛醇、戊醇，杂醇油均混溶。
[0161] 本实施的防控剂效果和实施例1近似。
[0162] 实施例3
[0163] 重复实施1-2，不同之处在于，它还包括或添加以下物质：
[0164] 盐和/或盐水、碱或/和碱水、乙二醇和/或乙二醇溶液、三甘醇和/或三甘醇溶液、水溶性高分子聚合物和/或水溶性高分子聚合物水溶液、尿素和/或尿素溶液、乳化剂、缓蚀剂中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0165] 公开资料表明：乙二醇又称甘醇，与水、乙醇、甘油混溶；三甘醇又称三乙二醇，与水、醇、甘油混溶。
[0166] 由本领域公知知识可知：利用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，能够将凝固的丙三醇、固态盐或碱、固态表面活性剂及其任意比例形成的任意状态的混合物加入气井井筒、井底、地层、地面管线中。
[0167] 室内实验表明：丙三醇和与乙二醇、三甘醇、水溶性高分子聚合物、乳化剂、缓蚀剂以任意比例混合均不发生化学反应，其任意比例混合的混合物均能够溶于水、盐水、碱水中。
[0168] 所述盐可选自钾、钠、铵的硝酸盐、碳酸盐、氯化物盐(或盐酸盐)、碳酸氢盐、硫酸盐以及常温下易溶于水的镁、钙、锌、锰、锂的无机盐(如硝酸镁、硝酸锌、氯化钙、氯化镁)中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。
[0169] 优选的，所述有机盐可选自钾、钠、铷、铯的甲酸盐、乙酸盐。
[0170] 优选的，所述双酸盐可选自双甲酸钾、双乙酸钾、双甲酸钠、双乙酸钠、双甲酸铷、双乙酸铷、双甲酸铯、双乙酸铯中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0171] 优选的，所述脱氢乙酸盐可选自脱氢乙酸钾、脱氢乙酸钠、脱氢乙酸铷、脱氢乙酸铯中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0172] 优选的，所述乳酸盐是乳酸钾、乳酸钠、乳酸铷、乳酸铯、乳酸钙中的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。
[0173] 试验表明：10％丙三醇水溶液的冰点为-1.5℃，10％氯化钾水溶液的冰点低于-3℃；本申请试验证明氯化钾能够提高丙三醇抑制天然气水合物的能力。
[0174] 试验表明：10％丙三醇水溶液的冰点为-1.5℃，10％甲酸钾水溶液的冰点低于-10℃；本申请试验证明甲酸钾能够提高丙三醇抑制天然气水合物的能力。
[0175] 试验表明：30％浓度的丙三醇水溶液冰点-10℃，26％的尿素水溶液冰点-11℃；本申请试验证明尿素能够提高丙三醇抑制天然气水合物的能力。
[0176] 公开资料表明：尿素又称脲，通常含缩二脲。
[0177] 所述碱是指能使水的PH值≧8的物质。
[0178] 所述碱水是指PH值≧8的水溶液。
[0179] 公开资料表明：天然气流道中的水PH值均呈酸性，允许加入碱或碱水。
[0180] 试验表明：10％丙三醇水溶液的冰点为-1.5℃，10％的氢氧化钠水溶液冰点低于-3℃，试验证明氢氧化钠能够提高丙三醇防控天然气水合物的能力。
[0181] 实验表明：30％浓度的乙二醇冰点-14℃，30％浓度的丙三醇水溶液冰点-10℃；因此，乙二醇能够提高丙三醇防控天然气水合物的能力。
[0182] 实验表明：10％丙三醇水溶液的冰点为-1.5℃，10％的三甘醇水溶液冰点低于-3℃，本申请试验证明三甘醇能够提高丙三醇防控天然气水合物的能力。
[0183] 所述水溶性高分子聚合物是下述物质中的一种或者是它们之中的两种以上任意比例混配的混合物：聚乙烯吡咯烷酮，聚N—乙烯吡咯烷酮，聚N—乙烯吡咯烷酮的丁基衍生物，羟乙基
纤维素，N—乙烯己内酰胺与N—乙烯吡咯烷酮共聚物，丙烯酰胺与顺丁烯二酰亚胺共聚物，N—乙烯己内酰胺与顺丁烯二酰亚胺共聚物，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯与异丙烯基噁唑啉共聚物，N—乙烯己内酰胺、N—乙烯吡咯烷酮与甲基丙烯酸二甲胺基—1，2—亚乙基酯共聚物，聚乙烯醇，阴离子聚丙烯酰胺或阳离子聚丙烯酰胺。
[0184] 试验表明：1wt％聚乙烯吡咯烷酮或1wt％聚N—乙烯吡咯烷酮均溶于10wt％的丙三醇水溶液；含1wt％聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮的水在0℃形成的冰呈松散的冰屑状，而不含聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮的水在0℃形成的冰呈块状；本申请试验证明聚乙烯吡咯烷酮或聚N—乙烯吡咯烷酮具有抑制天然气水合物聚集、长大的能力，能够提高丙三醇防控天然气水合物的能力。
[0185] 所述乳化剂是指能够使油水形成乳化液的表面活性剂。
[0186] 由本领域公知知识可知：从地层产出的天然气中均含有油类(轻质油或
轻质原油)，乳化剂能够将油水乳化，降低冰晶、水合物晶核的表面张力和有效碰撞，因此能够有效抑制水合物晶核长大、聚并。
[0187] 试验表明：向30％浓度的丙三醇水溶液中加入0.1％的OP-10乳化剂和1％轻质油，在-15℃时只能形成细碎的冰屑，不能形成结实冰块；30％浓度的丙三醇水溶液在-15℃时则形成结实的冰块；本申请试验证明乳化剂能够提高丙三醇水溶液防控天然气水合物堵塞天然气流道的能力。
[0188] 所述缓蚀剂是阳离子型表面活性剂、商品缓蚀剂的任意一种或两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物。
[0189] 优选的，所述阳离子型表面活性剂是指胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂和吡啶盐型阳离子表面活性剂；所述阳离子型表面活性剂在水中能够解离，解离后起活性作用的部分是阳离子。
[0190] 优选的，所述商品缓蚀剂可以是聚氧乙烯烷基醇醚-8(代号JFC)、聚氧乙烯烷基醇醚-8(代号FAE)、聚氧乙烯烷基醇醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基醇醚-20(代号平平加O-20)、聚氧乙烯烷基醇醚-20(代号平平加SA-20)、聚氧乙烯烷基醇醚-22、聚氧乙烯-1，1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚-7、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、聚氧乙烯松香胺、聚氧乙烯十八胺-7、烷基磺酸钠、烷基磺酸铵、全氟烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基甲苯磺酸钠、烷基二甲铵基乙酸内盐、烷基铵基丙酸内盐、烷基甲铵基丙酸内盐、烷基二甲铵基丙酸内盐、二(聚氧乙烯基)烷基氯化铵、二(聚氧乙烯基)烷基甲基氯化铵中的任意一种或任意两种以上任意比例混合而不产生化学反应的混合物。
[0191] 公开资料表明：缓蚀剂属于表面活性剂的一种。
[0192] 实验表明：阳离子表面活性剂之一种氯化十二烷基苄基二甲基铵(又名十二烷基苄基二甲基氯化铵)溶于丙三醇和/或丙三醇溶液；向30％浓度的丙三醇水溶液中加入0.1％的氯化十二烷基苄基二甲基铵和1％轻质油，能够使轻质油和水乳
化成乳化液；因此缓蚀剂具有乳化剂同样的乳化能力，能够像乳化剂一样提高丙三醇水溶液防控天然气水合物堵塞天然气流道的能力；进一步实验表明：丙三醇和/或丙三醇溶液添加1％wt的氯化十二烷基苄基二甲基铵后，再加入天然气流道产出水中时，能够大幅降低天然气流道产出水的
腐蚀性。
[0193] 实施例4
[0194] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0195] 1)先将所述防控剂加热至20～300℃；
[0196] 2)然后将防控剂加入天然气或/和天然气流道中，使其吸收天然气中的水蒸汽，以降低天然气的露点。
[0197] 实验表明：25％的甘油水溶液能够吸收大量水蒸气而降至浓度20％以下，因此能够吸收天然气中的水蒸气，降低天然气的露点。
[0198] 实施例5
[0199] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0200] 先将实施例1-3中任一所述防控剂加热至20～300℃，然后再使其与天然气水合物体系或矿藏中的天然气水合物接触，将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0201] 所述加热应能够保证本发明所述防控剂在加热中不会大量分解，为达到前述目标，作为本领域普通技术人员通过现有方法能够确定所述加热的具体方法、具体加热温度。
[0202] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将本发明所述防控剂加入天然气水合物体系或矿藏中，使其与天然气水合物接触，将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0203] 由本领域公知知识可知：利用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，能够将液态的和/或凝固的丙三醇、固态盐或碱、固态表面活性剂等加入气井井筒、井底、地层、地面管线中；也能够将20～300℃的丙三醇加入气井井筒、井底、地层、地面管线中。
[0204] 本实施天然气水合物防控剂可将天然气水合物融化、离解成天然气和水，以从天然气水合物体系或矿藏中开采天然气。
[0205] 实施例6
[0206] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：先将实施例1-3中任一所述防控剂加热至20～300℃，然后将防控剂与天然气流道中的水合物或/和冰接触，融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，以解除天然气流道的堵塞，使天然气顺利流动。
[0207] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将实施例1-3中任一所述防控剂加入天然气或天然气流道中，使其与天然气或天然气流道中的水合物或/和冰接触，能够融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，能够解除天然气流道的堵塞，使天然气顺利流动。
[0208] 实施例7
[0209] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：将实施例1-3中任一所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0210] 优选的，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再将其加入天然气或天然气流道中。
[0211] 进一步的，用泵、螺杆泵、固液混输泵送装置等现有技术，将实施例1-3中任一所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，能够降低天然气的水露点，能够防止形成天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0212] 实施例8
[0213] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0214] 1)添加防控剂：将实施例1-3中任一所述防控剂加热至20～300℃，然后加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水、冰或/和天然气水合物接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰或者融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0215] 2)蒸发水分：用加热方法、蒸馏方法、通风方法、喷雾干燥、热风中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，以回收利用防控剂污水中的防控剂。
[0216] 进一步的，步骤2)中，所述加热方法是包括耗用燃料的加热方法(如燃煤容器加热、蒸汽加热、燃油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用；优选的，所述的太阳能加热方法是指直接或间接利用太阳能的加热方法，如利用太阳能热水器或其他太阳能加热装置加热的方法、利用阳光暴晒加热的方法、利用塑料或玻璃大棚加热的方法。
[0217] 进一步的，步骤2)中，所述蒸馏方法是指蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏(或减压蒸馏)、负压汽提(或减压汽提)、负压提馏(或减压提馏)、负压精馏(或减压精馏)中的任意一种或任意两种以上方法。
[0218] 所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地大气压。
[0219] 所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。
[0220] 所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。
[0221] 所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。
[0222] 实验表明：将甘油水溶液加热至100℃以上进行负压蒸馏(或减压蒸馏)，可将甘油与水分离。
[0223] 进一步的，步骤2)中，所述通风方法包括自然通风方法、风吹日晒通风方法、强化自然通风方法、强制通风方法中的任意一种通风方法或任意两种以上通风方法的任意联合使用。
[0224] 所述自然通风方法是指让自然界的空气(或风)经过水面的通风方法；优选的，所述自然通风方法包括让空气从水面经过、让风直接从水面自然吹过，等等。
[0225] 所述风吹日晒通风方法是指让自然界的空气(或风)经过水面并让阳光照射水的通风方法。
[0226] 优选的，所述自然通风方法包括让空气从水面经过并让阳光照射水、让风直接从水面自然吹过并让阳光照射水，等等。
[0227] 所述强化自然通风方法是指直接或间接用人工装置强化自然通风蒸发效果的通风方法。
[0228] 优选的，所述强化自然通风方法包括喷淋(或喷雾)、将水洒向空中、让水在空气中流淌、让水在空气中滴落、利用温差效应在水上面或水旁边建造风道(或烟筒)自然抽风、利用毛细现象增加空气与水的接触面积、利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水接触面积和蒸发面积中的任意一种方法或其任意两种以上任意组合的方法。
[0229] 更优选的，所述喷雾包括
超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法。
[0230] 更优选的，所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类(石棉瓦、金属瓦、石膏瓦)、砖类(空心砖、水泥空心砖)、石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维(如玻璃丝布)、碳化或碳素纤维(如碳化树枝、人造碳素纤维、碳素纳米管)、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品(如化纤布条、化纤毛毯)、植物纤维(如棉布、麻)、动物纤维(如蚕丝和羊毛毯)、丝绵、家用拖把头中的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。
[0231] 更优选的，所述填料装置是指利用填料以增大空气与水接触面积和蒸发面积的装置，如开放式(或通大气式)填料塔、填料架、填料束、填料垛，等等。
[0232] 所述强制通风方法是用人为的方法强制空气或风按人的意愿流动并流经水水面或与水接触的通风方法。
[0233] 优选的，所述强制通风方法包括用风力机械(如风扇)强制空气流经水面或水内部的通风方法、用压缩机强制空气或惰性气体(如氮气、燃气、烟道气、二氧化碳等)进入水内部起泡再最终返回大气的通风方法中的任意一种方法或其任意两种以上任意组合的方法。
[0234] 进一步的，步骤2)中，所述热风是指用加热方法或余热加热方法升高空气温度所形成的热空气或热风。
[0235] 进一步的，步骤2)中，为了防止蒸发水分浓缩后的防控剂污水结晶结垢而影响防控剂的回收利用，先用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，形成浓缩防控剂污水；然后将浓缩防控剂污水温度降至0℃以下，形成盐晶固形物和洁净防控剂水溶液；然后回收利用洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0236] 优选的，将浓缩防控剂污水置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将防控剂污水温度降至0℃以下。
[0237] 由公知知识可知：钙、镁、铁、钠、钾等盐类的溶解度随水温升高而升高，随水温降低而降低。
[0238] 进一步的，步骤2)中，为了防止蒸发水分浓缩后的防控剂污水中的钙镁铁等离子结晶结垢而影响防控剂的回收利用，先用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发防控剂污水中的水分，形成浓缩防控剂污水；然后再向浓缩防控剂污水中加入碱性物质或/和磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物，使其与浓缩防控剂污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物；然后再用现有方法将固形物从浓缩防控剂污水中分离出来，形成浓缩洁净防控剂水溶液；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0239] 优选的，先将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下，使浓缩洁净防控剂水溶液中的水溶性盐结晶，形成盐晶和浓缩洁净防控剂水溶液；然后再用现有方法将盐晶与浓缩洁净防控剂水溶液分离；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0240] 更优选的，将浓缩洁净防控剂水溶液置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下。
[0241] 所述碱性物质是指能使水的PH值大于8的水溶性物质，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。
[0242] 所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。
[0243] 所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。
[0244] 进一步的，步骤2)中，为了防止结垢结晶影响蒸发水分的效果，先向防控剂污水中加入碱性物质或/和磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物，使其与防控剂污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物；然后再用现有方法将固形物从防控剂污水中分离出来，形成洁净防控剂水溶液；然后用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发洁净防控剂水溶液中的水分，形成浓缩洁净防控剂水溶液；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0245] 优选的，先将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下，使浓缩洁净防控剂水溶液中的水溶性盐结晶，形成盐晶和浓缩洁净防控剂水溶液；然后再用现有方法将盐晶与浓缩洁净防控剂水溶液分离；然后回收利用浓缩洁净防控剂水溶液中的防控剂。
[0246] 更优选的，将浓缩洁净防控剂水溶液置于冬季的室外环境中，利用冬季的低气温将浓缩洁净防控剂水溶液温度降至0℃以下。
[0247] 所述碱性物质是指能使水的PH值大于8的水溶性物质，如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。
[0248] 所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。
[0249] 所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。
[0250] 进一步的，步骤2)中，为了缩减防控剂污水的体积，或者为了降低防控剂污水的蒸发处理量，先用淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后再用加热方法、蒸馏方法、通风方法中的任意一种或其任意两种以上任意联合的方法蒸发浓防控剂污水中的水分，以回收利用防控剂污水中的防控剂。
[0251] 所述淡化方法应能有效缩减防控剂污水的体积；作为本领域普通技术人员，通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程，能够确定从防控剂污水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量，能够确定从防控剂污水中分离出多少比例或百分比的的水分，能够确定从防控剂污水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。
[0252] 所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程，也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。
[0253] 由公知知识可知：目前国内外的淡化方法和/或海水淡化方法有20余种[0254] 优选的，所述淡化方法是指海水淡化方法。
[0255] 更优选的，所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法，又指从海水中取得淡水的过程或方法。
[0256] 优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。
[0257] 更优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法，电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。
[0258] 更优选的，所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。
[0259] 实验表明：用5组反渗透膜组件串联组成5级反渗透装置，能从10wt％的甘油水溶液中分离出甘油浓度小于100mg/L的液态水。
[0260] 实施例9
[0261] 本发明一种天然气水合物防控剂应用方法，它包括以下步骤：
[0262] 1)添加防控剂：将实施例1-3中任一所述防控剂加入天然气或天然气流道中，让防控剂与天然气或天然气流道中的气态水、液态水、冰或/和天然气水合物接触或混合，形成含防控剂的防控剂污水，以降低天然气的水露点，防止形成天然气水合物或/和冰或者融化天然气流道中的天然气水合物或/和冰，使天然气顺利流动。
[0263] 2)回注污水：用现有方法将防控剂污水回注地层。
[0264] 由本领域公知知识可知：将含有机物质的污水回注地层是本领域常用的技术手段；用现有方法能够将任何类型的污水回注地层；用絮凝、过滤等现有方法处理含任何有机物质的污水，均能满足回注地层的要求。
[0265] 进一步的，步骤1)中，为了更有效地防止形成天然气水合物或/和冰，先将本发明所述防控剂加热至20～300℃，然后再将其加入天然气或天然气流道中。
[0266] 进一步的，步骤2)中，为了缩减防控剂污水的体积，降低防控剂污水运输、处理、回注量，先用淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后再用现有方法将浓防控剂污水回注地层。
[0267] 优选的，为了使从防控剂污水中分离出的水分满足环保排放要求，先用淡化方法从防控剂污水中分离出部分水分，形成淡水和浓防控剂污水，以缩减防控剂污水的体积；然后用电解方法、催化氧化方法的任意一种或其任意两种任意联合的方法进一步氧化处理淡水中的防控剂，并用现有方法将浓防控剂污水回注地层。
[0268] 所述淡化方法应能有效缩减防控剂污水的体积；作为本领域普通技术人员，通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程，能够确定从防控剂污水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量，能够确定从防控剂污水中分离出多少比例或百分比的的水分，能够确定从防控剂污水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。
[0269] 所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程，也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。
[0270] 由公知知识可知：目前国内外的淡化方法和/或海水淡化方法有20余种[0271] 优选的，所述淡化方法是指海水淡化方法。
[0272] 更优选的，所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法，又指从海水中取得淡水的过程或方法。
[0273] 优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。
[0274] 更优选的，所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法，电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。
[0275] 更优选的，所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。
[0276] 所述电解方法是指利用电流电解含防控剂的淡水的方法；优选地，所述电解方法是指利用太阳能电池(又称太阳能电池板，简称太阳能板)产生的电流电解的方法。
[0277] 所述的催化氧化方法包括生物催化氧化方法、半导体(如二氧化钛)催化氧化方法、氧化还原体系(如三价铁-二价铁体系)催化氧化方法、过氧化物催化氧化法(如双氧水-高锰酸钾体系)、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。
[0278] 实验表明：用5组反渗透膜组件串联组成5级反渗透装置，能从10wt％的甘油水溶液中分离出甘油浓度小于100mg/L的液态水；用电解方法、生物催化氧化方法、双氧水-高锰酸钾体系催化氧化法、三价铁-二价铁体系催化氧化法的任意一种，均能够将水中的甘油浓度从100mg/L降至10mg/L以下，均能使其满足环保排放要求。
[0279] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
