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作者：付娟;卢思;刘世君;万丽华;吴能友;黄丽;苏秋成;
单位：中国科学院广州能源研究所;崂山实验室;自然资源部天然气水合物重点实验室;
摘要：在天然气水合物开采过程中，水合物分解产生的甲烷以及储层内原位游离气，在合适的低温和高压条件下易重新形成水合物，导致泥水分界线附近高压井筒或管道的堵塞，从而带来安全隐患。为了避免这种情况的发生，使用表面活性剂作为水合物抑制剂，以有效防止水合物的再生成。本文利用高压微量热仪研究了低剂量阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵（DDBAC）对不同油水分离体系中甲烷水合物生成与分解过程的影响。研究选用了四丁基甲基乙醚(TBME)-H_2O、甲基环己烷(MCH)-H_2O、环戊烷(CP)-H_2O体系及对比实验纯水。实验结果表明，低剂量表面活性剂对纯水中甲烷水合物的生成量影响较小，但对水合物结构有一定影响，更倾向于只生成I型甲烷水合物。然而，在TBME-H_2O、MCH-H_2O、CP-H_2O油水分离体系内，低剂量表面活性剂对甲烷水合物及甲烷混合水合物的生成与分解过程具有显著的抑制作用。表面活性剂减小了甲烷在油相中的溶解度，大幅度降低了水合物的生成量，使得TBME、MCH体系易生成纯甲烷水合物，CP体系生成结构更为复杂的混合型水合物。此外，表面活性剂的抗团聚性使得大分子不容易进入笼型，从而不容易形成H型水合物。研究结果对理解低剂量阳离子表面活性剂在油水分离体系中的不同作用机制具有重要意义。
关键词：表面活性剂;;油水分离体系;;甲烷水合物抑制;;热力学研究;;结构
基金资助：中国科学院技术支撑人才项目（E2298501）;; 山东省自然科学基金（ZR2022MD008）
