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管道中天然气水合物的形成对_西气东输_的影响

关 键 词:
管道 天然气 水合物 形成 西气东输 影响
资源描述:
研 究 简 报管 道 中 天 然 气 水 合 物 的 形 成 对“ 西 气 东 输 ” 的 影 响 山   赵 月 霞(中 国 海 洋 大 学 地 球 科 学 学 院 , 青 岛 266003)摘   要   “ 西 气 东 输 ” 是 我 国 距 离 最 长 、 口 径 最 大 的 输 气 管 线 , 将 成 为 贯 穿 我 国 腹 地 的 大 动 脉 。 管 线 位处 北 纬 的 寒 冷 环 境 , 温 度 低 、 压 力 大 , 形 成 的 天 然 气 水 合 物 对 管 线 的 堵 塞 及 其 分 解 引 起 的 危 害 是 不 容忽 视 的 问 题 。 本 文 从 天 然 气 水 合 物 的 结 构 出 发 , 对 它 产 生 条 件 和 分 解 方 法 进 行 了 研 究 , 给 出 了 管 线 中天 然 气 水 合 物 的 抑 制 方 法 , 并 提 出 了 实 施 过 程 中 可 能 出 现 的 环 境 问 题 。关 键 词   天 然 气 水 合 物 ;“ 西 气 东 输 ” ; 管 线 ; 抑 制 方 法 ; 堵 塞中 图 法 分 类 号   4+ 43          文 章 编 号   100121862 (2003) 022275206天 然 气 水 合 物 (N 称 N 是 1 种 由 甲 烷 为 主 的 轻 烃 或 重 烃 及 非 烃组 分 与 水 分 子 结 合 形 成 的 笼 形 似 冰 状 结 晶 固 体 \[ 1 \]。 自 1820 年 D 1 次 发 现 气 体 水 合 物 以来 , 引 起 了 科 学 家 的 兴 趣 , 当 时 的 研 究 主 要 侧 重 于 水 合 物 生 成 条 件 的 研 究 。 随 着 前 苏 联 学 者 在天 然 气 输 送 管 线 中 发 现 天 然 气 水 合 物 后 , 如 何 抑 制 或 防 治 天 然 气 水 合 物 在 管 线 中 的 形 成 就 成为 油 气 工 业 的 1 个 难 题 。“ 西 气 东 输 ” 是 实 施 西 部 大 开 发 的 1 项 重 要 的 工 程 , 它 的 启 动 可 以 扩 大 内 需 , 拉 动 国 民 经 济的 增 长 , 促 进 各 地 区 的 经 济 发 展 , 调 整 我 国 的 能 源 结 构 。 但 作 为 我 国 目 前 距 离 最 长 、 管 径 最 大 、通 过 的 省 市 区 最 多 的 管 道 工 程 还 有 许 多 技 术 难 题 , 其 中 天 然 气 水 合 物 在 输 气 管 线 中 的 堵 塞 问题 , 就 一 直 是 油 气 工 业 中 亟 待 解 决 的 问 题 。 对 于 “ 西 气 东 输 ” 这 一 关 系 我 国 国 计 民 生 的 浩 大 工程 , 天 然 气 水 合 物 对 管 线 的 堵 塞 、 可 能 引 起 的 危 害 及 其 对 环 境 的 影 响 都 是 不 容 忽 视 的 问 题 \[ 2 \]。结 合 我 国 “ 西 气 东 输 ” 管 线 的 铺 设 环 境 , 管 线 中 对 天 然 气 水 合 物 的 抑 制 和 防 治 进 一 步 的 进 行 研究 也 是 刻 不 容 缓 的 。1  天 然 气 水 合 物 组 成 及 研 究 历 史天 然 气 水 合 物 是 1 种 或 几 种 烃 类 分 子 和 水 以 及 少 量 非 烃 分 子 组 合 而 成 的 似 冰 状 的 固 体 物质 , 分 子 结 构 为 笼 状 。 烃 类 分 子 主 要 为 甲 烷 , 也 有 乙 烷 、 丙 烷 、 异 丁 烷 、 异 戌 烷 等 , 非 烃 分 子 含 量很 少 , 主 要 有 N 2, , H 2S 等 。 水 分 子 (主 体 分 子 )与 气 体 分 子 (客 体 分 子 )之 间 没 有 化 学 计 量 关系 , 形 成 点 阵 的 水 分 子 之 间 有 较 强 的 氢 键 结 合 , 而 水 分 子 与 气 体 分 子 之 间 的 作 用 力 为 范 德 华第 33 卷   第 2 期  2003 年 3 月      青 岛 海 洋 大 学 学 报 F N T Y O F Q      33 (2) : 275~ 280M 2003X 收 稿 日 期 : 2002205216; 修 订 日 期 : 2002207205刘 怀 山 , 男 , 1962 年 10 月 出 生 , 博 士 , 教 授 。 1263. 到 目 前 为 止 , 已 经 发 现 的 天 然 气 水 合 物 的 结 构 主 要 有 3 种 类 型 \[ 324 \](图 1) : 即 型 、 ˚ 型 和 正 五 边 形 的 十 二 面 体 (D 2512)在 3 种 结 构 中 均 存 在 , 而 十 四 面 体 (T 251262)、 十 六 面 体 (H 251264)和 二 十 面 体 ( 别 是 、 ˚ 型 和 H 型 结 构 中 的 大 笼 子 ; 同 时 , 在 H 型 结 构 水 合 物 中 另 有1 种 十 二 面 体 (D 12435663)笼 子 。 实 际 上 , 3 类 结 构 中 决 定 晶 体 的 笼 的 排 列 次 序 是 不 同 的 : 型 结构 的 水 合 物 为 立 方 晶 体 结 构 , 仅 能 容 纳 甲 烷 和 乙 烷 小 分 子 及 N 2, , H 2S 等 非 烃 分 子 , 其 理 论图 1  天 然 气 水 合 物 的 3 种 晶 体 结 构 及 相 应 的 笼F 1  T h of o rk s of 式 为 · 5. 75H 2O , 即 在 由 8 个 分 子和 46 个 H 2O 分 子 组 成 的 甲 烷 水 合 物 立 方 晶 体 结构 中 , 甲 烷 分 子 充 填 于 其 中 的 8 个 空 格 中 ; ˚ 型 结构 属 于 金 刚 石 晶 体 立 体 结 构 , 除 了 能 容 纳 型 结构 水 合 物 所 能 容 纳 的 烃 类 分 子 以 外 , 还 能 容 纳 异戌 烷 和 其 它 直 径 在 7. 5~ 8. 6A·的 较 大 烃 分 子 ; 于 六 面 体 结 构 , 是 由 3 个 D 笼 、 2 个 D′ 笼 和 1个 E 笼 堆 垒 而 成 , 共 含 34 个 水 分 子 。 研 究 表 明 , 型 天 然 气 水 合 物 在 自 然 界 分 布 最 为 广 泛 , 但 ˚ 型和 H 型 天 然 气 水 合 物 更 为 稳 定 。同 时 , 天 然 气 具 有 能 量 密 度 高 、 分 布 范 围 广 和储 量 规 模 巨 大 的 特 点 , 1m 3 的 N 当 于 164m 3的 天 然 气 。 自 然 界 中 在 特 定 的 低 温 和 高 压 条 件 下 , 当 热 力 条 件 适 合 , 原 始 物 质 气 体 和 水 富 积 于沉 积 物 孔 隙 中 就 会 聚 集 形 成 天 然 气 水 合 物 。 例 如 天 然 气 水 合 物 分 布 于 深 水 海 底 地 层 和 陆 地 寒冷 的 永 冻 层 中 。 研 究 表 明 , 海 洋 中 天 然 气 水 合 物 的 储 量 相 当 于 陆 地 上 的 100 倍 , 高 达 2× 1016m 3, 有 望 成 为 21 世 纪 的 新 能 源 \[ 5 \]。 天 然 气 水 合 物 作 为 1 种 巨 大 的 超 级 能 源 , 已 受 到 了 世 界 各 国的 瞩 目 , 成 为 目 前 科 学 界 的 热 点 话 题 。 但 对 它 的 研 究 却 要 追 塑 到 19 世 纪 初 , 当 时 科 学 家 出 于 好奇 心 , 在 实 验 室 中 将 水 和 气 体 合 成 固 态 的 水 合 物 , 引 起 化 学 家 的 关 注 ; 在 20 世 纪 30 年 代 初 , 前苏 联 学 者 在 西 伯 利 亚 和 阿 拉 斯 加 等 寒 冷 地 区 的 天 然 气 管 线 中 首 次 发 现 了 自 然 形 成 的 天 然 气 水合 物 , 它 的 存 在 经 常 引 起 管 线 的 堵 塞 , 而 其 分 解 引 起 的 地 质 灾 害 又 会 造 成 深 水 平 台 、 输 导 线 和钻 井 套 管 等 的 破 坏 ; 为 了 控 制 天 然 气 水 合 物 的 产 生 和 分 解 对 天 然 气 产 业 的 破 坏 , 当 时 主 要 侧 重于 天 然 气 水 合 物 的 组 成 、 结 构 和 形 成 条 件 及 防 治 方 法 的 研 究 。 对 于 我 国 目 前 正 在 实 施 的 “ 西 气东 输 ” 工 程 而 言 , 天 然 气 水 合 物 在 管 线 内 的 形 成 及 其 引 起 的 灾 害 是 不 容 忽 视 的 。2  “ 西 气 东 输 ” 工 程 概 况 及 意 义“ 西 气 东 输 ” 工 程 , 西 起 新 疆 轮 台 县 轮 南 首 站 , 东 抵 上 海 青 浦 县 的 白 鹤 末 站 , 自 西 向 东 全 长约 4 000 途 经 新 疆 、 甘 肃 、 宁 夏 、 陕 西 、 山 西 、 河 南 、 安 徽 、 江 苏 、 上 海 等 6 个 省 、 2 个 自 治 区 和1 个 直 辖 市 , 是 我 国 目 前 为 止 口 径 最 大 、 距 离 最 长 的 天 然 气 输 送 管 道 , 管 径 大 于 000设 计 压 力 10. 0 M 6 \]。“ 西 气 东 输 ” 是 实 施 我 国 西 部 大 开 发 战 略 的 一 项 重 要 工 程 , 它 的 开 发 将 带 动 西 部 地 区 经 济的 发 展 , 促 进 能 源 结 构 的 调 整 。 我 国 西 部 地 区 幅 员 辽 阔 、 资 源 丰 富 , 人 口 稀 少 , 近 几 年 探 明 了 大量 的 天 然 气 田 ; 而 东 部 地 区 人 口 众 多 、 经 济 发 达 、 能 源 相 对 匮 乏 。“ 西 气 东 输 ” 的 工 程 建 成 将 成 为贯 穿 我 国 东 西 的 能 源 大 动 脉 , 必 将 对 我 国 经 济 的 发 展 产 生 深 远 的 影 响 。 但 是 “ 西 气 东 输 ” 管 线 沿672 青   岛   海   洋   大   学   学   报 2 0 0 3 年途 的 地 形 复 杂 、 气 候 多 变 , 给 天 然 气 的 输 送 带 来 了 很 多 的 困 难 。 “ 西 气 东 输 ” 主 要 管 线 的 位 置 处于 北 纬 寒 冷 的 环 境 之 下 , 管 线 距 离 长 、 压 力 大 , 因 此 极 易 形 成 反 凝 析 油 和 天 然 气 水 合 物 。 反 凝 析油 和 天 然 气 水 合 物 的 形 成 不 仅 会 引 起 管 线 堵 塞 , 也 可 造 成 分 离 设 备 和 仪 表 的 堵 塞 , 严 重 影 响 着天 然 气 的 生 产 和 输 送 ; 另 外 , 当 天 然 气 水 合 物 的 温 度 、 压 力 和 组 分 发 生 变 化 时 , 它 也 会 分 解 释 放出 相 当 于 自 身 体 积 164 倍 的 气 体 , 可 能 引 起 管 线 的 爆 炸 等 危 害 , 进 而 污 染 环 境 , 对 沿 途 的 生 态造 成 破 坏 等 。3  管 线 中 天 然 气 水 合 物 的 防 治 方 法 研 究3. 1 天 然 气 水 合 物 的 形 成 条 件     天 然 气 水 合 物 的 生 成 主 要 与 压 力 、 温 度 和 天 然 气 的 组 分 等因 素 有 关 , 一 般 要 具 备 以 下 3 个 条 件 \[ 7 \]: (1) 天 然 气 中 有 液 态 水 存 在 或 含 有 过 饱 和 状 态 的 水汽 ; (2) 一 定 的 低 温 和 高 压 条 件 下 ; (3) 气 体 压 力 波 动 或 流 向 突 变 产 生 扰 动 或 有 晶 体 存 在 。 但当 高 于 天 然 气 水 合 物 的 临 界 温 度 时 , 不 论 压 力 多 大 , 也 不 会 形 成 天 然 气 水 合 物 。 从 天 然 气 水 合图 2  天 然 气 水 合 物 的 相平 衡 曲 线 示 意 图F 2  相 平 衡 曲 线 \[ 8 \](图 2) 可 看 出 : 水 合 物 相 (H )、 气 相(G) 和 冰 相 ( I) 三 相 共 存 曲 线 ; H 相 、 G 相 和 富 水 液 相(L 1)三 相 共 存 曲 线 ; D E 是 H 相 、 L 1 相 和 富 烃 液 相 (L 2) 三 相共 存 曲 线 ; H、 G、 L 1、 L 2 四 相 共 存 曲 线 ; B 点 是 H、 I、 G、L 1 四 相 共 存 点 ; 虚 线 是 相 包 络 曲 线 ,O 点 是 临 界 点 。由 于 天 然 气 水 合 物 分 子 是 以 水 分 子 为 主 体 分 子 , 客 体 分子 填 充 水 分 子 晶 格 中 的 空 隙 形 成 的 。 其 中 的 客 体 分 子 只 有, , , 和 H 2S 等 这 样 的 小 体 积 分 子 才 可 以 形成 ; 而 正 丁 烷 、 正 戊 烷 、 正 己 烷 等 大 体 积 分 子 , 由 于 体 积 太 大无 法 填 充 水 分 子 中 的 空 隙 , 就 无 法 形 成 天 然 气 水 合 物 。 所 以天 然 气 中 的 成 分 可 以 对 天 然 气 水 合 物 的 形 成 起 到 一 定 的 控制 作 用 。 同 时 , 天 然 气 水 合 物 的 形 成 速 度 主 要 与 降 温 速 度 和 搅 拌 速 度 等 有 关 。3. 2 天 然 气 水 合 物 在 管 线 中 的 分 布 与 检 测     以 上 已 给 出 天 然 气 水 合 物 的 形 成 条 件 , 只 要 条件 满 足 , 天 然 气 水 合 物 就 可 能 在 管 道 的 任 何 位 置 出 现 。 采 气 管 线 是 天 然 气 水 合 物 易 于 形 成 的 部位 , 主 要 是 由 于 天 然 气 从 井 口 到 第 1 分 离 器 输 送 的 过 程 中 未 经 矿 物 分 离 。 通 常 , 天 然 气 在 自 然状 态 下 被 水 汽 所 饱 和 , 当 天 然 气 进 入 采 气 管 线 时 , 温 度 压 力 必 将 随 之 发 生 变 化 , 特 别 在 油 气 田开 采 后 期 , 可 能 会 有 气 田 水 进 入 管 线 当 中 , 管 线 中 呈 现 气 液 两 相 流 动 。 采 气 管 线 一 般 是 处 于 低温 高 压 状 态 , 为 天 然 气 水 合 物 的 形 成 提 供 了 合 适 场 所 , 从 而 造 成 管 线 的 堵 塞 。在 输 送 管 线 中 天 然 气 水 合 物 的 形 成 已 经 有 很 多 学 者 进 行 了 研 究 , 由 L in 供 的 数 据 \[ 9 \], 说 明 在 输 气 管 线 中 除 入 口 外 , 天 然 气 水 合 物 可 谓 无 处 不 在 。输 气 管 线 的 在 线 检 测 , 可 以 在 管 线 完 整 的 情 况 下 , 了 解 管 线 内 部 的 实 际 情 况 以 便 采 取 及 时的 措 施 , 保 证 管 线 的 畅 通 和 生 产 的 正 常 运 行 。 天 然 气 水 合 物 在 管 线 内 的 存 在 是 必 然 的 , 天 然 气水 合 物 的 检 测 也 是 在 线 检 测 的 一 个 重 要 方 面 , 主 要 通 过 测 径 清 管 器 , 可 以 检 测 管 线 的 内 径 , 确保 管 线 无 任 何 堵 塞 。3. 3 防 治 方 法     天 然 气 水 合 物 的 形 成 引 起 管 线 的 堵 塞 , 严 重 地 影 响 生 产 的 正 常 运 行 和 天 然气 顺 利 输 送 。 在 “ 西 气 东 输 ” 管 线 的 设 计 过 程 中 要 认 真 予 以 对 待 , 使 管 线 在 输 送 天 然 气 的 过 程 中7722 期 刘 怀 山 , 等 : 管 道 中 天 然 气 水 合 物 的 形 成 对 “ 西 气 东 输 ” 的 影 响尽 量 避 免 天 然 气 水 合 物 的 形 成 , 确 保 管 线 的 畅 通 。在 管 线 中 天 然 气 水 合 物 形 成 后 , 要 保 证 管 线 内 的 畅 通 就 要 想 办 法 分 解 管 线 内 的 天 然 气 水合 物 。 通 常 存 在 以 下 情 况 : 当 气 体 的 组 分 和 温 度 一 定 时 , 可 以 通 过 降 压 的 方 式 ; 在 压 力 和 组 分 一定 时 , 可 以 通 过 增 加 温 度 的 方 法 ; 在 温 度 、 压 力 一 定 时 , 可 以 通 过 添 加 电 解 质 或 醇 类 物 质 , 改 变天 然 气 水 合 物 的 平 衡 存 在 条 件 , 从 而 使 气 体 从 水 合 物 中 解 析 出 来 \[ 10 \]。 管 线 中 天 然 气 水 合 物 形成 的 防 治 方 法 主 要 有 以 下 几 种 \[ 1 \]:① 通 过 对 天 然 气 脱 水 防 治 天 然 气 水 合 物 的 形 成 。 因 为 天 然 气 水 合 物 的 形 成 一 定 要 有 游 离水 的 存 在 , 所 以 在 天 然 气 工 业 生 产 过 程 中 , 通 过 添 加 气 体 干 燥 剂 降 低 天 然 气 的 含 水 量 来 达 到 抑制 天 然 气 水 合 物 的 形 成 。② 天 然 气 加 热 法 。 由 于 在 一 定 组 分 下 , 天 然 气 水 合 物 形 成 于 低 温 高 压 状 态 下 , 所 以 可 以 通图 3  抑 制 剂 对 天 然 气 水 合 物 平 衡 曲 线 的 影 响F 3  of r on of 热 的 措 施 抑 制 天 然 气 水 合 物 的 形 成 。③ 添 加 抑 制 剂 法 。 在 油 气 工 业 生 产和 输 送 过 程 中 , 主 要 在 生 产 设 备 及 管 线 中注 入 甲 醇 、 乙 醇 、 乙 二 醇 、 氯 化 钠 和 氯 化 钙等 , 改 变 天 然 气 水 合 物 的 形 成 条 件 , 降 低天 然 气 水 合 物 的 形 成 温 度 , 达 到 抑 制 天 然气 水 合 物 形 成 的 目 的 。 实 验 表 明 , 当 加 入抑 制 剂 时 , 天 然 气 水 合 物 的 平 衡 曲 线 向 高温 方 向 移 动 , 从 图 3 可 看 出 抑 制 剂 对 天 然气 水 合 物 平 衡 曲 线 的 影 响 。 即 加 入 甲 醇 的量 越 大 , 天 然 气 水 合 物 形 成 的 温 度 就 越低 , 但 是 由 于 甲 醇 等 抑 制 剂 耗 量 大 、 成 本高 , 而 且 对 环 境 有 影 响 , 可 通 过 降 低 天 然气 水 合 物 的 形 成 速 度 来 抑 制 天 然 气 水 合 物 的 堵 塞 。④ 加 入 适 量 的 表 面 活 性 剂 , 形 成 反 胶 团 或 微 乳 , 从 而 抑 制 天 然 气 水 合 物 的 形 成 , 但 该 方 法还 没 有 得 到 广 泛 的 推 广 。4  “ 西 气 东 输 ” 对 环 境 的 影 响“ 西 气 东 输 ” 是 关 系 到 9 个 省 市 自 治 区 的 浩 大 工 程 , 沿 途 地 形 地 貌 以 及 地 质 条 件 相 对 复 杂 。江 泽 民 总 书 记 在 两 会 期 间 已 经 强 调 在 工 程 实 施 过 程 中 一 定 要 避 免 走 先 污 染 后 治 理 、 先 破 坏 后恢 复 的 老 路 , 所 以 说 环 境 问 题 是 “ 西 气 东 输 ” 工 程 的 重 中 之 重 , 已 引 起 有 关 的 施 工 单 位 的 重 视 ,针 对 大 气 、 水 、 噪 声 和 生 态 环 境 等 施 工 问 题 已 经 采 取 了 相 应 的 措 施 。为 此 , 在 “ 西 气 东 输 ” 工 程 中 , 管 线 的 布 设 应 尽 量 避 开 各 级 生 态 保 护 区 、 原 始 森 林 和 生 活 饮用 水 水 源 等 ; 施 工 过 程 中 做 好 水 土 保 持 工 作 ; 提 高 管 道 焊 接 质 量 , 减 少 泄 露 点 ; 建 议 对 各 站 场 排放 的 天 然 气 施 行 燃 烧 后 再 排 放 ; 提 高 防 范 意 识 在 工 程 复 杂 地 段 做 好 防 护 措 施 ; 施 工 结 束 后 应 当进 行 平 整 、 恢 复 地 貌 , 施 工 中 产 生 的 废 物 要 填 埋 ; 在 设 计 管 线 时 每 隔 一 段 距 离 和 进 出 站 管 线 上要 设 置 截 断 阀 门 , 以 使 管 线 在 发 生 破 裂 时 关 闭 阀 门 , 减 少 放 空 损 失 , 防 止 事 故 的 扩 大 化 和 减 少对 空 气 的 污 染 \[ 11 \]。872 青   岛   海   洋   大   学   学   报 2 0 0 3 年“ 西 气 东 输 ” 对 环 境 的 影 响 不 随 管 线 铺 设 工 程 的 结 束 而 结 束 , 它 的 作 用 是 长 期 的 。 仅 对 天 然气 水 合 物 而 言 , 它 在 管 线 建 设 的 初 期 , 影 响 是 不 明 显 的 , 但 随 着 天 然 气 输 送 , 管 道 内 水 合 物 不 断堆 积 , 进 而 有 可 能 堵 塞 管 线 。 如 果 预 防 和 疏 通 工 作 不 利 , 有 可 能 会 引 起 管 线 的 爆 炸 , 对 大 气 造 成污 染 ; 若 在 东 部 人 口 密 集 的 地 区 , 还 可 能 会 危 及 沿 途 居 民 的 人 身 安 全 。 由 于 天 然 气 水 合 物 具 有能 量 高 密 度 的 特 点 , 一 旦 管 线 泄 露 改 变 了 它 的 温 压 等 外 界 条 件 , 极 易 分 解 , 分 解 后 的 主 要 产 物甲 烷 是 1 种 温 室 效 应 气 体 , 它 的 温 室 效 应 相 当 于 的 21 倍 。 所 以 , 对 管 线 中 天 然 气 水 合 物的 防 治 不 仅 关 系 到 天 然 气 的 正 常 输 送 , 而 且 对 环 境 也 有 一 定 影 响 。5  天 然 气 水 合 物 储 运 技 术目 前 , 天 然 气 水 合 物 的 冷 冻 储 运 技 术 已 成 为 国 内 外 研 究 的 热 点 之 一 。 天 然 气 水 合 物 是 1 种高 能 量 、 高 密 度 的 能 源 。 通 过 研 究 表 明 ,N 以 在 2~ 6M 0~ 20℃ 条 件 下 制 备 , 常 压 和- 15℃ 以 上 稳 定 储 存 , 加 热 或 降 压 可 以 实 现 N 分 解 。 单 位 体 积 的 天 然 气 水 合 物 可 以 储 存相 当 于 自 身 体 积 164 倍 的 天 然 气 , 呈 固 态 形 状 , 输 送 方 便 , 如 果 研 究 成 功 , 将 大 大 缩 减 运 输 费用 , 降 低 成 本 , 为 天 然 气 的 输 送 开 辟 了 一 条 新 的 途 径 \[ 12 \]。6  结 论天 然 气 水 合 物 作 为 1 种 新 的 能 源 , 正 日 益 受 到 世 界 各 国 的 瞩 目 。 但 在 天 然 气 生 产 和 输 送 过程 中 , 尤 其 在 生 产 设 备 和 管 线 中 形 成 的 天 然 气 水 合 物 会 堵 塞 生 产 设 备 和 管 线 , 影 响 生 产 的 正 常运 行 。 对 于 “ 西 气 东 输 ” 这 一 跨 越 我 国 东 西 9 个 省 市 自 治 区 的 大 规 模 输 气 管 线 , 天 然 气 水 合 物 的形 成 对 管 线 的 堵 塞 , 及 其 可 能 引 起 的 系 列 环 境 问 题 是 无 法 回 避 的 难 题 。 根 据 天 然 气 水 合 物 的 形成 和 稳 定 条 件 , 在 抑 制 天 然 气 水 合 物 形 成 主 要 采 取 的 措 施 有 : 天 然 气 脱 水 法 、 加 热 法 、 添 加 抑 制剂 法 和 添 加 表 面 活 性 剂 等 方 法 。 虽 然 管 线 中 天 然 气 水 合 物 的 防 治 和 抑 制 已 有 了 一 些 新 的 方 法和 技 术 , 但 还 有 待 进 一 步 研 究 , 提 出 更 加 经 济 有 效 的 方 法 和 技 术 。参 考 文 献\[ 1 \]  D. C \[M ] N o 1990: 1~ 641\[ 2 \]  H G. Fo rm of in \[J ] 1934, 26(8) : 851~ 855\[ 3 \]  R A , I. 129 M R of fo r I \[J ] J 990, 25 (25) : 87~ 73\[ 4 \]  s. C \[J ] 1993, 32 (12) : 12511~ 1274\[ 5 \]  史   斗 , 郑 军 卫 . 世 界 天 然 气 水 合 物 研 究 开 发 现 状 和 前 景 . \[J ] 地 球 科 学 进 展 , 1999, 14 (4) : 301~ 338\[ 6 \]  刘   峰 , 刘 志 广 , 朱 坤 锋 . 西 气 东 输 工 程 线 路 截 断 阀 设 置 与 选 型 . \[J ] 石 油 规 划 设 计 , 2001, 12 (2) : 1~ 11\[ 7 \]  樊 栓 狮 , 郭 天 民 . 天 然 气 水 合 物 资 源 利 用 和 环 境 危 害 与 保 护 . \[J ] 石 油 与 天 然 气 化 工 , 1999, 28 (2) : 141~ 147\[ 8 \]  梅 东 海 . 气 体 水 合 物 的 相 平 衡 研 究 及 晶 体 液 体 界 面 分 子 动 力 学 模 拟 : \[博 士 学 位 论 文 \]. \[D ] 北 京 : 石 油 大 学 ,1996\[ 9 \]  高 卫 东 译 . 寒 冷 环 境 下 天 然 气 凝 析 油 管 线 的 设 计 方 案 . \[J ] 油 田 建 设 设 计 , 1995, 2 (1) : 43~ 46\[ 10 \]  李   强 . 天 然 气 水 合 2一 种 巨 大 的 潜 在 能 源 . \[J ] 能 源 研 究 与 利 用 , 1996, 18 (3) : 256~ 2619722 期 刘 怀 山 , 等 : 管 道 中 天 然 气 水 合 物 的 形 成 对 “ 西 气 东 输 ” 的 影 响\[ 11 \]  黎   英 .“ 西 气 东 输 ” 与 环 境 保 护 . \[J ] 油 气 田 环 境 保 护 , 2000, 10 (3) : 1~ 3\[ 12 \]  S. N to \[J ] M 28 (1) : 232~ 235 a s ra te s on s e W e s s tG a s P e a O n h Q d 66003, Ch bs c t  T h is p in ch in w h le to fo rm b T he fo rm lu of To w p s, w e p t m to p ib it fo rm of in p F en im p to h y w o h p ib p 洋   人   物布 给 , P. (P 1698202216~ 1758208215)   法 国 科 学 家 。 法 国 科 学 院 院 士(1731)。 生 于 法 国 勒 克 鲁 瓦 西 克 , 逝 世 于 巴 黎 。 15 岁 时 即 接 替 父 亲 J. 布 给 任 皇 家 水 文 学 教授 。 他 是 测 光 学 奠 基 人 之 一 , 16 世 纪 20 年 代 作 过 天 体 光 度 测 量 , 将 天 体 视 亮 度 与 标 准 烛光 比 较 , 这 标 志 光 度 学 的 诞 生 。 他 编 制 了 一 份 大 气 折 射 表 , 1729 年 提 出 光 束 通 过 透 明 介 质时 衰 减 的 布 给 定 律 。 布 给 是 从 实 验 角 度 提 出 一 个 定 律 , 1760 年 J. H. 朗 伯 用 一 个 简 单 的 假设 推 出 相 同 的 结 果 , 后 人 称 之 为 布 给 — 朗 伯 定 律 。 1735 年 在 秘 鲁 的 赤 道 附 近 地 区 测 量 子午 线 弧 长 , 由 所 测 数 据 求 出 地 球 形 状 的 新 结 果 。 1749 年 在 秘 鲁 测 子 午 线 时 发 现 安 第 斯 山脉 的 巨 大 质 量 产 生 的 引 力 似 乎 特 别 小 , 成 为 试 图 测 出 高 山 在 水 平 方 向 的 万 有 引 力 的 第 一人 。 根 据 在 高 原 上 测 量 重 力 的 偏 差 并 按 标 准 进 行 归 算 , 正 确 地 指 出 产 生 偏 差 的 原 因 在 于 测站 与 平 均 海 平 面 之 间 物 质 的 质 量 。 在 船 舶 设 计 上 , 布 给 导 出 一 个 计 算 定 倾 中 心 高 度 的 公 式(定 倾 中 心 是 船 舶 稳 定 性 的 一 个 度 量 )。 在 水 文 学 上 , 曾 制 作 过 一 些 水 文 仪 , 还 写 过 海 军 演习 和 船 舶 方 面 的 著 作 。 主 著 《 关 于 光 的 渐 变 实 验 》 (1729)、《 论 地 球 的 形 状 》 (1749)、《 论 航 海学 》 (1753)。(刘 安 国 )082 青   岛   海   洋   大   学   学   报 2 0 0 3 年
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