油气勘探和开发过程中,水合物的形成和分解将会带来严重的问题。在深水油气作业中,水合物将会堵塞设备和管道,威胁生产安全,从而增加作业成本。在深水钻井中,水合物将会堵塞压井管汇、节流管汇和防喷器,导致不能正常压井作业,是一种严重的安全隐患。因此,通常在钻井液中加入无机盐做为热力学抑制剂,避免形成水合物。准确掌握纯水和盐溶液中水合物的相平衡条件,对解决这些水合物问题至关重要。目前,高矿化度和高压条件下的水合物相平衡条件数据稀缺,现有的热力学模型有较大的预测误差。因此,深入研究高盐度高压条件下的水合物相平衡条件,建立一种可靠、通用、简单的预测方法,对钻井中的水合物防治至关重要。本文采用改进的分步加热法测定了甲烷和二氧化碳水合物在高盐、高压条件下的分解数据,实验溶液有氯化钠、氯化钾和氯化钙水溶液。改进的实验方法可以减少水合物分解时间,控制水合物分解过程中气体释放量,并利用盐溶液对整个分解过程进行控制。基于改进实验测得的数据和其他研究人员的实验数据,本文建立了通用关系式,用于准确预测水溶液中的水合物平衡条件。常规条件下,本文实验测得的数据与其他研究人员的数据呈现出相似的趋势。但是在高盐浓度和高温高压条件下,商业软件的预测与测量的实验数据不一致。本文通过实验数据得到的相关预测与不同盐浓度、压力和温度条件下的文献数据具有很好的一致性。通用关系式的预测结果也优于商业水合物软件给出的结果。采用该关系式,可以通过简单的计算估计水合物的平衡数据。由此,可方便确定深水钻井过程中抑制水合物形成所需要盐量。本文研究工作对于盐溶液中的水合物平衡条件的预测提供了理论支持。石油和天然气井的实时信息(即温度和压力分布),加上测量数据和广义相关性,将确保对石油和天然气井进行适当管理和控制。