深水测试是海洋油气开发的必要环节,海底低温、高压环境生成气体水合物堵塞管柱问题是测试作业面临的重要问题之一。现场气体水合物防治一般采用注入热力学抑制剂的方法,但由于热力学抑制剂所需要注入量较大,目前深水高压气井存在热力学抑制剂难以足量泵入的问题,而单独动力学抑制剂在高过冷度及复杂现场工况下抑制效果有待于进一步应用和验证。将动力学抑制与热力学抑制剂复合使用,对保证深水测试过程中水合物预防具有重要意义。本文首先利用分子动力学模拟软件对水合物的生长过程及抑制剂对水合物的抑制剂过程进行微观模拟,以探求动力学抑制剂作用机理;在了解动力学抑制剂机理的基础上,实验聚合成PVCap抑制剂并通过实验评价了不同浓度动力学抑制剂PVP、PVCap及其分别与不同浓度热力学抑制剂甲醇的复配使用效果;针对南海深水气井,对抑制剂注入点、抑制剂注入量、抑制剂注入速率和注入泵压进行了计算和设计。通过水合物的生长过程及抑制剂对水合物的抑制剂过程进行模拟发现,水合物的生长过程为在低温高压下水分子和甲烷分子通过不断运动找到自己的位点,且水分子之间以氢键结合形成笼型结构的过程,进而由无序状态转化为有序状态。通过对生长体系能量、水分子序参数AOP、五元环与六元环数量等的分析,证明离子液体EMIM-Cl对水合物生长过程抑制作用明显,该抑制剂的抑制原理为氢键和空间位阻的共同作用;抑制剂评价实验结果表明甲醇、PVCap、PVP都具有延长水合物生成时间的作用,且PVCap效果好于PVP,动力学抑制剂和热力学抑制剂复配结果表明在动力学抑制剂中加入甲醇可大大延长水合物生成时间且随着甲醇浓度的增加,对水合物抑制效果越好。深水气井测试期间化学剂注入参数的计算结果表明,热力学抑制剂与动力学抑制剂混合使用可明显降低泵入压力,尤其是在高含水时期使用复配型抑制剂对泵压的降低效果更显著,为解决深水高压气井在高过冷度下水合物抑制剂难以注入的问题提供了理论支持。