在深水原油、天然气和天然气水合物的开发中，钻井作业期间的水合物形成成为流量保证和井筒压力管理的关键问题。为研究钻井液中甲烷水合物形成特征，在水平流环中进行了使用羧甲基纤维素（CMC）添加剂在水中形成甲烷水合物的实验，流速为1.32-1.60 m/s，CMC浓度为0.2-0.5 wt%。在实验中，流动模式被观察到为气泡流。实验表明，CMC浓度的增加阻碍了水合物的形成，而液速的增加提高了水合物的形成速率。在搅拌反应器中，水合物形成速率通常随着过冷条件的降低而降低。然而，在这项工作中，随着过冷条件的不断下降，水合物形成速率遵循“U”形趋势 - 最初减少，然后趋于平稳，最后增加。这是因为本工作中的水合物形成速率受水合物壳形成、压裂、脱落、气泡破碎等多种因素的影响，其传质过程比搅拌反应器中的传质过程更为复杂。针对当前实验条件，建立了基于传质机理的半经验模型，通过替换相应的相关性来预测非牛顿流体中气体水合物的形成速率。通过流变实验得到了所提模型的CMC水溶液流变模型。所提模型中水合物形成系数总体与实验数据相关。验证了水合物形成模型，预测的天然气水合物数量差异小于10%。
