專利名稱：測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法
技術領域：
本發明涉及一種測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的實驗方法。
背景技術：
氣體水合物是輕烴、C02及H2S等小分子氣體與水形成的一種非化學計量性的籠狀晶體物質。隨著氣體水合物技術在天然氣的勘探與開發、油氣管線運輸、以及生物工程和環境保護等方面的應用，對水合物的研究日益受到關注，其中，對水合物相平衡數據進行測量是水合物研究應用的一個重要方面和基礎工作，比如，對天然氣水合物的資源勘探與評價必須建立在對水合物的生成溫度、壓力條件的準確測定的基礎上。
對于氣體水合物相平衡體系，可能出現的共存平衡相包括氣相、冰
相、富水液相、富烴液相以及三種結構的氣體水合物相。某一溫度下達到三相平衡時的體系壓力值是唯一的。天然氣水合物的生成條件與氣相組成、液相組成、多孔介質類型及尺寸分布等均相關。
一些學者在積累了大量的氣體水合物相平衡方面的研究和實驗數據的
基礎上，建立了多個水合物相平衡計算模型，這類的計算模型例如文獻[1]
Sloan E D. Clathrate Hydrates of Natural Gases. 2 ed. NY: Marcel Dekker. Inc,1998; [2] Parrish W R, Prausnitz J M. Dissociation Pressures of Gas HydratesFormed by Gas Mixtures. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev.， 1972; 11: 26-35;[3] Chen G J, Guo T M. A New Approach to Gas Hydrate Modeling. Chem. Eng.J" 1998; 71: 145-151; [4] Van der Waals J H， Platteeuw J C. Clathrate Solutions.Adv. Chem. Phys.， 1959; 2: 1-57等中的報道。然而，通過這些模型所計算得到的水合物相平衡條件僅是建立在一定理論基礎上的預測值，而且只適用于自由水體系或特定的某種體系，在實際應用中仍需要對各種條件下的水合物相平衡數據進行直接的實際測定。
目前用于直接測定水合物相平衡條件的方法主要有三種恒溫壓力搜索法、恒壓溫度搜索法和恒容曲線法。
恒溫壓力搜索法是指在高壓低溫下生成水合物，然后將水合物溫度維持在要測定的溫度，降低體系壓力使水合物分解，肉眼觀察當最后一粒水合物晶體消失時的壓力即為實驗溫度對應的平衡壓力。
恒壓溫度搜索法是指在測量過程中保持體系的壓力恒定，降低體系的溫度，待水合物生成后緩慢升高體系溫度，肉眼觀察當最后一粒水合物晶體消失時的溫度即為實驗壓力對應的平衡溫度。
恒溫壓力搜索法和恒壓溫度搜索法的缺點在于肉眼觀察偏差容易引起實驗誤差。而且，對于多孔介質體系，由于生成的水合物難以直接觀測，因此，這兩種方法不能直接用于含多孔介質的水合物生成條件測定。
恒容曲線法是指維持體系的體積不變，降低氣-水體系的溫度，開始階段體系壓力緩慢下降，當水合物開始生成時體系壓力急劇下降，待壓力不再降低時則升高體系溫度，水合物分解使得體系壓力快速升高，待水合物完全分解后體系壓力隨溫度升高而上升的速度明顯減慢，壓力上升速度明顯減慢時的溫度、壓力即為一組平衡條件。恒容曲線法測定水合物相平衡條件的缺點在于測量周期長，平衡溫度不確定且對水合物的生成量比較敏感，溫度或壓力測量的滯后也將影響測量的精度。另外，對于氣體混合物體系，由于水合物生成過程的分餾效應，混合氣體的組成隨著水合物生成量的變化而相應變化，該方法不易用于確定明確組分的水合物相平衡條件的測量。
因此，有必要對測定水合物相平衡條件的技術進一步研究，提供一種測定精確度高、并適于測定多孔介質中的氣體水合物相平衡條件的方法，以促進水合物技術的應用進展。

發明內容
本發明的主要目的是提供一種新的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，可以準確測定多孔介質體系中的氣體水合物的溫-壓平衡條件。
本發明提供了一種測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，該方法主要包括以下步驟
Cl)設置填充有含水多孔介質的管狀反應器，并將反應器內溫度設為待測平衡條件的實驗溫度；
(2) 通入實驗氣體使反應器內體系壓力達到第一實驗壓力；
(3) 在保持反應器內體系壓力基本恒定的條件下，使實驗氣體持續從
管狀反應器一端的氣體進口進入反應器內，流經含水多孔介質后，從反應
器另一端的氣體出口流出；并判斷該實驗過程中是否有水合物生成；
(4) 改變反應器內體系壓力為下一實驗壓力，重復步驟(3);直到能確定所設實驗溫度下有水合物生成的最低壓力，該最低壓力即為所設實驗溫度下的水合物生成平衡壓力。
采用本發明的方法，可測量多孔介質中的氣體水合物平衡條件，且不必用肉眼直接觀察水合物的生成分解狀況來判斷是否達到平衡條件，測定精確度高。
根據本發明的具體實施方案，本發明的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，在所述步驟(3)中，應使反應器進出口之間有一定壓差而使實驗氣體在反應器內流動；優選維持反應器氣體進口與出口之間壓差恒定，具體可利用減壓閥和背壓閥控制反應器氣體進出口壓差。
在本發明的一優選實施方案中，本發明的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，是在所述步驟(3)中測定實驗氣體進出反應器的流量隨時間變化，根據實驗氣體流量變化情況來判斷是否有水合物生成。氣體流量的變化可以通過在反應器進出口處連接氣體流量計來測定。根據本發明的具體實施方案，當觀察到實驗氣體持續流出反應器的流量隨時間基本不變，可以判定在現有條件下無水合物形成，當前體系壓力低于水合物生成平衡壓力；當實驗氣體持續流出反應器的流量出現突降，可以判定在現有條件下有水合物形成，當前體系壓力大于或等于水合物生成平衡壓力。
本發明的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法中，可以采用逐次逼近法等方法來搜索壓力，可較快地找到平衡壓力點，確定所設實驗溫度下有水合物生成的最低壓力。
根據本發明的一具體實施方案，當所述步驟(3)中所設實驗壓力下無水合物生成時，可認為該所設實驗壓力低于水合物生成平衡壓力，在步驟(4)中是提高反應器內體系壓力至下一實驗壓力；當所述步驟(3)中所設實驗壓力下有水合物生成時，可認為該所設實驗壓力高于或等于水合物生成平衡壓力，在步驟(4)中是降低反應器內體系壓力至下一實驗壓力，搜索所設實驗溫度下有水合物生成的最低壓力。具體實施時，當所述步驟(3)中有水合物生成，應將所生成的水合物分解后再進行下一實驗壓力下的實驗，例如可以在生成水合物后將體系壓力降低以使所生成的水合物徹底分解，之后再進行步驟(4),觀察下一實驗壓力下是否有水合物生成。
根據本發明的優選實施方案，本發明的方法在所述步驟(l)之后、步驟(2)之前，即在準備工作完成后、測定所設第一實驗壓力下是否有水合物生成前，還可包括以下步驟通入實驗氣體至反應器內使其中生成水合物，優選通入實驗氣體至反應器內體系壓力高于所設實驗溫度下對應的純水體系水合物的平衡壓力0.5MPa以上，使反應器內生成水合物，然后降低體系
壓力使所述水合物徹底分解。所述純水體系平衡壓力的數值對于本領域的技術人員而言可根據現有技術的計算模型估算。上述使水合物形成、分解的主要目的為降低水合物第一次生成所需的誘導期，當經歷了水合物形成、分解操作之后，反應器中多孔介質所含的用于生成水合物的水活化，水合物再次形成時一般不需要很長的成核誘導期，可利于水合物快速生成，大大縮短實驗周期。本發明的方法，可以用于多孔介質中氣體水合物相平衡條件的測定， 所述多孔介質可以包括石英砂、硅膠、海底沉積物、活性炭、硅藻土、石 棉、膨潤土、分子篩、白土、活性氧化鋁、硅酸鋁或陶瓷等中的一種或多 種。所述含水多孔介質中所含的用于生成水合物的水可包括純水，含鹽、 含醇、含水合物抑制劑或表面活性劑的水溶液，或天然海水，或者四氫呋 喃、環醚、環氧乙垸或三氯甲烷與純水的混合體系等。
本發明的方法，可以適用于單一氣體生成的水合物相平衡條件的測定， 更適用于雙組分或更多組分的混合氣體生成的水合物相平衡條件的測定。 利用本發明的方法，由于實驗過程中氣體不斷在反應器中流動，氣體組成 基本保持不變，可以防止其他測試方法中由于水合物生成引起的分餾效應 而造成混合氣體組成在水合物生成前后有所不同的情況，便于確定明確組 分的水合物相平衡條件的測量，可以準確測試所需混合氣體組成下的水合 物生成條件。
本發明的方法可適用的可生成水合物的氣體包括，但不限于以下物質 中的一種或多種甲垸、乙烷、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮氣、硫化氫或 其混合物，也可以是丁烷或戊垸與上述小分子氣體(例如甲垸、乙烷或氮 氣等)的混合氣體，地層游離氣，或伴生氣等。
本發明的實施可以采用如下測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的 裝置，該裝置主要包括-
管狀反應器，該反應器內設置用于生成水合物的含水多孔介質填充區， 反應器一端設置實驗氣體進口，另一端設置氣體出口；
供氣系統，該供氣系統是用以將實驗氣體從反應器進口進入反應器內， 流經含水多孔介質填充區后，從反應器氣體出口流出。
根據本發明的具體實施方案，所述反應器為細管狀，細管規格根據靈 敏度的要求，可選擇不同的長度及直徑，較長的細管反應器水合物生成后 有較大的壓降，可以提高測試的靈敏度。在本發明的一更具體實施方案中，
8本發明所設計的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的實驗裝置中所述
反應器內徑3 12mm，長度0.2 20米不等。
根據本發明的優選實施方案，所述供氣系統為氣循環系統，包括氣液 分離器、循環壓縮機和氣罐，該氣循環系統是用以將所述實驗氣體從氣罐 引出后進入反應器，并將氣體引出反應器后先進入氣液分離器，然后經過 循環壓縮機后再返回氣罐，循環使用。
根據本發明的優選具體實施方案，本發明的測定多孔介質中氣體水合 物相平衡條件的裝置還包括測定進出反應器的氣體流量的氣體流量計； 控制反應器氣體進出口壓力和壓差的設備，例如減壓閥和背壓閥；以及用 于控制反應器內溫度的恒溫控制系統。所述恒溫控制系統優選為含乙二醇 水溶液的恒溫水浴。
本發明還可利用計算機數據自動采集系統來采集數據，而無需人工長 時間觀察記錄，提高數據可信度。
綜上所述，本發明的測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法及 裝置，可以成功用于多孔介質體系中的單一氣體水合物或混合氣體水合物 相平衡條件的測試，能夠準確測定氣體水合物溫-壓平衡條件。本發明的技 術適用于天然氣水合物的勘探與開發、基于水合物的技術開發等研究領域 中確定某一溫度或某一壓力下水合物的生成條件，具有廣泛的應用背景。


圖1為根據本發明一具體實施方案的測定氣體水合物相平衡條件的實 驗裝置的結構示意圖。
圖2顯示了實施例1中對甲烷+ 80~100目石英砂體系進行測定(16'C， l.OMPa，空白實驗)過程中反應器出口氣體流量隨時間的變化。
圖3顯示了實施例2中對甲烷+80~100目石英砂體系進行測定過程中 在不同實驗壓力下反應器出口氣體流量隨時間的變化。圖4顯示了實施例3中對(91.01mol。/。甲烷+7.77mol。/。乙烷+1.22mo10/0 丙烷)混合氣+ 80~100目石英砂體系進行測定過程中在不同實驗壓力下反 應器出口氣體流量隨時間的變化。
具體實施例方式
以下結合具體實施方案和實施例對本發明做進一步詳細說明，旨在幫
助閱讀者更好地理解本發明的技術實質和所能產生的有益效果，不能理解 為對本發明實施范圍的任何限定。
在本發明的一具體實施方案中，提供了一種測定多孔介質中氣體水合 物相平衡條件的實驗裝置，具體請參見圖1所示，該裝置主要包括管狀 反應器l、恒溫控制系統2、氣液分離器5、循環壓縮機6、高壓氣罐7，以 及反應器l前后的減壓閥3、背壓閥4、氣體流量計、壓力計等。本發明的 該裝置中還可包括計算機數據自動采集系統(圖中未示)，用以采集數據， 提高數據可信度。
本發明的裝置中，所述管狀反應器1為細管狀，其內設置含水多孔介 質填充區。反應器l規格根據靈敏度的要求可調，可選擇為內徑3 12mm、 長度0.2 20米不等，較長的細管可設置較長的多孔介質填充區，水合物生 成后有較大的壓降，可保證較高的靈敏度。在所述反應器1前后(實驗氣 體進出口)設有減壓閥3和背壓閥4，可調節反應器氣體進出口壓差。
利用該裝置測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件時，優選可按照以 下操作進行
首先，在反應器1內填充待測含水多孔介質。多孔介質含水飽和度可 大于0小于等于100%，具體由待測實驗條件而定。可先在反應器中填充多 孔介質，并按所需飽和度填充適量的水；優選將多孔介質和水攪拌均勻后 填充至反應器中。可對含水多孔介質進行適當的壓實處理，壓實程度可以 根據實驗壓力等條件及介質孔隙度要求等而確定。然后將填充有多孔介質的反應器1放置于恒溫控制系統2中，使體系溫度恒定在所設的待測平衡條件的溫度。恒溫控制系統2優選為含乙二醇
水溶液的恒溫水浴，乙二醇濃度通常介于10wt%~60wt%，具體濃度由實驗
溫度而定。
接下來，將反應器內抽真空，再將待測實驗氣體(如甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮氣、硫化氫或其混合物，或者含丁垸或戊烷的混
合氣體等)從高壓氣罐7通入反應器1內，使反應器1內體系壓力達到高于根據純水體系估計的該溫度下水合物生成平衡壓力0.5MPa以上，生成水合物。所述純水體系平衡壓力的數值可根據現有技術的計算模型估算。在生成水合物后，降低體系壓力，使所生成的水合物徹底分解。這樣經歷了水合物生成、分解的過程，可降低水合物再次形成時的誘導期。
接著，調節通入實驗氣體的量使反應器內體系壓力達到所設的第一實驗壓力(初始實驗壓力)。該第一實驗壓力可以參考所設溫度下對應的純水體系中水合物生成平衡壓力而進行設定。通常情況下，按照現有計算模型估算出的所測氣體在純水體系中的水合物平衡壓力，比實際測量得到的多孔介質體系中的水合物實際平衡壓力要低。本發明中， 一般可將初始實驗壓力值設為比純水體系中的估算平衡壓力值高0.1 1MPa左右，例如比估算值高約0.5MPa，具體數值主要與氣體組成及液固介質有關。
當反應器內體系壓力達到所設的實驗壓力后，通過氣循環系統使實驗氣體持續從高壓氣罐7通入反應器1，流經多孔介質后，從反應器流出的氣體經氣液分離器5，再由循環壓縮機6壓至高壓氣罐7，循環使用，并調節減壓閥3及背壓閥4，使反應器1氣體進出口之間有一定壓差，具體壓差可由實驗體系及精度要求而定，同時壓差不易過大，防止多孔介質的移動，一般選擇壓差為5 20KPa的某一數值，且保持壓差恒定。反應器進出口氣體流速由多孔介質孔隙條件、實驗壓力等實際情況而定。反應器氣體出口處連接氣體流量計，測定流量隨時間的變化。
ii上述反應器內體系壓力達到實驗壓力并啟動氣循環后，計時，觀察反應器出口流量計流量變化，判斷水合物的生成情況。在單次實驗中，保持反應器進出口壓力和壓差基本恒定，進入反應器的氣體流速基本恒定。
當觀察到反應器出口流量出現突然降低時，可認為水合物開始生成，并說明當前體系壓力高于或等于水合物生成平衡壓力。流量的突降可以由測試時間段的流量隨時間變化曲線的斜率判斷。然后將體系壓力降低，使水合物徹底分解，再將體系壓力設定在某一較低的實驗值，重復上述氣體在反應器內流動實驗，觀察流量變化情況。
當反應器出口流量長時間基本不變(開始實驗計時后2~4小時基本不變)，可認為當前體系壓力低于水合物生成平衡壓力。然后提高體系壓力至下一實驗壓力值，重復上述流動實驗，再進行搜索。
直到找到流量出現突降的最低壓力點，此時體系的壓力就是當前溫度下的水合物生成平衡壓力。壓力的搜索可采用逐次逼近法等方法，較快地找到平衡壓力點。
實施例l:甲垸+80~100目石英砂體系(空白實驗)
本實施例為測定甲烷在多孔介質中的相平衡條件的空白實驗。采用實
驗裝置如圖1所示。細管反應器1內徑為6mm，長3m。多孔介質為含水飽和度80%的石英砂，是將80~100目石英砂與水混合均勻后裝入細管反應器1中，多孔介質填充長度為2.98m。然后將填充有石英砂的反應器I放置于恒溫水浴2中，恒溫水浴2溫度設置為16°C。之后將反應器1內抽真空，從高壓氣罐7將甲垸從進口通入反應器1，流經多孔介質，到達反應器l另一端出口，并將反應器出口壓力設置為l.OMPa。當反應器出口處壓力達到設定值時，啟動循環壓縮機6，氣循環系統開始工作，使氣體在多孔介質中滲流，從反應器流出的氣體經氣液分離器5后，由循環壓縮機6壓至氣罐7循環使用。調節反應器進出口處的減壓閥3及背壓閥4，使反應器進出口之間壓差恒定在10KPa。甲烷氣體在反應器中循環流動，通過流量計測定反應器出口流量隨時間的變化。實驗過程中流量隨時間的變化如圖2所示。由于在該組實驗的溫度和壓力條件下遠遠不足以生成水合物(16"下甲烷
水合物的生成平衡壓力約14MPa)，可以看出，反應器出口氣體流量保持較為平穩的狀態(當壓力恒定時，由于反應器中多孔介質間空隙的不均勻性，氣體流通時會引起流量的小波動，但與水合物形成引起的變化相比，可以忽略)，沒有突降的情況發生。
實施例2:甲烷+80-100目石英砂體系
本實施例中是測定甲烷在多孔介質中生成水合物的相平衡條件。實驗裝置如圖1所示。細管反應器1內徑為6mm，長3m。多孔介質為含水飽和度80。/。的石英砂，多孔介質填充長度為2.98m。恒溫水浴2溫度設置為l.rC。將反應器1內抽真空，從高壓氣罐7通入甲烷，并將初始壓力設置為4.5MPa(反應器出口壓力)，遠高于預估的該溫度下的純水體系中水合物生成平衡壓力(純水體系的文獻值2，92MPa)，以便水合物能盡快生成。調節反應器進出口處的減壓閥3及背壓閥4，使細管反應器進出口之間壓差恒定在10KPa。甲烷氣體在細管中循環流動，通過流量計測定反應器出口流量隨時間的變化，變化情況如圖3所示。可以看出，水合物在約30分鐘時生成。
以下則采用逐次逼近法，搜索實驗溫度下生成水合物的最低壓力。按壓力搜索方法判斷水合物的生成條件。由于水合物己經形成一次，可減少隨后水合物形成的誘導期，同時氣體處于流動狀態，相對于靜態環境，可加速水合物的形成。
本實施例中，單次實驗開始后若3 4小時內反應器出口氣體流量沒有突變，即認為水合物沒有生成，該實驗條件不能滿足水合物的生成條件。
壓力搜索過程中的各單次實驗壓力(圖中標示的為反應器氣體出口壓力)條件下的流量變化如圖3所示。可以看出當反應器氣體出口壓力為2.97MPa時，約102分鐘后水合物生成；當反應器氣體出口壓力為2.95MPa時，3小時后仍沒有水合物形成；由于壓差恒定在O.OlMPa(lOKPa)，該實驗條件下的水合物生成平衡壓力即介于2.96MPa 2.98MPa之間，由此確定該實驗條件下的水合物生成平衡壓力為2.97MPa。
實施例3:(甲垸+乙烷+丙烷)混合氣+ 80~100目石英砂體系本實施例中是測定甲垸+乙烷+丙烷混合氣在多孔介質中生成水合物的相平衡條件。實驗裝置如圖1所示。細管反應器1內徑為6mm，長3m。多孔介質為含水飽和度80°/。的石英砂，多孔介質填充長度為2.98m。恒溫水浴2溫度設置為2.0°C。將細管反應器1內抽真空后，從高壓氣罐7通入(91.0111101%甲烷+7.7711101%乙烷+1.2211101%丙烷)混合氣，并將初始壓力設置為3.0MPa (反應器出口壓力)。調節反應器進出口處的減壓閥3及背壓閥4，使細管反應器進出口之間壓差恒定在10KPa。混合氣體在細管中循環流動，通過流量計測定反應器出口流量隨時間的變化。并按壓力搜索方法判斷水合物的生成條件。壓力搜索過程中的流量變化如圖4所示(圖中標示的為反應器氣體出口壓力)，由此可確定該實驗條件下的水合物生成平衡壓力為1.32MPa。
權利要求
1、一種測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，該方法包括步驟(1)設置填充有含水多孔介質的管狀反應器，并將反應器內溫度設為待測平衡條件的實驗溫度；(2)通入實驗氣體使反應器內體系壓力達到第一實驗壓力；(3)在保持反應器內體系壓力基本恒定的條件下，使實驗氣體持續從管狀反應器一端的氣體進口進入反應器內，流經含水多孔介質后，從反應器另一端的氣體出口流出；并判斷該實驗過程中是否有水合物生成；(4)改變反應器內體系壓力為下一實驗壓力，重復步驟(3)；直到能確定所設實驗溫度下有水合物生成的最低壓力，該最低壓力即為所設實驗溫度下的水合物生成平衡壓力。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(3)中，維持反應器 氣體進口與出口之間壓差恒定。
3、 根據權利要求1或2所述的方法，其中，在所述步驟(3)中，測定實驗氣體進出反應器的流量隨時間變化，根據實驗氣體流量變化情況來判斷 是否有水合物生成。
4、 根據權利要求3所述的方法，其中，在所述步驟(3)中，當實驗氣體持續流出反應器的流量隨時間基本不變，判定在現有條件 下無水合物形成，當前體系壓力低于水合物生成平衡壓力；當實驗氣體持續流出反應器的流量出現突降，判定在現有條件下有水 合物形成，當前體系壓力大于或等于水合物生成平衡壓力。
5、 根據權利要求1所述的方法，其中，采用逐次逼近法確定所設實驗 溫度下有水合物生成的最低壓力。
6、 根據權利要求1或5所述的方法，其中，當步驟(3)中無水合物生成時，在步驟(4)中是提高反應器內體系壓力至下一實驗壓力；當步驟(3)中有水合物生成時，在生成水合物后，將體系壓力降低使所 生成的水合物徹底分解，之后再進行步驟(4)，且步驟(4)中是降低反應器內 體系壓力至下一實驗壓力。
7、 根據權利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(l)之后、步驟(2) 之前，還包括以下步驟通入實驗氣體至反應器內體系壓力高于所設實驗溫度下對應的純水體 系水合物的平衡壓力0.5MPa以上，使反應器內生成水合物，然后降低體系 壓力使所述水合物徹底分解。
8、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述反應器內徑3 12mm，長 度0.2-20米。
9、 根據權利要求1所述的方法，其中，利用減壓閥和背壓閥控制反應 器氣體進出口壓差。
10、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述多孔介質包括石英砂、硅膠、海底沉積物、活性炭、硅藻土、 石棉、膨潤土、分子篩、白土、活性氧化鋁、硅酸鋁以及陶瓷中的一種或 多種；所述含水多孔介質中所含的用于生成水合物的水包括純水，含鹽、含醇、含水合物抑制劑或表面活性劑的水溶液，天然海水，或者四氫呋喃、環醚、環氧乙烷或三氯甲烷與純水的混合體系；所述實驗氣體包括甲烷、乙垸、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮氣、硫化氫或其混合物，丁垸或戊烷與小分子氣體甲垸、乙烷或氮氣的混合氣體， 地層游離氣，或伴生氣。
全文摘要
本發明提供了一種測定多孔介質中氣體水合物相平衡條件的方法，該方法包括設置填充有含水多孔介質的管狀反應器，并將反應器內溫度設為待測實驗溫度；通入實驗氣體使反應器內體系壓力達到第一實驗壓力；在保持反應器內體系壓力基本恒定的條件下，使實驗氣體持續從管狀反應器一端的氣體進口進入反應器內，流經含水多孔介質后，從反應器另一端的氣體出口流出；并判斷該實驗過程中是否有水合物生成；然后改變體系壓力重復流動實驗，直到能確定所設實驗溫度下有水合物生成的最低壓力，該最低壓力即為所設溫度下水合物生成平衡壓力。本發明能準確測定多孔介質體系中的單一氣體或混合氣體水合物相平衡條件。
文檔編號G01N33/00GK101477100SQ20091007777
公開日2009年7月8日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者孫吉勝, 孫長宇, 楊蘭英, 王復興, 陳光進 申請人:中國石油大學(北京)