[发明专利]测定多孔介质中气体水合物相平衡条件的方法

权利要求书

1.一种测定多孔介质中气体水合物相平衡条件的方法，该方法包括步 骤：

(1)设置填充有含水多孔介质的管状反应器，并将反应器内温度设为 待测平衡条件的实验温度；

(2)通入实验气体使反应器内体系压力达到第一实验压力；

(3)在保持反应器内体系压力基本恒定的条件下，使实验气体持续从 管状反应器一端的气体进口进入反应器内，流经含水多孔介质后，从反应 器另一端的气体出口流出；并判断该实验过程中是否有水合物生成；

(4)改变反应器内体系压力为下一实验压力，重复步骤(3)；直到能确 定所设实验温度下有水合物生成的最低压力，该最低压力即为所设实验温 度下的水合物生成平衡压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(3)中，维持反应器 气体进口与出口之间压差恒定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述步骤(3)中，测定实 验气体进出反应器的流量随时间变化，根据实验气体流量变化情况来判断 是否有水合物生成。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述步骤(3)中，

当实验气体持续流出反应器的流量随时间基本不变，判定在现有条件 下无水合物形成，当前体系压力低于水合物生成平衡压力；

当实验气体持续流出反应器的流量出现突降，判定在现有条件下有水 合物形成，当前体系压力大于或等于水合物生成平衡压力。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，采用逐次逼近法确定所设实验 温度下有水合物生成的最低压力。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，

当步骤(3)中无水合物生成时，在步骤(4)中是提高反应器内体系压力至 下一实验压力；

当步骤(3)中有水合物生成时，在生成水合物后，将体系压力降低使所 生成的水合物彻底分解，之后再进行步骤(4)，且步骤(4)中是降低反应器内 体系压力至下一实验压力。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(1)之后、步骤(2) 之前，还包括以下步骤：

通入实验气体至反应器内体系压力高于所设实验温度下对应的纯水体 系水合物的平衡压力0.5MPa以上，使反应器内生成水合物，然后降低体系 压力使所述水合物彻底分解。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应器内径3～12mm，长 度0.2～20米。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，利用减压阀和背压阀控制反应 器气体进出口压差。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述多孔介质包括：石英砂、硅胶、海底沉积物、活性炭、硅藻土、 石棉、膨润土、分子筛、白土、活性氧化铝、硅酸铝以及陶瓷中的一种或 多种；

所述含水多孔介质中所含的用于生成水合物的水包括：纯水，含水合 物抑制剂或表面活性剂的水溶液，天然海水，或者四氢呋喃、环醚、环氧 乙烷或三氯甲烷与纯水的混合体系；

所述实验气体包括：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、二氧化碳、氮气、硫 化氢或其混合物，丁烷或戊烷与小分子气体甲烷、乙烷或氮气的混合气体。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述多孔介质包括：石英砂、硅胶、海底沉积物、活性炭、硅藻土、 石棉、膨润土、分子筛、白土、活性氧化铝、硅酸铝以及陶瓷中的一种或 多种；

所述含水多孔介质中所含的用于生成水合物的水包括：含盐或含醇的 水溶液；

所述实验气体包括：地层游离气，或伴生气。