[发明专利]一种含气稠油含气率的测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种含气稠油含气率测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将体积为V_oil的含气稠油油样放入体积一定的密闭容器内，使得密闭容器内的气体空间体积为V；并使初始油温与气温均为T₀，测得气体压力为P₀，此时为初始状态；

2)逐渐加热油样至T₁温度，待密闭容器内气体压力不再变化时测得气体压力与气体温度分别为P₁和T₁，此时为加热终止状态；

3)将油温与气温逐渐冷却恢复至T₀温度后，测得气体压力为P₂，此时为冷却至初始温度状态；

4)上述初始状态下的气体仅为空气，上述加热终止状态下的气体为空气与稠油完全脱出的气体(包括稠油中所含的稳定微气泡与稠油的相变微气泡)，上述冷却至初始温度状态时的气体为空气与稳定微气泡；根据三个状态下气体压力与温度，计算得到三种状态下密闭容器内所含气体物质的量；

5)将加热终止状态时所含气体的物质的量减去初始状态气体的物质的量，得到含气稠油中气体总的物质的量(包括稠油中所含的稳定微气泡与稠油的相变微气泡)；将冷却至初始温度状态时所含气体的物质的量减去初始状态气体的物质的量，得到含气稠油中所含稳定微气泡的物质的量；将加热终止状态时所含气体的物质的量减去冷却至初始温度状态时所含气体的物质的量，得到含气稠油中所含相变微气泡的物质的量；

6)将上述得到的含气稠油中气体总的物质的量、含气稠油中所含稳定微气泡的物质的量、含气稠油中所含相变微气泡的物质的量，转换成工程标准状况下气体体积，然后即可求得含气稠油含气率(总含气率)及稳定微气泡含气率与相变微气泡含气率。

2.如权利要求1所述的含气稠油含气率测量方法，其特征在于上述步骤4)-6)的计算方法如下：

初始状态下密闭容器的气体空间所含气体为空气，气体状态方程为：

P₀V＝n₀RT₀

n0=P0VRT0]]>

其中，n₀为空气的物质的量，R＝8.314J/mol·K，为气体常数；

则加热终止时气体状态方程为：

P₁V＝n₁RT₁

n1=P1VRT1]]>

则油样中气体总的物质的量n为：

n=n1-n0=(P1T1-P0T0)VR]]>

其中，n₁为加热终止状态时所含气体的物质的量；

转化为工程标准状况(P_a＝101.325kPa,T_a＝293.15K)下气体体积V_a为：

Va=nRTaPa=(P1T1-P0T0)TaVPa]]>

油样体积含气率β为：

β=VaVoil×100%=(P1T1-P0T0)TaVPaVoil]]>

冷却至初始温度时，气体状态方程为：

P₂V＝n₂RT₀

n2=P2VRT0]]>

则油样中稳定微气泡的物质的量n′为：

n′=n2-n0=(P2-P0)VRT0]]>

其中，n₂为冷却至初始温度状态时所含气体的物质的量；

转化成工程标准状况(P_a＝101.325kPa,T_a＝293.15K)下气体体积V_a′为：

Va′=n′RTaPa=(P2-P0)TaVPaT0]]>

油样中稳定微气泡体积含率β′为：

β′=Va′Voil×100%=(P2-P0)TaVPaT0Voil]]>

相变微气泡体积含率为油样体积含气率与稳定微气泡体积含率之差，即：

β′′=β-β′=(P1T1-P2T0)TaVPaVoil]]>