[发明专利]天然气水合物分解气体释放速率计算方法及其装置

摘要

本发明提供了一种天然气水合物分解气体释放速率计算方法及装置，所述方法包含：根据水合物分解相关理论基础，建立水合物浆液分解动力学模型并拟合水合物分解模型中相关参数数值；根据天然气组分进行相态闪蒸，计算获得天然气相关参数；获取天然气水合物分解初始时天然气水合物的物质的量及分解反应开始后的实时温度压力数据；根据水合物浆液分解动力学模型、水合物分解模型参数数值、天然气相关物性参数、水合物分解初始时天然气水合物的物质的量和分解反应开始后的实时温度压力数据，获得天然气水合物分解气体释放速率。本发明主要应用于天然气水合物矿藏开发、流动保障天然气水合物冻堵的移除、天然气水合物储运技术及水合物分离等方向。

主权项

一种天然气水合物分解气体释放速率计算方法，其特征在于，所述方法包含：根据水合物分解的相关理论基础，建立水合物浆液分解动力学模型并拟合模型中相关参数数值；根据天然气组分进行相态闪蒸，计算获得天然气相关参数；获取天然气水合物分解初始时天然气水合物的物质的量及分解反应开始后的实时温度压力数据；根据所述水合物浆液分解动力学模型、所述模型中相关参数数值、所述天然气相关物性参数、所述水合物分解初始时天然气水合物的物质的量和所述分解反应开始后的实时温度压力数据，获得天然气水合物分解气体释放速率；所述水合物浆液分解动力学模型包含以下公式：$-\frac{{\mathrm{dn}}_{d\left(t\right)}}{dt}=-ln\left(\mathrm{\α}\frac{n_{d\left(t\right)}}{n_{d\left(end\right)}}\right)K_{d0}{e}^{-\mathrm{\Δ}E/RT}{A}_S\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(f_{o,i}-f_{e,i});$上式中，n_d(t)为t时刻的气体释放量,mol；n_d(end)为水合物生成过程结束时的耗气量,mol；t为水合物分解时间,s；K_d0为本征分解反应的速率常数，mol/(MPa·s·m²)；T为天然气水合物分解体系实时温度，K；R为摩尔气体常数，8.314J/(mol·K)；A_s为水合物分解的总表面积，m²；f_o,i为实验条件下某一组分在水合物壳外界面处的气相逸度，MPa；f_e,i为某一组分的水合物相平衡逸度，MPa；α为传递系数；△E为活化能，J/mol。