天然气水合物的电阻的测定方法及其专用装置

摘要

本发明公开了一种天然气水合物的电阻的测定方法及其专用装置。本发明提供的装置包括：用于容置沉积物并在所述沉积物中生成待测天然气水合物的反应釜；控制所述反应釜内温度的空气浴槽温控系统；往所述反应釜内输送天然气的天然气配气系统；测定所述反应釜内天然气水合物电阻的电阻测量系统以及采集所述电阻测量系统中信号的数据采集系统。利用该装置进行电阻测量，可以进行不同气体种类、不同粒径沉积物、不同反应条件下的沉积物中水合物电阻性质的测量，同时还可以进行溶液中水合物的测定。本装置具有操作简便、测量准确等优点。

主权项

一种利用天然气水合物的电阻测量装置测定天然气水合物电阻的方法，其中所述天然气水合物的电阻测量装置包括反应釜，控制所述反应釜内温度的空气浴槽温控系统，往所述反应釜内输送天然气的天然气配气系统，电阻测量系统，温度压力测量系统，采集所述电阻测量系统中信号和所述温度压力测量系统中信号的数据采集系统； 所述反应釜内设置一用于容置沉积物并在所述沉积物中生成待测天然气水合物的绝缘套筒，所述绝缘套筒上端开口；所述温度压力测量系统是测量所述绝缘套筒内所述沉积物中温度和压力的系统，所述电阻测量系统是测量所述绝缘套筒内天然气水合物的电阻的系统；所述反应釜包括釜盖和釜体；所述浴槽温控系统包括用于容置所述反应釜的保温浴槽、针对所述保温浴槽工作的制冷压缩机组和控制所述制冷压缩机组工作的控制系统；所述天然气配气系统包括天然气钢瓶；设置在所述天然气钢瓶与所述绝缘套筒之间的管道，所述管道穿过所述釜盖进入所述绝缘套筒内部；以及设置在所述管道上的气体质量流量计和截止阀；所述管道上设置有由一气阀控制的可通向外界大气的出气管道；所述温度压力测量系统包括温度传感器和压力传感器；所述温度传感器的探头穿过所述釜盖伸至所述绝缘套筒内的沉积物中，所述压力传感器安装在所述釜盖上；所述电阻测量系统包括信号发生源，一端与所述信号发生源电连接的标准电阻箱，埋设在所述沉积物中且依次并排放置的电极一、电极二、电极三和电极四以及高频电压测量转化模块；所述电极一和电极二、所述电极二和电极三、所述电极三和电极四的间距均为10mm；所述电极一通过电线穿过所述釜盖与所述信号发生源的负极相连，所述电极四通过电线穿过所述釜盖与所述标准电阻箱的另一端相连，所述电极二和电极三均通过电线穿过所述釜盖与所述高频电压测量转化模块相连；所述标准电阻箱的两端均通过电线与所述高频电压测量转化模块相连；所述数据采集系统包括测量所述温度传感器和所述压力传感器信号的温度压力采集模块、以及测量所述高频电压测量转化模块信号的模块；所述电阻测量装置还包括一与所述数据采集系统相连的微机；所述信号发生源是发出高频方波脉冲信号的方波电源；其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)将配制好的沉积物装入所述绝缘套筒内，使电极一、电极二、电极三和电极四均埋于所述沉积物中，所述沉积物是将60‑80目的石英砂与质量浓度为3.35%的NaCl水溶液按照所需要的盐水饱和度的比例进行混合得到的，其中石英砂的孔隙度为39.1%，盐水饱和度为40.0%，盐水饱和度的计算方法是盐水的体积占沉积物空隙中体积的百分比；2)组装好所述的电阻测量装置；3)打开所述截止阀和气阀，从所述出气管道抽真空20分钟，关闭所述截止阀和气阀；开启天然气钢瓶，并打开截止阀开始通气至所述绝缘套筒内压强为0‑30MPa，关闭截止阀；4)将浴槽温控系统设定温度至步骤3)所述压强对应的平衡温度以下，运行数据采集系统，记录温度、压力和电阻的变化直至水合物生成结束后所述温度、压力和电阻趋于稳定。