[發(fā)明專利]一種用于識別水合物相態(tài)變化的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210086090.5
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN116539583A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鑫;賀甲元;張樂;岑學(xué)齊;曾皓;楊立紅;柴國興;李曉琦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 于菲

1.一種用于識別水合物相態(tài)變化的方法，其特征在于，包括：

獲取在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下待評價(jià)水合物在第一波段范圍內(nèi)的原始拉曼光譜譜圖；

對所述原始拉曼光譜譜圖在第二波段范圍內(nèi)的拉曼特征進(jìn)行峰型擬合，并識別分子間氫鍵拉曼光譜呈彎曲振動(dòng)狀態(tài)的第一擬合峰和呈伸縮振動(dòng)狀態(tài)的第二擬合峰，其中，所述第二波段范圍為所述第一波段范圍的子集；

計(jì)算所述第一擬合峰的最大峰強(qiáng)度和積分峰面積，以及計(jì)算所述第二擬合峰的最大峰強(qiáng)度和積分峰面積，基于此，確定所述待評價(jià)水合物的相態(tài)變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述拉曼光譜譜圖在第二波段范圍內(nèi)的拉曼特征進(jìn)行峰型擬合，并識別分子間氫鍵拉曼光譜呈彎曲振動(dòng)狀態(tài)的第一擬合峰和呈伸縮振動(dòng)狀態(tài)的第二擬合峰步驟中，包括：

采用三個(gè)擬合峰對所述原始拉曼光譜譜圖中分子間氫鍵拉曼寬譜帶進(jìn)行擬合，所述三個(gè)擬合峰分別為所述原始拉曼光譜譜圖中的特征峰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在計(jì)算所述第一擬合峰的最大峰強(qiáng)度和積分峰面積，以及計(jì)算所述第二擬合峰的最大峰強(qiáng)度和積分峰面積，基于此，確定所述待評價(jià)水合物的相態(tài)變化步驟中，包括：

在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下，計(jì)算所述第二擬合峰的最大峰強(qiáng)度與所述第一擬合峰的最大峰強(qiáng)度的比值，記為峰強(qiáng)比值；

在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下，計(jì)算所述第二擬合峰的積分峰面積與所述第一擬合峰的積分峰面積的比值，記為面積比值；

根據(jù)所述峰強(qiáng)比值和/或面積比值，識別不同時(shí)刻下所述待評價(jià)水合物的相態(tài)變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述峰強(qiáng)比值小于1時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為液態(tài)水或水溶液；

在所述峰強(qiáng)比值大于1時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為水合物相。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述面積比值小于3、并且大于1時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為液態(tài)水或水溶液；

在所述面積比值大于3時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為水合物相。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述峰強(qiáng)比值小于1、并且所述面積比值小于3且大于1時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為液態(tài)水或水溶液；

在所述峰強(qiáng)比值大于1、且所述面積比值大于3時(shí)，確定當(dāng)前待評價(jià)水合物的相態(tài)為水合物相。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

所述三個(gè)擬合峰的峰中心位置分別位于所述原始拉曼光譜譜圖的85cm^-1、135cm^-1和210cm^-1處，其中，將85cm^-1位置下的特征峰確定為所述第一擬合峰并將210cm^-1位置下的擬合峰確定為所述第二擬合峰。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，水合物相態(tài)變化過程包括但不限于：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣體水合物的合成過程、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣體水合物的分解過程、自然界中氣體水合物的成藏過程、氣體水合物在現(xiàn)場開發(fā)中的水合物原位分解過程、以及油氣運(yùn)輸管道中水合物堵塞的產(chǎn)生過程。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待評價(jià)水合物為純組分氣體的水合物或混合氣體組分的水合物，其中，水合物的組分選自甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、硫化氫和氮?dú)庵械囊环N或幾種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在獲取不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下的所述拉曼光譜譜圖時(shí)，選用波長為532nm或785nm的具有5～10mW能量的穩(wěn)定激光，選用2～5s積分時(shí)間，以及選用積分次數(shù)為5～15次。

11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：對所述原始拉曼光譜譜圖進(jìn)行基線校正。