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Keywords:

  • Cold Lake bitumen;
  • viscosity, bitumen;
  • density, bitumen;
  • gas solubilities, bitumen;
  • bitumen properties

Abstract

This paper presents new data for the viscosity, density and gas solubility of Cold Lake bitumen saturated with light gases and gas mixtures over a temperature range of 15 to 103°C at up to 10 MPa pressure. Specifically, the gases whose effects on the bitumen properties were measured are N2, CH4, CO2 and C2H6, and two mixtures of CO2 and CH4. With CO2 and C2H6, experiments were also performed in the liquid-liquid region, and the results of these experiments generally agree with the previously published predictions.

The viscosity of the gas-free Cold Lake bitumen is comparable to that of a Marguerite Lake bitumen that was tested previously. Due to the large solubilities of C02 and C2H6, the reduction in gas-saturated bitumen viscosity is quite dramatic. The density of the gas-saturated bitumen decreases with increased amounts of the dissolved CH4 and C2H6 gases, but no such trends are evident for the N2 and CO2 gases. The results of the experiments with two binary gas mixtures (i.e., CO2 and CH4) indicate that the bitumen properties are affected largely by the major gas constituent.

Nous présentons dans cette étude de nouvelles données sur la viscosité, la densité et la solubilité des gaz de bitumes de Cold Lake saturés avec des gaz légers et des mélanges de gaz pour des températures comprises entre 15 et 103°C et à une pression allant jusqu'à 10 MPa. En particulier, les gaz dont nous avons mesuré les effets sur les propriétés des bitumes sont le N2, le CH4, le CO2 et le C2H6, et deux mélanges de CO2 et CH4. On a également réalisé des expériences avec le CO2 et le C2H6 dans la région liquide-liquide et les résultats montrent généralement un bon accord avec les prédictions publiées antérieurement.

La viscosité des bitumes de Cold Lake dégazés est comparable à la viscosité des bitumes de Marguerite Lake testés précédemment. Du fait des trop grandes solubilités du CO2 et du C2H6, la rékluction de la viscosité des bitumes saturés en gaz est assez importante. La densité des bitumes saturés en gaz diminue avec l'augmentation des quantités de C2H6 et CH4 dissous, ce qui ne semble pas être le cas du CO2 et du N2. Le résultat des expériences avec deux mélanges de gaz binaires (CO2 et CH4) montrent également que les propriétés des bitumes varient grandement selon le constituant principal du gaz.