Mixing rules for predicting the viscosity of bitumens saturated with pure gases

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Abstract

Mixing rules are developed and evaluated for predicting the viscosity of Alberta bitumens saturated with each of N2, CO, CH4, CO2 and C2, H6. The viscosity-temperature variation for all bitumens and gases is expressed as [log(μ + 0.8) = ± 10math imageTmath image]. A linear cross-correlation between parameters b1 and b2 in the above relationship is identified and used subsequently to derive a one-parameter viscosity equation: [log(μ + 0.8) = θ(ΦT)b]. where θ = 160, Φ = 0.008 for all bitumens and θ = -0.1, Φ = 0.015 for all gases. The two mixing rules examined in this study are: equation image and equation image, where v represents the geometric mean of mass and mole fractions and Bij is a binary viscous interaction term. Predictions for the viscosity of gas-saturated bitumens are validated with over 400 experimental data points for five Alberta bitumens at temperatures from 12 to 120°C and pressures up to 10 MPa.

Abstract

Des règles de mélange ont été mises au point et évaluées pour la prédiction de la viscosité des bitumes d'Alberta saturés avec du N2, CO, CH4, CO2 et C2 H6. La variation entre la viscosité et la température pour tous les bitumens est exprimée sous la forme [log(μ + 0.8) = ± 10math imageTmath image]. Une intercorrélation linéaire entre les paramètres b1 et b2 dans l'équation ci-dessus est identifiée et utilisée ultérieurement pour établir une équation de viscosité à un paramètre: [log(μ + 0,8) = θ (Φ T)b], où θ = 160, Φ = 0,008 pour tous les bitumes et θ = -0,1. Φ = 0,015 pour tous les gaz. Les deux règies de mélange examinées dans cette ètude sont les suivantes: equation image et equation image, où v représente la moyenne géométrique des fractions massiques et molaires et Bij un terme d'interaction visqueux binaire. Les prédictions de la viscosité des bitumes saturés avec des gaz sont validées par plus de 400 points expérimentaux pour cinq bitumes d'Alberta à une température comprise entre 12 et 120°C et des pressions allant jusqu'à 10 MPa.

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