Recherche Avancée

Thèse soutenue

Développement d'un microtomographe X et application à la caractérisation des roches réservoirs

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Auteur / Autrice : Rogerio Ferreira de Paiva
Direction : Ghislain de Marsily
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Terre, océan, espace
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Nous décrivons la construction et les applications d'un microtomographe X de laboratoire permettant la caractérisation 3D de milieux hétérogènes avec une résolution de quelques microns. Il est basé sur l'utilisation d'une colonne de microsonde électronique et d'un système bidimensionnel de détection des rayons X. L'adoption d'un angle de divergence faible lors de l'acquisition de radiographies permet l'utilisation d'un logiciel de reconstruction simple et rapide tout en gardant des temps d'acquisition raisonnables. Une résolution spatiale supérieure à 3 microns en mode radiographie et a 10 microns en mode tomographie est obtenue. L'application de la microtomographie dans le domaine pétrolier est illustrée par l'étude de l'orientation des fibres de verre dans des matériaux composites, de la distribution des minéraux et du volume poreux dans des roches réservoirs et de l'interaction d'une saumure avec un milieu poreux modèle. Une correction du durcissement du faisceau basée sur la mesure du spectre d'émission de la source est décrite et mise en œuvre. Elle permet une discrimination fidèle des différentes phases présentes dans l'échantillon. Dans le cas particulier d'une roche réservoir de mer du nord, nous avons ainsi pu distinguer le quartz, le feldspath et, dans certaines parties de l'échantillon, la kaolinite. La fidélité de la reconstruction tomographique a été démontrée par comparaison des images de la surface de l'échantillon reconstruit avec les images correspondantes réalisées à l'aide d'un microscope électronique à balayage.