Modification des propriétés polyphasiques des roches après adsorption de polymère

par Philippe Elmkies

Thèse de doctorat en Sciences appliquées, génie mécanique, construction mécanique

Sous la direction de Henri Bertin et de Didier Lasseux.

Soutenue en 2001

à Paris, ENSAM .


  • Résumé

    Lors d'une opération de récupération d'hydrocarbure, les puits producteurs sont souvent confrontés à des problèmes de production excessive d'eau. Une technique de prévention des venues d'eau consiste à injecter, dans la roche réservoir, des solutions hydrosolubles de polymère qui ont pour principale propriété de réduire fortemetn la perméabilité relative de la roche à l'eau, tout en affectant peu ou pas la perméabilité relative à l'hydrocarbure (huile ou gaz). Dans cette étude expérimentale, les modifications des propriétés polyphasiques de roches naturelles (grès et calcaires) ont été évaluées, en l'absence puis en présence de polymère adsorbé. Les configurations étudiées sont proches de celles d'un gisement à savoir : i) déplacement instationnaire de l'eau par l'huile (drainage) dans une roche mouillable à l'eau, ii) écoulements eau/huile à travers des roches mouillables à l'huile et de mouillabilité intermédiaire et iii) écoulements eau/gaz à travers des roches, avec prise en compte des effets inertiels du gaz. L'injection de polymère dans les différentes roches conduit à une réduction de la perméabilité de la roche à l'eau, sans modification de la perméabilité de la roche à l'hydrocarbure. L'adsorption de polymère sur une roche mouillable à l'au n'affecte pas de manière significative le processus de drainage de cette roche. Si l'adsorption de polymère sur une roche calcaire de mouillabilité intermédiaire est sensiblement plus élevée que celle obtenue sur une roche similaire mouillable à l'eau, elle conduit à une réduction sélective de perméabilité plus faible. La présence d'une couche de polymère adsorbé atténue les effets inertiels du gaz en écoulement à travers la roche. Les résultats expérimentaux sont en accord avec l'interprétation selon laquelle le principal effet du polymère est de réduire la section de pore accessible à l'eau dans la roche.

  • Titre traduit

    Rock multiphase flow properties modification by polymer adsoption


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