Opportunités des microsystèmes dans l'exploitation des hydrocarbures : réalisation d'un capteur de CO2 en fond de puits

par Emmanuel Tavernier

Thèse de doctorat en Électronique et systèmes d'information

Sous la direction de Tarik Bourouina.

Soutenue en 2007

à l'Université de Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    La rentabilité d’un réservoir d’hydrocarbures est traditionnellement liée à la compréhension du réservoir et du fluide, obtenue soit par mesures sismiques, soit par échantillonnage. De nouveaux moyens de mesure in-situ permettent à Schlumberger d’envisager une approche novatrice de l’exploitation fondée sur une caractérisation du fluide en fond de puits. Dans cette optique de développement, les microtechnologies offrent des solutions jusqu’à présent inaccessibles. Les contraintes de l’environnement pétrolier ont d’abord été abordées dans un travail de caractérisation d’un capteur MEMS de densité-viscosité. L’étude a ensuite été portée sur la réalisation d’un capteur miniaturisé de dioxide de carbone par absorption infrarouge en fond de puits. La mesure directe de la concentration de CO2 par absorption optique permet de s’affranchir des phénomènes chimiques extrèmement sensibles à la température. La contrainte de robustesse en température nous contraint à utiliser des sources infrarouges à corps noir et des détecteurs pyroélectriques. La haute pression en fond de puits dicte une mesure en réflexion, et l’implémentation de cette mesure est d’abord mise en place par un système microfluidique avant de considérer l’utilisation d’un cône en saphir. Un couplage par fibres puis par guides d’onde en saphir est ensuite étudié. Le capteur de CO2 a été intégralement réalisé, et les mesures dans les différentes configurations sont présentées. L’étude conclue sur les déclinaisons possibles de ce système de mesure et sur les éléments qui pourraient être optimisés en micro-fabrication

  • Titre traduit

    Opportunities of microsystems in the oil industry : downhole CO2 sensor design


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Informations

  • Détails : 1 vol. (137 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 135-137 (29 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Paris-Est Marne-la-Vallée. Bibliothèque.
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  • Cote : 2007 TAV 0376
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