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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE KASDI-MERBAH OUARGLA FACULTÉ DES HYDROCARBURES, DES ENERGIES RENOUVELABLES ET DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS DEPARTEMENT DE PRODUCTION Niveau:1ere année-Master Option : production Module : réservoir engineering Thème: Dirigé Par : Présenté Par :  Mme. Hafsi Hamidane Ayoub ANNEE UNIVERSITAIRE : 2020/2021 MESURE DE MOUILLABILITE 1 Introduction On a longtemps négligé l’altération de la mouillabilité des roches réservoirs pendant le forage et l’exploitation des gisements pétroliers. Les phénomènes d’inversion de la mouillabilité sont observés pendant le forage des formations productrices suite à l’adsorption des tensioactifs contenus dans les fluides de forage. L’inversion de la mouillabilité est aussi provoquée par les dépôts d’asphaltènes, des paraffines des résines et les cires. Cette altération de la mouillabilité a une incidence directe sur les caractéristiques pétrophysiques de la roche réservoir. On assiste à une transition du caractère hydrophile vers un caractère hydrophobe de la matrice entrainant une réduction de la production d’huile. Figure1 : Illustration de la notion de mouillage et d’angle de contact. Les différentes mouillabilités des réservoirs : Mouillabilité franche à une phase (à l’eau ou à l’huile) Mouillabilité intermédiaire Mouillabilité hétérogène, fractionnaire ou dalmatienne Mouillabilité mixte méthodes de mesure la Mouillabilité Dans la littérature, il existe plusieurs méthodes pour évaluer la mouillabilité. Ces méthodes sont quantitatives ou qualitatives . Parmi les méthodes qualitatives on trouve : L’observation microscopique, les imbibitions, les courbes de la perméabilité relative, la relation entre la perméabilité et les saturations, les courbes de pression capillaires ou la résonance magnétique Les méthodes quantitatives sont principalement la mesure de l’angle de contact, les tests d’imbibition/drainage (Amott-Harvey, Amott-IFP) ou la mesure de pression capillaire (USBM) par centrifugation Et dane ce travaille nous intéressant d’étude le test Amott-Harvey et USBM MESURE DE MOUILLABILITE 2 Test Amott-IFP Le test Amott-IFP [Amott, 1959] consiste à comparer les quantités de fluides récupérées par déplacement spontané et forcé, par l’eau et ensuite par l’huile. La procédure expérimentale du test est la suivante : 1. L’échantillon est saturé en saumure. 2. Drainage initial jusqu’à la saturation irréductible en saumure (Swi) 3. Imbibition spontanée en saumure et mesure du volume d’huile déplacé V1 4. Déplacement forcé par la saumure et mesure du volume d’huile déplacé V2 5. Imbibition spontanée en huile et mesure du volume de saumure déplacé V3 6. Déplacement forcé par l’huile et mesure du volume de saumure déplacé V4 Figure2 . Test Amott-Harvey De ces mesures, sont déduits les indices suivants : L’indice de mouillabilité à l’eau Iw : L’indice de mouillabilité à l’huile Io : L’indice global de mouillabilité WI de la roche A partir des valeurs des trois indices, il est possible d’établir la mouillabilité de l’échantillon étudié. Lorsqu’une roche est de mouillabilité franche à l’eau, Io est nul ou très faible et Iw proche de l’unité. Lorsqu’une roche est de mouillabilité franche à l’huile, les valeurs des deux rapports sont inversées. L’indice de mouillabilité se trouve donc compris entre +1 et -1, pour une mouillabilité franche à l’eau ou à l’huile MESURE DE MOUILLABILITE 3 Méthode de mesure USBM (United States Bureau of Mines) Cette méthode [Donaldson et al., 1969] est basée sur la mesure de la pression capillaire. Dans la première étape de la mesure, les échantillons sont placés dans la saumure et ils sont centrifugés en augmentant progressivement la vitesse de rotation jusqu’à obtenir la saturation irréductible en eau. Dans la deuxième étape, l’échantillon est placé dans l'huile et il est centrifugé jusqu’à la saturation résiduelle en huile. Cette méthode est basée sur l’augmentation de la saturation du fluide non mouillant (respectivement du fluide mouillant) dans le milieu poreux après avoir fourni un travail (respectivement libéré de l’énergie) au système. Dans ce cas, on ne prend en compte que les zones sous-tendues par les courbes de pression capillaire en déplacements forcés. Figure3. Mesure de la mouillabilité par la méthode USBM Figure4. Mesure de la mouillabilité par la méthode USBM MESURE DE MOUILLABILITE 4 L’indice de mouillabilité est défini par Des exemples de milieux mouillables à l'eau, mouillables à l'huile et de mouillabilité neutre sont représentés sur la Figure 5. Pour une mouillabilité à l’eau l’aire sous la courbe d'entraînement de l’huile est beaucoup plus grande que la zone sous la courbe d'entraînement par l'eau, ce qui donne un indice de mouillabilité proche de 1. A mouillabilité franche à l’huile la zone sous la courbe d'entraînement de l’huile est maintenant beaucoup plus petite que la zone sous la courbe d'entraînement d'eau parce que l'huile est le fluide mouillant, produisant un indice de mouillabilité négatif. À mouillabilité neutre les deux zones sont égales, ce qui rend l'indice de mouillabilité USBM égal à zéro Anderson (1986b) a effectué une étude comparative de différentes méthodes de mesure de la mouillabilité d’où il ressort que les valeurs des indices dépendent de la méthode choisie. Figure5. Comparaison des valeurs de mouillabilité en fonction de la méthode et la mouillabilité La mouillabilité c’est un paramètre important à prendre en compte lors de la récupération d’hydrocarbure car il détermine grandement les conditions d’écoulement et en particulier :  la répartition des fluides,  les courbes de pression capillaire,  les courbes de perméabilités relatives,  les mécanismes de piégeage et les courbes de récupération (temps de percée, volume total récupéré). uploads/Litterature/ technique-de-deplacement.pdf