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Physique et Analyse

Les réservoirs fracturés se font mousser au scanner

Environ 60 % des réserves mondiales de pétrole sont contenues dans des gisements dont une forte proportion des réservoirs est fracturée. Ces propriétés défavorables conduisent à de faibles taux de récupération des hydrocarbures. En effet, même l’injection d’eau se révèle souvent inefficace face aux forces capillaires qui retiennent l’huile dans la matrice poreuse. De plus, elle ne provoque pas une perte de charge suffisante dans la fracture pour forcer l’imbibition dans cette matrice.

D’autres procédés de récupération doivent donc être envisagés, notamment l’EORa chimique. Des expériences de laboratoire sont nécessaires pour évaluer leur impact sur le taux de récupération et comprendre les mécanismes physiques associés. Elles sont conduites sur des échantillons cylindriques de roches (carottes) de 4 cm de diamètre et 6 cm de long, fracturés artificiellement.

La tomographie X (scanner) qui offre la possibilité de suivre, en 3D et en temps réel, des écoulements multiphasiques à l’échelle de la carotte, a donné lieu à un déploiement spécifique sur ce sujet par IFPEN.

Parmi les apports essentiels de la méthode :

  • la capacité à bien différencier les contributions de la fracture et des blocs matriciels ou encore de mettre en évidence des effets gravitaires ;
  • la vitesse d’acquisition (jusqu'à 6 cm/s linéaire) qui autorise son utilisation en mode "double énergieb""pour quantifier simultanément les trois phases fluides : eau, huile et gaz.

Ont ainsi été étudiés(1) :

  • l’injection de mousse dans la fracture dans le but de créer un gradient de pression permettant de sortir l’huile hors des blocs de matrice,
  • l’ajout de tensio-actif dans la mousse afin de restaurer les forces capillaires motrices, par inversion de la mouillabilité de la roche.

Au-delà de la visualisation des phénomènes, la tomographie X donne accès à des données importantes pour la simulation numérique des procédés de récupération assistée.

 

a - Enhanced Oil Recovery.
   
b - Utilisant le fait que les atténuations des RX à deux énergies dépendent différemment de la densité et du numéro atomique.

 

Contact scientifique :  elisabeth.rosenberg@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 24 - Mars 2016

Publication

  1. E. Rosenberg, M. Robin, B. Bourbiaux, S. Gautier, M. Chabert, E. Chevallier, Conference CT-Scan Monitoring of Combined Chemical EOR Processes in Fractured Carbonate Cores.
     >> SPE-179811-MS Oman 2016

 

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