Quel pourcentage de composés libres dans les milieux poreux ?

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Le mix énergétique permettant de satisfaire les besoins mondiaux inclura encore longtemps des hydrocarbures fossiles. L’estimation de leurs réserves, c’est-à-dire la quantité de composés organiques liquides présents dans les milieux poreux naturels, reste donc un enjeu important. Ces composés libres représentent en effet la fraction d’huile potentiellement récupérable et la plus facile à extraire. Les phénomènes d'adsorption au sein de la matière organique (MO) sédimentaire affectent significativement, d’une part, cette proportion et, d’autre part, la composition et le mécanisme de rétention des huiles dans les roches-mères.

Afin de mieux caractériser ce phénomène, une méthodologie analytique a été développée pour prédire la proportion de composés libres vs adsorbés. Elle repose sur une des méthodes du dispositif Rock-Eval®a, conçu pour estimer par pyrolyse le type et la maturité de la MO(1). Il s’agit d’enregistrer les paramètres Sh0 et Sh1, aires des pics mesurés pendant la vaporisation entre 100 et 350 °C, à l’aide d’un détecteur FIDb. Cette mesure est d’abord réalisée sur un échantillon de roche complet, pour connaître la somme des liquides libres et adsorbés, puis sur la MO isolée de la matrice minéralec, qui correspond uniquement aux huiles adsorbées. La fraction d’hydrocarbures liquides libres est ensuite déterminée par différence entre ces deux valeurs (figure).

Méthodologie quantification
Principe de la nouvelle méthodologie de quantification des hydrocarbures liquides libres.


En exploration pétrolière, cette nouvelle méthodologie permettra d’identifier les zones réservoir les plus propices à une exploitation. Moyennant des adaptations des conditions opératoires du Rock-Eval®d et un changement éventuel de détecteur, elle aura de nouvelles applications, notamment en recherche, pour la caractérisation de la MO issue de sols, de roches organiques et de sédiments récents, ou bien encore pour celle des huiles et des lubrifiants.

a - Dispositif physico-chimique permettant de caractériser le contenu organique des roches.
b -
Flame Ionization Detector.
c - Grâce à des traitements acides non oxydants.
d - Températures et conditions d’analyse pendant les phases de pyrolyse et d’oxydation.

 


(1) M.-F. Romero-Sarmiento, 2019, AAPG Bulletin
DOI : 10.1306/02151918152

 


Contact scientifique : maria-fernanda.romero-sarmiento@ifpen.fr

>> NUMÉRO 37 DE SCIENCE@IFPEN