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des thèses françaises
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Déplacements triphasiques en milieu poreux de mouillabilité hétérogène
| Auteur / Autrice : | Catherine Jaffrennou-Laroche |
| Direction : | Dominique Salin |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Dynamique des fluides et des transferts |
| Date : | Soutenance en 1998 |
| Etablissement(s) : | Paris 11 |
Résumé
La comprehension et la modelisation des ecoulements triphasiques en milieu poreux revet une grande importance pour l'industrie petroliere et parapetroliere car l'ecoulement simultane d'eau, d'huile et de gaz est a la base de nombreuses methodes de recuperation du petrole, en particulier celles liees a des injections de gaz. Des travaux theoriques et experimentaux anterieurs ont soulignes la necessite de prendre en compte de maniere rigoureuse les interactions entre fluides (etalement) et entre les fluides et la matrice solide (mouillabilite). Cette observation est confirmee par nos resultats theoriques, utilisant la theorie dlp, sur la stabilite et l'epaisseur des films d'huile statiques. Dans la plupart des travaux lies aux ecoulements triphasiques, la mouillabilite est supposee homogene et il existe peu d'etudes demontrant l'effet d'une mouillabilite heterogene sur une injection de gaz. Cette these a pour objectif de demontrer l'effet d'heterogeneites de mouillabilite de petite taille sur l'efficacite d'une injection de gaz, et de developper un outil afin de predire cet impact pour des motifs et une distribution spatiale variables. A cette fin, une etude experimentale en micromodele transparent a ete menee et un simulateur a ete developpe. Des experiences d'injection gaz en condition secondaire et tertiaire sont realisees pour differents motifs d'heterogeneites de mouillabilite, obtenus par desilanisation selective. Les sequences de deplacement sont filmees et les saturations des fluides sont mesurees par analyse d'image. La visualisation des mecanismes de deplacement en micromodele fournit les regles a incorporer dans le simulateur de type reseau. Le deplacement eau/huile correspond a un drainage ou a une imbibition suivant la mouillabilite locale, tandis que le deplacement triphasique est domine par des mecanismes de drainage. Dans le modele reseau, l'huile est supposee s'ecouler a travers des films mouillants dans les regions mouillables a l'huile et a travers des films d'etalement sur l'eau dans les regions mouillables a l'eau. L'effet des heterogeneites de mouillabilite sur : (1) les mecanismes de deplacement, (2) l'efficacite de balayage, et (3) la distribution des phases lors d'une injection de gaz triphasique est clairement demontre et correctement decrit par le simulateur reseau.