Etude des doubles-films de mouillage de décane/solution saline sur substrat de quartz

A study of oil/brine double film on quartz substrate

• Auteur / Autrice : Sophie Gullino
• Direction : P. Adler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Poitiers
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sel

Eau salée

Mouillage (chimie des surfaces)

Alcanes

Stabilité

Résumé

Cette etude est motivee par les problemes lies a la recuperation du petrole qui reste piege dans les roches meres. In-situ, le petrole constitue une phase organique presente sous forme de film immerge dans une saumure existant elle-meme sous forme de film de mouillage. Un procede d'extraction consiste a entrainer sans fractionnement ce film de petrole par un ecoulement gazeux. Le probleme physique fondamental sous-jacent concerne donc les conditions de stabilite du double-film huile/saumure sur une paroi siliceuse: elles dependent des proprietes de mouillage de la paroi solide par la phase aqueuse, puis des proprietes d'etalement de la phase organique sur la phase aqueuse, enfin du bilan global des forces intermoleculaires du systeme. Nous avons concu une experience entierement originale permettant de creer un double-film de deux liquides, l'un hydrophobe l'autre hydrophile, aux proprietes de mouillage fondamentalement differentes. Nous avons pu faire varier de facon independante les epaisseurs des films mesurees par microinterferometrie. Nous avons etudie des doubles-films de decane/solution aqueuse de chlorure de sodium. Un resultat essentiel est qu'un tel double-film n'est stable qu'a tres forte concentration en sel et que si l'epaisseur du film aqueux est superieure a une valeur critique dependant de l'epaisseur du film de decane. Nous avons aussi montre qu'il existe une seconde epaisseur critique du film aqueux au-dela de laquelle le film de decane n'est plus d'epaisseur homogene, mais qu'il y a nucleation de films noirs en son sein l'exces de liquide formant des lentilles coexistant avec le film noir. Le film de decane est alors en situation de pseudo mouillage partiel. Nous avons calcule la pression de disjonction du double-film en supposant que seules les forces de van der waals etaient a prendre en compte, et nous en avons deduit les criteres de stabilite: les epaisseurs critiques experimentales et theoriques sont en bon accord