Propriétés rhéologiques de suspensions d'hydrate dans des bruts asphalténiques

• Auteur / Autrice : Ricardo Marques De Toledo Camargo
• Direction : Catherine Allain Jegou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Asphaltènes

Rhéologie

Pétrole

Résumé

Le développement de l'exploitation des gisements offshore places à des profondeurs d'eau de plus en plus importantes, a mis en évidence la nécessité de mieux comprendre la formation et le transport des hydrates de gaz dans des conduites polyphasiques ou une phase hydrocarbure liquide est présente. Ce travail traite des propriétés d'écoulement de suspensions d'hydrate avec un hydrocarbure liquide en tant que phase continue. Trois hydrocarbures liquides différents ont été utilises : une huile asphaltenique, un condensat complètement dépourvu d'asphaltene et un mélange constitue de l'huile asphaltenique citée et d'heptane. Le principal outil utilisé est la caractérisation rhéologique des suspensions d'hydrate. Deux dispositifs uniques sont utilisés à cet effet : une cellule PVT adaptée pour travailler comme un rhéomètre du type couette et une boucle de circulation de dimensions semi-industrielles. Les suspensions d'hydrate dans l'huile asphaltenique présentent un comportement rheofluidifiant et un caractère thixotrope. Ces caractéristiques sont typiques des suspensions dont les particules ont tendance à s'agréger à faible vitesse de cisaillement. Les suspensions avec le condensat présentent un comportement newtonien. Leurs viscosités relatives sont élevées, ce qui suggère l'existence d'un processus d'agrégation entre les particules d'hydrate pendant la phase de formation des hydrates. Finalement, les suspensions avec le mélange présentent à la fois un comportement rheofluidifiant, un caractère thixotrope et une viscosité relative élevée. Il peut être inféré qu'après la fin du processus de formation des hydrates, les forces d'attraction entre les particules d'hydrate sont faibles et ne peuvent pas être à l'origine de l'obstruction d'une conduite par un processus d'agrégation. En revanche, pendant la formation des hydrates, ces forces peuvent être considérables. Il semble que la mouillabilité de la surface des particules d'hydrate est un paramètre important dans ce phénomène.