Thèse soutenue

Comportement rhéologique des huiles lourdes moussantes

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Auteur / Autrice : Patrice Abivin
Direction : Michel Moan
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Brest

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les bruts lourds constituent des réserves de pétrole très importantes mais leur production est limitée à cause de leur viscosité élevée. Cette thèse a pour objectif de mieux caractériser les propriétés d’écoulement du brut lourd en conditions réelles de production. Elle se focalise sur l’influence de la pression et du comportement moussant, particulièrement marqué pour ce type de brut, sur la viscosité du pétrole. Le brut lourd est dépressurisé dans une cellule de rhéomètre et ses propriétés d’écoulement sont suivies dans le temps. Les résultats montrent que la pression a un effet important sur les propriétés rhéologiques d’un pétrole lourd. Le coefficient de piézoviscosité se révèle en effet jusqu’à 5 fois plus élevé que pour un fluide classique, phénomène qui semble lié à la forte concentration des bruts lourds en molécules d’asphaltènes. Sous l’effet de la dépressurisation, des bulles peuvent apparaître dans le pétrole à cause du changement des conditions thermodynamiques. Sous faible vitesse de cisaillement, une modélisation de la viscosité permet de montrer que la présence de ces bulles fait augmenter la viscosité apparente du pétrole. Quantifiées à l’aide de ce modèle, les cinétiques de formation et d’évolution des bulles apparaissent gouvernées par la viscosité du brut seul. Sous taux de cisaillement élevé, la morphologie de la mousse évolue avec la déformation des bulles. Globalement, l’échantillon se comporte alors comme un matériau stratifié “stable” et sa viscosité se fixe à une valeur moindre que celle du brut seul. Sous ces conditions, la viscosité de la mousse est alors inférieure à celle du pétrole, favorisant le processus de production.