Optimisation d'une formulation EOR chimique pour des réservoirs pétroliers conventionnels et Tight.

Une des méthodes de récupération assistée du pétrole les plus utilisées est l'injection de polymères (polymer flooding). L’objectif principal des travaux est d’étudier de nouvelles formulations aqueuses basées sur des mélanges polymère/microparticules afin d’améliorer les comportements rhéologiques classiques de polymère décris dans la littérature en vue d’une application à la récupération assistée du pétrole (EOR) par la méthode chimique, dans des conditions de salinité et de température simulés à un réservoir pétrolier Algérien (6 g/L NaCl et 20-80 °C). L’ensemble des travaux basé sur de l’optimisation par plan d’expérience (Doehlert) et des mesures rhéologiques ont permis de préciser le rôle de quelques unes des caractéristiques physico-chimiques gouvernant les effets d’épaississement mis en évidence sur des composites polymère-particule à base de polyacrylamide hydrolysé (HPAM commercial, 30%) de forte masse molaire (Mw = 107g/mol) et de particule bien définie en termes de taille (d), dispersité, et fonctionnalité : rôle de la fonctionnalité de surface des particules (0,16 à 1,2 mmol / g de COOH) sur les effets d'épaississement pour un régime semi-dilué, un régime "limite protéique" (Rg/d > 1), en fonction du paramètre de confinement (pc=ID/2Rg) qui caractérise la distance inter-particules (ID) à la taille du polymère (Rg). L'épaississement augmente linéairement avec la fonctionnalité de surface pour pc < 10. Ce comportement rhéologique s'explique par les interactions polymère-particules qui ont été quantifié dans des conditions diluées en utilisant des mesures de viscosité capillaire. Pour pc > 10, un effet contraire apparait, une fluidification est observée. Pour pc<10, la fonctionnalité impacte légèrement les effets d’épaississement à plus haute température. Il est conservé sur la plage de température 20- 80°C mais avec des énergies d’activation légèrement plus élevées dans le cas de PSL les plus fonctionnalisés (Ea = 18.8 kJ/mol pour 0,16 mmol/g et Ea = 29 kJ/mol pour 1,2 mmol/g de COOH). Le choix du HPAM s’est orienté sur un polyacrylamide commercial (SNF Floerger) connu pour son utilisation en EOR, le choix des particules vers des latex, i.e. des émulsions aqueuses industrialisable de microsphères de polystyrène fonctionnalisées en surface par des fonctions acide carboxylique (PSL). En perspective aux applications EOR, une étude préliminaire a démontré que la fonctionnalité des microsphères ne modifie pas la dégradation mécanique à forts cisaillements (< 105 s-1) des chaines de HPAM en solution soumises à des écoulements transitoires élongationels en régime laminaire dans une contraction tubulaire, dans le domaine de concentration et régime bien définis : 200 ppm en HPAM, 20 ppm en microsphère.