Mesure de la masse volumique du pétrole brut en conditions simulées de trou de forage

La récupération tertiaire est également appelée « récupération améliorée de pétrole » (EOR) ou « récupération assistée de pétrole » (IOR). Il décrit diverses techniques qui augmentent la production de pétrole brut d'un champ pétrolier en augmentant la pression dans le réservoir, en déplaçant le pétrole brut et en améliorant l'écoulement du pétrole en modifiant les propriétés du fluide comme la densité (API gravity) et la viscosité. 

La meilleure technique EOR pour chaque champ pétrolier dépend de la température, de la pression et de la profondeur du réservoir ainsi que des propriétés du pétrole brut et de la capacité du brut à s'écouler à travers le réservoir.

L'injection de gaz utilise des gaz tels que le gaz naturel, l'azote ou le dioxyde de carbone (CO₂). On l'appelle aussi « inondation miscible » car elle introduit des gaz miscibles dans le réservoir, qui se mélangent avec le pétrole et donnent une seule phase homogène. Le fluide principalement utilisé est le CO₂, mais cela dépend de la disponibilité et des conditions du réservoir.

Cette approche utilise différentes techniques pour chauffer le pétrole brut et diminuer la viscosité et augmenter la mobilité en utilisant de la vapeur d'eau ou un inondation de vapeur. Les dernières innovations produisent de la vapeur en utilisant l'énergie solaire. Cette technique est utilisée dans les réservoirs de pétrole lourd et les sables bitumineux.

L'injection chimique est une méthode qui utilise des solutions chimiques spéciales ajoutées à l'eau pour augmenter la mobilité et diminuer la tension de surface du pétrole brut, et augmenter la viscosité de l'eau pour la rendre similaire à l'huile. Une distinction est faite entre ces méthodes :

• L'inondation par polymère – utilise des polymères solubles dans l'eau pour augmenter la viscosité de l'eau afin de faciliter le transport du brut
• Inondation au dioxyde de carbone – utilise le CO₂ à l'état supercritique si le réservoir est plus profond que 2000 ft
• Injection de gaz alterné à l'eau (WAG) – utilise de l'eau en plus du CO₂

Les techniques EOR augmentent les coûts de chaque baril d'hydrocarbures extrait et donc l'efficacité économique de l'ensemble du processus doit être évaluée avant de décider d'implémenter une technique ou non. Afin de prouver lequel des différents processus de récupération améliorée du pétrole (EOR) stimulera la production de pétrole dans un réservoir spécifique et donnera par conséquent le facteur de récupération maximum et le plus de profit, il est nécessaire de simuler et de caractériser le réservoir en laboratoire. La simulation dans le laboratoire est réalisée par un appareil à tube mince. Ceci est un tube en acier inoxydable enroulé d'une certaine longueur, rempli d'un type spécifique de sable. Ce sable simule le noyau ou la roche du réservoir.

• La première étape de la simulation est que le sable est saturé de pétrole brut provenant du réservoir spécifique.
• La deuxième étape consiste à amener le tube mince emballé à la température respective similaire aux conditions du réservoir.
• Ensuite, le test est effectué à quatre à six pressions différentes en injectant le liquide ou le gaz respectif.
• Après chaque course, le volume des effluents et le rapport gaz/pétrole sont déterminés.
• La densité est mesurée en continu pendant chaque course. Cette densité est déterminée par un densimètre à haute pression et haute température, placé à l'extrémité du tube.

Tout huile résiduelle produite pendant ce processus est également collectée et pesée. Ensuite, la bobine est déconnectée et pesée pour déterminer le poids de l'huile résiduelle restante à la fin du test. La pression de miscibilité minimale de l'huile du réservoir – c'est-à-dire la pression à laquelle il n'existe aucune interface entre les fluides – est calculée pour le liquide ou le gaz spécifique. Les données obtenues, telles que la diminution de la densité, les changements de densité et la gravité du gaz, sont utilisées pour la décision concernant laquelle des techniques EOR laissera la marge maximale et pour calculer l'équation d'état du pétrole brut pour modéliser le champ pétrolier avec une simulation informatique.

Le densimètre utilisé doit être capable de résister aux hautes pressions (jusqu'à 1400 bar) et aux hautes températures (jusqu'à 200 °C) afin de faire face aux conditions simulées représentant les pressions de forage et les températures en profondeur.

La densité du bitume/asphalte est généralement donnée en kg/cm³. 

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