Étude de l’altération de la mouillabilité des roches réservoirs par les tensioactifs dans les fluides de forage à base d’huile

Abstract

Au cours de forage des puits pétrolier, les fluides de forage assurent plusieurs rôles notamment l’équilibre des pressions de la formation et l’évacuation des déblais de forage. Lors du forage des formations productrices d’huile, les fluides de forage à émulsion inverse sont souvent utilisés afin de limiter les endommagements des couches productrices. En effet, le forage des formations par les fluides de forage à émulsion inverse s'accompagne parfois par une altération des propriétés pétrophysiques suite à une inversion de la mouillabilité de la roche-réservoir. Cette altération des propriétés du milieu poreux est le résultat de la formation d’un film oléophile due à l'adsorption du tensioactif émulsifiant présent dans les formulations des fluides de forage. La modification de la mouillabilité de la matrice va provoquer un piégeage de l’huile dans les capillaires du milieu poreux et induire une réduction de la perméabilité relative Kro. Une élévation de la saturation en huile résiduelle Sor et du Water cut sont ainsi observées. Le but des travaux décrits dans cette thèse est d'évaluer l'effet de l'adsorption de deux tensioactifs commerciaux sur les paramètres pétrophysiques en tant en compte le mécanisme d'endommagement de la formation. Les changements de mouillabilité et de perméabilité relative des échantillons de déblais s de forage en fonctions de temps de vieillissement avec les émulsifiants de boue à base d'huile ont été évaluée. Les expériences objet de cette étude sont basées essentiellement sur  La loi de darcy généralisée pour l’évaluation de la perméabilité relative,  La méthode Amott pour la détermination de la mouillabilité des échantillons  l'isotherme de Langmuir pour l’étude de l'adsorption des tensioactifs sur les surfaces des pores. Les échantillons des déblais (déblais) de forage ont été caractérisés par l'analyse granulométrique, photomètre de flamme et la diffraction des rayons X. Les fluides utilisés sont la saumure, le gasoil et les tensioactifs dont les groupements fonctionnels sont identifiés par IR. Les résultats d'interprétation des courbes des perméabilités relatives nous permettent de décrire les effets des tensioactifs sur les propriétés pétrophysiques des échantillons des grès. Il apparait clairement sur la lumières des indices de mouillabilités l’aptitude des tensioactifs a altéré la mouillabilité des roches réservoirs d’un état hydrophile à un état hydrophobe.Un scénario des mécanismes d’altération de mouillabilité par l’adsorption à la surface des grès à l’échelle du pore est proposé à l’issue de ces résultats