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Des scientifiques de la Brown School of Engineering de l’Université Rice montrent que des gouttelettes microscopiques d’eau salée émulsifient le pétrole brut lorsque chacune a la bonne composition. Comprendre comment elles se combinent est important pour une meilleure récupération du pétrole.

Comprendre la salinité de l’eau pour récupérer du pétrole

L’ingénieur chimiste et biologique du riz Sibani Lisa Biswal et ses collègues se sont donné beaucoup de mal pour caractériser les trois éléments les plus importants pour la récupération du pétrole: la roche, l’eau et le pétrole brut.
Ils ont confirmé que les puits sont plus productifs lorsque l’eau avec la bonne concentration en sel est soigneusement adaptée à la fois au pétrole et à la formation de roche, de carbonate ou de grès. Si la saumure à une faible salinité cela peut créer des gouttelettes d’émulsion dans un pétrole brut spécifique, la saumure semble également altérer la mouillabilité de la roche. La mouillabilité détermine la facilité avec laquelle la roche dégagera du pétrole.
L’auteur principal Jin Song a déclaré que les premiers indices de l’effet de l’eau de mer provenaient de puits en mer du Nord. « Les compagnies pétrolières ont découvert que lorsqu’elles injectaient de l’eau de mer, qui a une salinité relativement faible, la récupération du pétrole était étonnamment bonne », a-t-il déclaré.
Même avec cette compréhension, il a déclaré que les recherches étaient limitées. « Habituellement, dans l’industrie du pétrole et du gaz, lorsqu’ils recherchent de l’eau à faible salinité, ils ont tendance à se concentrer sur l’effet de la saumure et à ignorer l’effet du pétrole », a déclaré Song.
«Les gens n’ont donc pas pu trouver un bon indicateur ou aucune corrélation entre l’efficacité de l’eau à faible salinité et les conditions expérimentales», a-t-il déclaré. «Notre travail est le premier à identifier certaines des propriétés du pétrole qui indiquent l’efficacité de cette technique dans un domaine spécifique.

Ils sont testés deux concentrations de saumures

Les chercheurs ont testé deux saumures, une à haute salinité et une avec un quart de la salinité de l’eau de mer, sur des carottes de calcaire de l’Indiana contre six pétroles bruts du golfe du Mexique, d’Asie du sud-est et du Moyen-Orient et une septième additionnée d’asphaltène. Ils ont constaté que la saumure à haute salinité empêchait les gouttelettes d’eau de s’émulsifier dans le pétrole brut, contrairement aux échantillons à faible salinité.
Pour mieux comprendre la nature thermodynamique de l’émulsion, le chercheur de Rice, Wenhua Guo, a pris des images au microscope électronique cryogénique d’une centaine de mélanges de pétrole et d’eau. Le pétrole étant opaque, les échantillons ont dû être placés dans des récipients très minces, puis congelés avec de l’azote liquide pour les maintenir stables pour l’imagerie.
« C’est la première fois que quelqu’un voit ces gouttelettes d’eau à l’intérieur du pétrole brut », a déclaré Biswal. « Ils surgissent spontanément à l’intérieur du pétrole brut lorsque vous l’exposez à une saumure à faible salinité. »

Une technique peu coûteuse visant à atteindre le même objectif que le détergent

Les images ont révélé des gouttelettes dont la taille varie de 70 à un peu plus de 700 nanomètres. Biswal a déclaré que les tensioactifs chimiques sont également bons pour disperser le pétrole dans un réservoir, mais ils ont un coût prohibitif. « Vous pouvez changer la concentration de sel pour modifier la composition de la saumure et obtenir le même effet que du détergent », a-t-elle déclaré. «Il s’agit donc essentiellement d’une technique peu coûteuse visant à atteindre le même objectif que le détergent.»
Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.
Source : Rice University
Crédit photo : Pixbay

Une «eau intelligente» pour récupérer le pétrolemartinChimie
Des scientifiques de la Brown School of Engineering de l'Université Rice montrent que des gouttelettes microscopiques d'eau salée émulsifient le pétrole brut lorsque chacune a la bonne composition. Comprendre comment elles se combinent est important pour une meilleure récupération du pétrole. Comprendre la salinité de l'eau pour récupérer du pétrole L'ingénieur chimiste...