Simulation d’un déplacement immiscible eau-huile en milieu poreux
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Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
La modélisation et la simulation de l’écoulement simultané de deux phases
fluides dans un milieu poreux intéresse de nombreux phénomènes industriels et
naturels à l’exemple de l’exploitation des gisements pétroliers. L’opération de
récupération assistée du pétrole doit être menée avec soin afin de ne pas compromettre
la production des puits.
L’étude présentée dans ce mémoire a porté sur la simulation d’un déplacement
immiscible dans un milieu poreux. Il consiste à injecter un fluide pour déplacer un
deuxième fluide immiscible avec le premier. Les résultats, obtenus par le code Fluent,
ont permis de visualiser la forme de l’interface séparant les deux fluides et suivre son
évolution. Un certain nombre de phénomènes a été observé, à savoir :
- L’apparition du phénomène de digitation lorsque le fluide injecté possède
une viscosité inférieure à celle de fluide déplacé
.
- L’apparition de la stabilité dans le cas de déplacement de l’huile par un
fluide plus visqueux.
- La présence d’une fraction d’eau, initialement dans le milieu poreux,
amplifie l’instabilité.
- La présence d’une région à forte perméabilité au voisinage de puits
producteur donne lieu à un écoulement préférentiel qui provoque une percée
d’eau précoce.
Comme l’efficacité du balayage dépend principalement de la fraction d’huile
récupérée, alors les différents phénomènes observés sont des facteurs qui affectent
directement cette quantité. Ils causent principalement l’apparition de la phase déplaçante dans le puits de production. Lorsque ce phénomène, appelé percée d’eau,
apparait, une quantité importante de l’huile reste piégée dans le milieu poreux.
La connaissance de la nature de l’écoulement peut donner, à l’ingénieur, une
idée sur les difficultés rencontrées lors de l’exploitation des gisements pétroliers et
chercher des solutions adéquates. Dans le cas de l’injection d’eau (waterflooding) qui
donne lieu au phénomène de agitation visqueuse, des additifs sont rajoutés à la phase
eau afin d’augmenter sa viscosité et réduire le phénomène d’instabilité. Dans le cas de
l’apparition des champs d’écoulements préférentiels une étude est faite avant le forage
des puits pour un meilleur positionnement de ces derniers.
Description
85 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Milieu poreux