Extraction des fluides au DEAN STARK
L’appareil de
Dean Stark est un montage de verrerie de laboratoire utilisé en chimie de
synthèse pour extraire l’eau (ou d’autres liquides) d'un milieu réactionnel. Il
a été inventé par E. W. Dean et D. D. Stark en 1920.
Elle comporte
:
• Porte
échantillon.
• Eprouvette
graduée recueillant l’eau
• Ballon à
toluène
• Condenseur
• Batterie
(résistance pour l’ébullition du toluène)
Le mode
opératoire consiste en :
• La Pesée de
l’échantillon frais = P1
• Placer
L’échantillon dans le porte échantillon.
• Ajouter les
accessoires d’opération d’extraction.
Une fois
l’opération est terminée, le volume d’eau récupéré est répertorié (x), les
échantillons vont être pesés pour la deuxième fois (P2). Ensuite ils sont lavés
au méthanol pour extraire les sels et ensuite les plugs sont séchés dans une
étuve à température de 110°C et enfin, on les pèse pour la troisième fois (P3).
P1 - P2 = Poids de l’eau et de l’huile (P4) P2 - P3 = Poids du sel. X = Volume
d’eau distillée récupérée. Le reste des analyses se feront de la même manière
que pour les analyses conventionnelles (c’est-à-dire la mesure des propriétés
pétrophysiques) L’eau recueillie dans les éprouvettes est une eau distillée de
densité = 1 Pour obtenir le volume réel d’eau (eau de gisement ou le brine), il
faut multiplier le volume d’eau récupérée par le coefficient de correction. Vw .
coef = V réel d’eau de gisement (Volume du brine ou Vb) Vw = Volume d’eau
récupérée (eau distillée) Coef = Coefficient de correction Quand au volume
d’huile, il suffit de trouver le poids de l’eau distillée qui est : Volume
d’eau distillée (X) foi Densité de l’eau distillée qui est égale à 1 = P5 Le
poids de l’hydrocarbure est égale à P4 – P5 = P6 Le volume du pétrole est égale
à : P6 / 0,81 = Xp (Volume du pétrole) Où
: 0,81 est la densité moyenne du
pétrole. Ensuite les échantillons subiront une analyse conventionnelle pour en
déduire le volume des pores qui est égale à:
Volume totale – Volume solide = Volume des pores (Vt – Vs = Vp)
Calcul de la saturation en eau : (Vb / Vp). 100 = SW % (Saturation en Eau en
pourcentage) Calcul de la saturation en huile: (Xp / Vp). 100 = SO %
(Saturation en Huile en pourcentage)
4. Séchage des
plugs :
Les échantillons
sont placés dans une étuve pour le séchage à une température de 110°C jusqu’à
stabilisation du poids Pour des raisons scientifiques, certains spécialistes
estiment qu’il ne faut pas chauffer au delà de 60 ° C. Ensuite les échantillons
sont gardés dans un dessiccateur pour leur éviter l’absorption de l’humidité.
Afin de faciliter et d’organiser le travail, les échantillons sont disposés sur
un plateau métallique conçu à cet effet.
4.1 Séchage
sec :
Cette méthode
est utilisable généralement pour sécher les plugs de types (carbonatés,
gréseux, sableux … etc.), car dans ces types les plugs ne contient pas des
grands quantités d'eau et donc n'influence pas par le changement de
température, on utilise dans cette méthode un appareil DKN 810.
4.2 Séchage
humide :
On utilise ce
type de séchage pour les plugs qui contient des pourcentages d'eau en titre
d'exemple les argiles, les marnes …etc. pour conserver l'humidité de l'état
initial de carotte (plugs).
5. Pesé les
plugs :
Fig.23:
Séchage des plugs (sec et humide)
Cette
opération est faire avec une balance électronique pour déterminer le poids de
l'échantillon avant les autres mesures.
Fig.24: La
balance électrique Rapport de stage de fin
6. Mesure de Porosité (Φ) :
Les roches
sédimentaires sont constituées par des particules et des grains, de forme
quelconque, cimentés entre eux, et entre lesquels existe des espaces vides qui
ont la faculté de contenir un ou plusieurs fluides interstitiels tels que de
l’air, de l’eau ou des hydrocarbures liquides ou gazeux, et les laisse circuler
: la roche est alors dite poreuse et perméable. La porosité (Φ) correspond au
volume total occupé par les vides de la roche (Vp) divisé par le volume total de
la roche (Vt), elle s’exprime le plus souvent en pourcentage. Φ = 𝑉𝑝𝑉𝑡X 100 = 𝑉𝑡 − 𝑉𝑠𝑉𝑡
X 100 - Φ : porosité [%]
- Vt : volume total (ou apparent) de l’échantillon [m3] - Vp : volume des vides
(ou volume des pores) entre les grains solides [m3] - Vs : volume réel des
grains [m3]
6.1 Mesure
du volume solide : Dans
notre laboratoire, L’ultra porosimètre permet de mesurer le volume solide de la
roche. Cet équipement est conçu sur la base de la loi de Boyle et Mariotte qui
est : P1 * V1 / T1 = P2 - V2 / T2 Le gaz d’expansion utilisé est l’hélium.
L’appareil est fabriqué de façon à effectuer des mesures sur des plugs de 1’’
et 1,5’’. Le mode opératoire consiste en la calibration de l’appareil puis la
vérification du volume solide d’un des cheks plugs. Apres chaque huit mesure
sous le logiciel Winpore, il faut vérifier l’efficacité de l’appareil avec un
des check plug de volume totale connu. Le programme permet l’enregistrement des
mesures effectuées sous un fichier créé dans ce sens. L’idéal est que l’appareil
fonctionne sous une température ambiante et constante.
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