Mouillabilité des argiles et leurs propriétés de surface au contact des asphaltènes

Abstract

L’exploitation d’un gisement pétrolier exige la connaissance de l’environnement dans lequel se situe le brut. Ce dernier est en effet contenue dans des roches, appelées roches réservoirs dont les propriétés de mouillabilité et de porosité sont responsable de la rétention du pétrole et influe donc sur le rendement de la production. Dans les gisements de type gréseux, les roches réservoirs sont constituées de grains de quartz cimentés par les argiles. Dans les roches réservoirs constitués de grès argileux, les asphaltènes (constituants polaires du pétrole) s’adsorbent fortement sur les kaolinites, faiblement sur les illites et les autres minéraux de la roche. Cette différence de comportement des argiles vis-à-vis de l’huile pétrolière est liée aux propriétés de surface des argiles. Par ailleurs, l’adsorption des asphaltènes sur les argiles modifie la mouillabilité de la roche et réduit l’écoulement du pétrole en direction du puits. L’objectif du présent travail est d’élucider le mécanisme par lequel l’adsorption des asphaltènes sur les argiles modifie la mouillabilité de la roche. Ainsi, au cours de ce travail nous avons utilisé trois types d’argile, kaolinites, illites et montmorillonites qui ont étaient purifiés et caractérisées. Les résultats obtenus indiquent principalement quatre conséquences qui résultent de l’adsorption des asphaltènes sur les argiles. L’ensemble des résultats indique l’existence d’une corrélation entre les propriétés de surface des argiles (charge de surface dans l’eau, capacité d’échange cationique, angle de contact à l’interface argile-solvants organique ou aqueux) et leurs propriétés adsorptives en présence des asphaltènes.