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Kharrat, Mamdouh (2004) Etude des conditions de formation et de stabilité des hydrates de gaz dans les fluides de forage. Doctorat Génie des Procédés, CENERG- Centre énergétique et procédés, ENSMP p.133.
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- Etude des conditions de formation et de stabilité des hydrates de gaz dans les fluides de forage. (deposited 21 Février 2005)
- Etude des conditions de formation et de stabilité des hydrates de gaz dans les fluides de forage. (deposited 29 Juin 2005) [Affichage actuel]
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Résumé
Les fluides employés lors du forage pétrolier pour la lubrification de l’outil de forage, l’évacuation des déblais et le
maintien de la pression hydrostatique dans le puits sont composés de solides en suspension dans une huile minérale,
qui contiennent également une solution aqueuse en émulsion. La formation d’hydrates de gaz dans ces fluides, rendue
possible par les conditions de pression et de température du forage offshore, est suspectée d’être à l’origine de
plusieurs accidents sérieux. L’objet de cette thèse est l’étude des conditions de formation et de stabilité des hydrates de
gaz dans les fluides à base d’émulsion eau – dans – huile.
La technique d’analyse calorimétrique différentielle a été retenue en raison de sa compatibilité avec les
systèmes les plus complexes. La validité des mesures de températures de dissociation des hydrates de méthane dans les
solutions de chlorure de sodium et de chlorure de calcium a été vérifiée pour des pressions comprises entre 4 et 12
MPa. L’application aux émulsions eau – dans – huile, représentant un modèle simplifié des fluides de forage, a permis
de vérifier que l’état dispersé de la phase aqueuse n’influence pas de façon mesurable la thermodynamique des
hydrates de méthane. Il accroît en revanche fortement la cinétique de formation et les quantités d’hydrate formé.
L’application aux fluides réels confirme les résultats obtenus en émulsion. Les informations obtenues permettent de
proposer un modèle phénoménologique du processus de formation des hydrates de gaz en émulsion.
La modélisation a permis le calcul des limites de stabilité des hydrates de méthane en présence de divers
inhibiteurs, à des pressions allant jusqu’à 70 MPa. Les diagrammes de phases isobares hydrate – sel, permettant de
prédire l’efficacité de l’inhibition en fonction de la température et de la concentration, ont été établis pour le chlorure
de sodium et le chlorure de calcium, pour des pressions allant de 0,25 à 70 MPa.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
|---|---|
| Directeur de Mémoire: | FÜrst, Walter |
| Date: | 26 Octobre 2004 |
| Jury de Mémoire: | Clausse, Danièle et Audibert-hayet, Annie et Cournil, Michel et Monfort, Jean-Pierre et Dalmazzone, Didier et FÜrst, Walter |
| Discipline: | Génie des Procédés |
| Fonds: | ENSTA ENSMP |
| Institution: | ENSMP |
| Laboratoire: | CENERG- Centre énergétique et procédés |
| Sujets: | 6. Chimie, physico-chimie et génie chimique 5. Mécanique des fluides et énergétique |
| Mots-clés libres: | Hydrate, Clathrate, Methane, Natural gas, Drilling fluids, Emulsion, Dsc, Thermodynamics, Hydrate, Clathrate, Méthane, Gaz naturel, Fluides de fora ge, émulsion, Dsc, Thermodynamique |
| Code ID: | 1073 |
| Déposé par : | Mamdouh Kharrat |
| Déposé le : | 29 Juin 2005 |
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