L’étude des propriétés interfaciales et inhibitrices des fluides de forage à base d’eau

Abstract

Le présent travail porte sur la caractérisation d’un fluide de forage à base d’eau formulé à partir de bentonite et d’un certain nombre d’additifs dont des polymères et des tensioactifs. L’objectif était d’étudier l’apport du tensioactif dans les phénomènes d’inhibition de l’argile qui ont tendance à gonfler au contact de l’eau. Pour cela, nous avons caractérisé différents mélanges formulés à partir de ces ingrédients d’un point de vue rhéologique, filtration, structural, et stabilité du système. Les résultats de nos essais ont montré que le système formulé à partir du polyglycol et de tensioactif anionique présente les meilleures performances selon les standards API. La partie pratique comprend six chapitres: Le premier chapitre met l’accent sur la caractérisation des matériaux et matériel utilisés durant la réalisation des essais, les caractéristiques des tensioactifs. Le deuxième chapitre aborde l’étude des bentonites et les suspensions de bentonite, sa constitution minéralogique, sa granulométrie, son hydratation, ses propriétés rhéologiques de gonflement et de dispersion ainsi que les interactions physico-chimiques du système bentonite/eau. Dans le troisième chapitre des essais de rhéologie, de transmission et de tension superficielle ont été effectués sur des solutions de polymères seuls et des mélanges polymères/tensioactifs afin d’optimiser les mélanges et de mettre en évidence le rôle des tensioactifs. Le quatrième chapitre est la synthèse des deux précédents, il présente les interactions argiles/additifs dans les différents essais de rhéologie, de tension superficielle, de transmission et de diffraction grâce à la méthode de la wet cell statique. Le cinquième chapitre comprend les essais d’API des différentes formulations de boues proposées, et l’étude de l’influence de la température sur la viscosité des boues. Le sixième chapitre traite sur les essais de Hot Rolling et d’inhibition afin de voir comment nos systèmes réagissent à la haute pression et température. En dernier une conclusion qui résume les principaux résultats obtenus durant cette étude, et qui elle ouvre également de nouvelles perspectives d’utilisation de tensioactifs dans les fluides de forage.