Laboratoire de Thermodynamique et d Energétique des Fluides LFC CNRS - TOTAL - UPPA UMR 5150

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1 Laboratoire de Thermodynamique et d Energétique des Fluides Complexes LFC CNRS - TOTAL - UPPA UMR 5150

2 Organisation du laboratoire Directeur : P r A. Graciaa Comportement de Phases phase Pr. J.L Daridon Propriétés de de transport Pr. C. Boned Colloïdes et et Interfaces interfaces Pr. J. Lachaise Bruts Lourds P. Creux Gas Acides Pr. D. Broseta Milieux Poreux IPRA - Fédération de Recherche LMA, LFC, LIG

3 Membres du LFC Professeurs, Directeurs de recherche 9 Maître de Conférence, Chargé de Rech. 13 (4) Ingénieurs TOTAL 4 Doctorants 10 Techniciens, A.I 2 Post-Doct/ATER 3 Environ 30 publications internationales/an (FPE, JCED, JCP, Lang., PRE )

4 Comportement de Phase Domaines de recherche Mesures de propriétés thermodynamiques Hautes Pressions (densité, vitesse du son, capacité calorifique, effet Joule-Thomson ) Équilibres se phase (L-V, L-L, Fluide-Solide, dépôts de cires et asphaltènes ). Modélisation: équation d état moderne/simulation moléculaire (SAFT- VR Mie), mise au point méthodes lumping/delumping, prédiction points critiques, modélisation dépôts de cires... Techniques expérimentales Cellules PVT, microscopie haute pression [0-700 (bar)] Pressure scanning calorimètre HP [ (bar)] Appareil Acoustique ultrasonore: vitesse du son [1500 bar] Densimètre HP [0-700 (bar)] Cellules de Filtration

5 Transitions Liquide-Solide Microscopie Hautes pressions 100 MPa, 2 µm Camera vidéo Analysor Fluid Obj T 1 T 1 T 2 T 2 P Polarizor Source

6 Vitesse du son Mélange Méthane-Butane Diamon: x 1 =0.158 Cross: x 1 =0.724 T=311 K P c :13.18 Mpa pour x 1 =0.724

7 Propriétés de transport Domaines de recherche Mesure H.P. de la viscosité dynamique dans les fluides et en perticuliers dans les mélanges complexes Conductivité electrique dans les saumures H.P. Piezo-rhéomètre pour étude bruts lourds Modélisation viscosité (sphères dures, volume libre, MD) + simulation dynamique moléculaire propriétés de transport. Instrumentation Viscosimètre à corps chutant HP HT (1000 bar) Viscosimètre à aiguille chutante-fluide très visqueux (to 10 5 cpo) Conductimètre électrique HT-HP (1000 bar) Piezo-Rheo, Gamme de Fréquence = Hz + 25, 77kHz

8 Viscosimètre haute pression (faible visco) Viscosimètre H.P. pour fluide très visqueux HP-HT Conductivité électrique

9 Dynamique moléculaire Thermodiffusion Mélange C1/n-C10 (non-idéal) Mélange «isotopes» (idéal) Point critique Alpha T R h o* Conductivité thermique T * λ c * ρ *

10 Colloïdes et Interfaces Domaines de recherche Desémulsification des bruts Rhéologie interfaciale (Bruts lourds) Formation/dissociation d hydrates en milieu poreux Influence de tensioactifs sur la formation d hydrates Tension interfaciale/angle de contact : Mesures et modélisation H.P. Instrumentation Zetametre - granulometre Tensiometre dynamique Appareillage H.P. pour formation/dissociation hydrates

11 Tensions interfaciales et angles de contact HP T T P P P

12 Émulsions eau/huile Crude oil Distillée (375 C, 520 C)

13 Bruts lourds Contexte Améliorer la récupération des bruts lourds Production froide Injection de vapeur Études Correspondance entre simulations and expériences Simulation croissance de bulle (production froide) Extension des propriétés physico-chimique properties à échelle du pore Micro-modèle Visualisation par microtomographie

14 Gaz acides Contexte Stockage géologique du CO 2 (sécurité) Réservoirs contenant du CO 2 ou/et H 2 S Etudes Capture cryogénique par l utilisation des hydrates Cellules pour études H 2 S H.P. (École des Mines de Paris) + mesure tension intefaciale systèmes avec H 2 S. Simulation moléculaires mélanges Gaz Acides

15 Milieu poreux Contexte Améliorer la récupération dans les réservoirs peu perméables (TIGHT GAS RESERVOIR) Études Nouveau procédés de fracturation (LGE) Évolution perméabilité Interactions solide/fluide : mouillage/adsorption (Exp + Sim. Mol.) Écoulements multiconstituants en milieu poreux (Trefle)

16 Intérêt FSC pour LFC Mesures propriétés thermophysiques (statique et dynamique) supercritique et proche point critique (conditions de gisements). Modélisation (EOS, lumping) position points critiques mélanges multiconstituants Effet milieu poreux sur aspects critiques Utilisation «caractéristiques» FSC pour procédé en lien avec recupération fluides pétroliers?