| Le
pétrole est généralement produit sous la
forme d'une émulsion eau dans l'huile.
Dans la formation, le brut se trouve en contact avec de l'eau.
Au cours de l'extraction, le cisaillement exercé sur
le mélange lors du passage dans les interstices de la
roche, les pompes, les tubings et les buses des têtes
de puits, conduit à la formation d'émulsions plus
ou moins stables.
Ce processus peut être accéléré ou
aggravé par la présence de certains composants
tensioactifs dans l'émulsion d'hydrocarbures et d'eau,
par exemple:
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- acides naphténiques
- dérivés
aminés
- dérivés
soufrés
- composés organométalliques
- produits de traitement
(inhibiteurs de corrosion, anti-dépôt minéraux…)
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Des
solides en suspension, sulfures métalliques, asphaltenes,
paraffines, argiles, peuvent également être la
cause de la stabilisation des émulsions.
Ces différents produits se concentrent aux interfaces
eau-huile et, en abaissant la tension superficielle, permettent
pour un faible effort mécanique de fragmenter finement
les gouttelettes dispersées et, en formant un film plus
ou moins rigide à l'interface, empêchent la coalescence
de la phase dispersée.
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Les charges électriques portées par ces éléments
dispersants créent une force répulsive qui empêche
les gouttelettes de se rapprocher, augmentant encore la stabilité
de l'émulsion.
Production
:
L'exploitant est amené à
séparer l'eau mélangée au brut de la production
pour un certain nombre de raisons :
- Améliorer
le rendement de ses installations en facilitant l'écoulement
des fluides dans les tubes par la réduction de la
viscosité (écoulement diphasique) et en diminuant
les volumes à transporter.
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- Réduire
les risques de corrosion et les coûts de transport
en séparant rapidement la phase eau qui peut être
facilement éliminée.
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Principes
d’action des désémulsifiants :
Pour une émulsion donnée,
la vitesse de séparation des gouttelettes dépend
de leur rayon, de la différence de masse volumique des
deux phases et de la viscosité (loi de Stoke)
Le briseur d'émulsion devra donc augmenter le diamètre
des gouttelettes d'eau et diminuer la viscosité. Il faudra,
pour augmenter la taille des gouttelettes d'eau, provoquer leur
rassemblement en réduisant ce qui s'oppose à leur
coalescence par la neutralisation, le démouillage, la
fluidification du film inter facial.
Mise
au point des formulations :
Scomi Anticor dispose
d'une gamme complète de molécules tensioactives.
En effet, n’étant pas lié à une source
d’approvisionnement unique, les spécialistes de
l’entreprise sélectionnent les meilleures matières
premières du marché, seules ou en synergie.
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La mise au point de briseurs d'émulsion ne peut être
faite de façon fiable que sur des émulsions fraîchement
prélevées.
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En effet, le vieillissement entraîne un grossissement
des particules de la phase dispersée; le dégazage
et l'oxydation modifient le pH et le pouvoir émulsionnant
des tensioactifs présents dans l’huile.
La mise au point des désémulsionnants
se fera donc sur le site de production par la méthode
des « bottle tests »
Scomi
Anticor dispose de techniciens
expérimentés capables de déterminer par
ces essais:
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- Le type
et la quantité de tensioactifs non ioniques nécessaires
pour détruire la structure rigide du film physico-chimique
séparant les deux phases.
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- Le type
et la quantité de tensioactifs ioniques capables de
neutraliser les charges électriques stabilisant l'émulsion
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- La formulation
finale du désémulsifiant spécifique au
gisement considéré, en prenant en compte la
présence d’autres traitements (inhibiteurs de
corrosion, bactéricides, …)
Application
sur site :
Le choix du point d'injection est très
important. Il
doit être situé de telle sorte qu'il favorise les
temps de contact et le brassage de l'émulsion traitée.
Il doit donc être le plus éloigné possible
des installations de traitement physique: réchauffeurs,
séparateurs et bacs de stockage.
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La
diminution de viscosité due à la rupture de l'émulsion
milite aussi pour injecter le briseur d'émulsion le plus
en amont possible sur le circuit afin:
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L’augmentation
du temps de contact permet de réduire les dosages nécessaires
à une bonne déshydratation.
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Exclusivités
Scomi Anticor
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L’entreprise, ayant développé
des solutions exclusives pour le traitement des paraffines et
des asphaltenes, est tout particulièrement efficace pour
contrôler les émulsions difficiles produites par
les bruts correspondants.
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Quelques
exemples d'application sur des émulsions difficiles :
Europe
du sud:
Un
gisement produisant un brut asphalténique présentait
d'importantes difficultés de process dues aux asphaltenes.
La mise en œuvre d'une formule dispersant d'asphaltene / briseur
d'émulsion a permis de résoudre définitivement
ces problèmes. (C.F.
SPE paper 30128)
Europe
du nord:
Un
gisement de gaz à condensats présentait des
émulsions condensats / eau stabilisées par les
asphaltènes. La mise en œuvre d'une formule dispersant
/ désémulsionnant a permis une déshydratation
normale.
Nigeria:
Un
gisement produisant des bruts acides nécessitait l'emploi
de 150 à 200 ppm d'acide acétique pour obtenir
une déshydratation correcte. La mise au point d'un
désémulsionnant spécifique a permit de
supprimer l'utilisation d'acide acétique et des problèmes
de logistique et de corrosion associés.
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Emulsions
