Mécanismes de formation et évolution des pyrobitumes dans les réservoirs pétroliers : cas naturels et approches expérimentales.
Résumé
The thermal degradation of hydrocarbons in petroleum reservoirs leads to formation of gas and
an insoluble, carbon-rich residue known as pyrobitumen, whose presence is severely detrimental
to the poro-perm qualities of the reservoir.
This thesis presents the parallel study of a series of naturally occurring reservoir bitumens from
Angola and Abu Dhabi, and an experimental study of artificial maturation of both immature
solid bitumen and crude oil by closed system pyrolysis.
Results indicate that pyrobitumen formation is strongly dependent on the composition of the oil
precursor. Specifically, NSO content appears to exhibit a strong control on the temperature
threshold for formation, and the quantity of pyrobitumen. There appear to be at least two
mechanisms for pyrobitumen formation. Normal oils undergo cracking and condensation
reactions, leading to small amounts of graphitising, refractive pyrobitumen. However, NSO-rich
oils tend to undergo polymerisation to solidify prematurely.
an insoluble, carbon-rich residue known as pyrobitumen, whose presence is severely detrimental
to the poro-perm qualities of the reservoir.
This thesis presents the parallel study of a series of naturally occurring reservoir bitumens from
Angola and Abu Dhabi, and an experimental study of artificial maturation of both immature
solid bitumen and crude oil by closed system pyrolysis.
Results indicate that pyrobitumen formation is strongly dependent on the composition of the oil
precursor. Specifically, NSO content appears to exhibit a strong control on the temperature
threshold for formation, and the quantity of pyrobitumen. There appear to be at least two
mechanisms for pyrobitumen formation. Normal oils undergo cracking and condensation
reactions, leading to small amounts of graphitising, refractive pyrobitumen. However, NSO-rich
oils tend to undergo polymerisation to solidify prematurely.
La dégradation thermique des hydrocarbures dans des gisements conduit à la formation de gaz et
d'un résidu insoluble carboné, connu sous le nom de pyrobitume, dont la présence réduit
considérablement la porosité et la perméabilité des réservoirs pétroliers.
Cette thèse concerne l'étude géochimique et pétrographique d'une série de bitumes naturels
d'Angola et d'Abu Dhabi, ainsi qu'une approche expérimentale de maturation artificielle de
bitume solide immature et de l'huile brute par la pyrolyse au milieu fermé.
La formation du pyrobitume dépend fortement de la composition du précurseur d'huile. Le
contenu en NSO a une forte influence sur le seuil de la température de formation, et le
rendement de pyrobitume. Il semble y avoir au moins deux mécanismes de formation du
pyrobitume : les huiles « normales » subissent un craquage et une condensation, alors que celles
riches en NSO, plutôt une insolubilisation prématurée par polymérisation.
d'un résidu insoluble carboné, connu sous le nom de pyrobitume, dont la présence réduit
considérablement la porosité et la perméabilité des réservoirs pétroliers.
Cette thèse concerne l'étude géochimique et pétrographique d'une série de bitumes naturels
d'Angola et d'Abu Dhabi, ainsi qu'une approche expérimentale de maturation artificielle de
bitume solide immature et de l'huile brute par la pyrolyse au milieu fermé.
La formation du pyrobitume dépend fortement de la composition du précurseur d'huile. Le
contenu en NSO a une forte influence sur le seuil de la température de formation, et le
rendement de pyrobitume. Il semble y avoir au moins deux mécanismes de formation du
pyrobitume : les huiles « normales » subissent un craquage et une condensation, alors que celles
riches en NSO, plutôt une insolubilisation prématurée par polymérisation.