Associative polyelectrolytes: Synthesis, characterisation, rheology and application in Enhanced Oil Recovery

Polyélectrolytes associatifs: Synthèse, Caractérisation, Propriétés en Ecoulement et Application pétrolière

Sabrina Paillet (1)

1 IPREM - Institut pluridisciplinaire de recherche sur l'environnement et les matériaux

The studies presented in literature show that monografted Hydrophobically Modified Polymers (HMP) present in water original rheological properties. To improve the rheological properties of these systems, we played on the nature of grafting by particularly considering bigrafted HPE by mixing of short (C4) and long alkyl chains (C12). To clarify the respective effect of each graft on their associative properties, we decided to work on a model system where the degree of polymerization and distribution of the main chain are identical whatever the grafting method, i.e. mono and bigrafted. Our choice was focused on the chemical modification of poly (acrylic acid), a work of synthesis and characterization was carried out: classical and assisted-microwaves chemical modification, new 1H NMR elucidation of microstructure, Automatic continuous mixing technique for macromolecular dimension.... The rheological results show a unexpected improvement of the viscosifying effect as function of polymer concentration, composition, shear rate, salinity and temperature. In perspective, an overview of the potentialities of HPE (structures undisclosed) in Enhanced Oil Recovery is presented.

Les études présentées dans la littérature montrent que les Polymères Hydrosolubles Associatifs (PAH) monogreffés présentent en milieu aqueux des propriétés rhéologiques originales. Afin d'améliorer les propriétés rhéologiques de ces systèmes, nous avons joué sur la nature du greffage en considérant tout particulièrement un polymère hydrosoluble bigreffé par un mélange de courtes (C4) et de longues chaînes alkyle (C12). Afin de mieux cerner l'effet respectif de chaque greffon sur leurs propriétés associatives, nous avons décidé de travailler sur un système modèle où le degré de polymérisation et la distribution de la chaine principale est identique quelque soit le mode de greffage, i.e. mono et bigreffé. Notre choix s'est porté sur la modification chimique de poly(acide acrylique) ; un travail important de synthèse et de caractérisation a été effectué : modification chimique classique et assistée par irradiation micro-ondes, nouvelle élucidation de la microstructure par RMN 1H, Analyse en Continue de Mélange pour les dimensions macromoléculaires.... Les résultats rhéologiques montrent une amélioration inattendue de l'effet viscosifiant en fonction de la concentration en polymère, de la composition, du cisaillement, de la salinité et de la température. En perspective, un aperçu des potentialités des PAH (structures non divulguées) en Récupération Assistée des Hydrocarbures est présenté.

Mots clés: associative polymer; bigrafted hydrophobically modified polyelectrolyte; enhanced oil recovery; automatic continuous mixing; rheology

Mots clés: polymère associatif; polyélectrolyte bigreffé hydrophobiquement modifié; récupération assistée des hydrocarbures; analyse continue de mélange; rhéologie

Domaines: Matériaux

Sabrina Paillet. Polyélectrolytes associatifs: Synthèse, Caractérisation, Propriétés en Ecoulement et Application pétrolière. Matériaux. Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00419736⟩