Etude des caracteristiques mecaniques et Rheologiques d’un non-newtonien : Application au petrole Brut

Abstract

L’amélioration des procédés de la production du pétrole brut nécessitent des connaissances et compréhensions de leur comportement rhéologique. Les propriétés rhéologiques et dynamiques de ce fluide ont été récemment étudiées. Ces études montrent que le comportement rhéologique du pétrole change d’un fluide Newtonien à un fluide non-Newtonien dans des conditions bien précises, telle que la température d’environnement. Ce changement de comportement conduit à des perturbations pendant son pompage et son transport dans les pipelines, à cause de l’augmentation des pertes de charges dues à la variation des contraintes surtout au niveau de la paroi. L’objectif de ce travail était l’utilisation de plusieurs modèles numériques tels que ceux qui tiennent compte les paramètres mécaniques comme le modèle de Bingham, le modèle d’Ostwald et celui de Herschel Bulkley, pour calculer les caractéristiques rhéologiques qui sont la contrainte et le taux du cisaillement, dans différentes températures ; des modèles qui tiennent compte la structure et la concentration comme le modèle de Cross, de Quemada et celui de Krieger et Dougherty pour étudier ce fluide considéré comme une émulsion, et un modèle résultant de la théorie des réseaux qui est le modèle de Phan Thien Tanner modifié (MPTT) et qui prend en considération les changements microscopiques produit par l’écoulement, afin de faire le choix sur le mieux adapté. Les résultats trouvés, après l’application de chaque modèle sur différents types de pétrole brut, ont montré que pour les modèles qui tiennent compte les paramètres mécaniques, chaque modèle trouve son application sur un type précis du pétrole pour une température bien déterminée, mais ce modèle devient plus valable si la température change. Par contre, le modèle de MPTT reflète la réalité physique pour le pétrole qui a un comportement non-Newtonien.