Variations de la perméabilité de réservoirs gréseux soumis à percolation de solutions salines. Essais conduits sur grès cohérent. Variation of the permeability of consolidated sandstone subjected to percolation with salt solutions

Résumé En Fr

This study of coherent and consolidated sandstones follows previous work devoted to clay-rich and unconsolidated sandstone. The variations of the permeability coefficients were measured by various percolating solutions (NaCl. KCl. MgCl₂, CaCl₂), of different concentrations and at several temperatures (20 °C, 60 °C and 90 °C). There are five major results. (i) The permeability coefficient diminishes as a function of time in all experiments except at 90 °C and I = 1 or 2. (ii ) The temperature has the greatest effect. The permeability coefficient decreases linearly or hyperbolically when temperature increases, (iii) The permeability coefficient depends on the nature of the cation. In diluted conditions (I = 0,01, 1 = 0,1), к decreases as a function of the following cation order : Na > Mg > Ca > K. In solutions of high ionic strength (I = 1 or 2), к decreases in the following order : Na > К > Ca > Mg. Therefore the different sequence orders are not really reliable, (iv) The permeability coefficient к for a given salt tends to diminish when the concentration of the solution increases from I = 0,01 to I = 0. 1 but to increase when the ionic strength rises from I = 1 to I = 2. (v)The effect of any change in the nature of the cations or of the temperature is immediate and. contrary to what observed on uncoherent sandstones. variations are reversible. Thus, the permeability properties of consolidated sandstones seem to depend on the exchangeable cation properties of the clay plasma.

L'étude de la réactivité des grès à l'eau et aux saumures, commencée sur des échantillons meubles, est poursuivie ici sur des échantillons cohérents. Les variations du coefficient de perméabilité des grès ont été mesurées au cours de la percolation de solutions de nature (NaCl, KCl, MgCl₂,CaCl₂), de concentrations (force ionique : 1 = 0,01, 1 = 0,1,1 = 1 et I = 2) et de température (20 °C, 60 °C,90 °C) différentes. Les résultats obtenus sont au nombre de cinq. (i) La perméabilité diminue en fonction du temps dans tous les essais, sauf pour les essais réalisés à 90 °C et à force ionique élevée (1 et 2). (ii) L'effet de la température est le plus net. La perméabilité décroît lorsque la température augmente et cette décroissance est linéaire ou hyperbolique suivant la nature et la concentration du sel. (iii) La perméabilité dépend de la nature du sel en solution. Dans les solutions diluées (I = 0,01 ou I = 0,1) la perméabilité décroît dans l'ordre des cations suivant : Na > Mg > Ca > К. Dans les solutions concentrées (I = 1 ou I = 2) la perméabilité décroît dans l'ordre suivant : Na > К > Ca > Mg. Cependant ces séquences ne s'obtiennent pas de façon fidèle, (iv) La perméabilité dépend de la concentration du sel en solution. Pour un sel donné, la perméabilité tend à diminuer lorsque la concentration croît de I = 0,01 à I = 0,1, puis elle tend à augmenter quand I croît de 1 à 2. (v) L'effet du changement de concentration et de température est immédiat, et à l'inverse de ce qu'on a obtenu sur les grès meubles, on n'enregistre pas de variations irréversibles de perméabilité. Celle-ci paraît gouvernée par la nature des cations en position échangeable des argiles du plasma du grès .