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Étude du comportement de la gomme de xanthane lors de son injection en milieu poreux.

Haberman, Michaël (2006). Étude du comportement de la gomme de xanthane lors de son injection en milieu poreux. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 169 p.

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Résumé

La réhabilitation des aquifères contaminés aux "liquides immiscibles" par des méthodes de traitement in situ par injection de solutions de lavage peut être optimisée par l'utilisation de polymères. Ces solutions de polymères ajoutées aux solutions de lavage ou injectées en pré ou post traitement de la solution nettoyante, contribuent à un meilleur balayage de la formation géologique par la formation de fronts stables entre les différents fluides présents dans le milieu poreux. Le présent projet de recherche consiste à étudier le comportement rhéologique de la gomme de xanthane lors de son injection en milieu poreux. Des essais en colonne de sable ont été effectués afin de caractériser ce polymère et évaluer son comportement rhéofluidifiant. Des mesures de viscosité en fonction du taux de cisaillement ont confirmé le comportement rhéofluidifiant de la gomme de xanthane: la viscosité diminue avec le taux de cisaillement. Néanmoins, avec une solution à 250 mg/L pour des taux de cisaillement supérieurs à 6 s⁻¹, la viscosité augmente, due à un colmatage du milieu poreux. Ce colmatage est principalement causé par une accumulation de polymère dans la colonne. Les essais ont également montré qu'une solution de polymère préalablement cisaillée perd ses propriétés rhéologiques, dû probablement à une modification de la structure chimique de la gomme de xanthane, notamment par une rupture des chaînes. Une adsorption de polymère à la surface des grains de sable, un piégeage mécanique dans le sable ou une dilution par l'eau préalablement présente au niveau des pores avant son injection peuvent également en être les causes. Un autre essai en colonne de sable a permis de mettre en évidence l'effet d'hystérésis ou de "mémoire" de la gomme de xanthane pendant trois cycles d'injection à débits variables. Des essais en bac de sable rectangulaire ont permis d'évaluer l'efficacité de balayage de la gomme de xanthane et la stabilité du front de déplacement dans un système d'injection/pompage par un doublet de puits à travers un milieu poreux. Deux tests ont été réalisés: i) un premier essai en bac rempli d'une couche de sable fin et; ii) un second essai dans un bac composé de trois couches (une couche de sable grossier entre deux couches de sable fin). Les résultats ont confirmé un meilleur balayage de la formation géologique avec la solution de xanthane comparé à l'eau, tant pour le bac à une couche que pour le bac à trois couches, dû à la formation de fronts stables lors de l'injection.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Martel, Richard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lefebvre, René; Therrien, René
Mots-clés libres: gomme de xanthane; milieu poreux; caractérisation physique; solution aqueuse; colonne de sable
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 16 oct. 2013 20:34
Dernière modification: 20 nov. 2015 15:14
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1627

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