Spontaneous Emulsification in crude oils

Depuis 5 ans, l’autoémulsification de l’eau dans les bruts a été reportée sur plusieurs systèmes, et associée une récupération améliorée du pétrole. Nous avons tenté de comprendre quelle était son origine physico-chimique. Nous avons constaté que lorsqu’on mettait en contact du pétrole brut avec de l’eau, il se formait alors des micro-gouttes d’eau dans l’huile pour toutes les huiles lourdes étudiées. Nous avons montré que le phénomène d’émulsification spontanée observé lors du contact de pétrole brut avec de l’eau de faible salinité est un mécanisme doublement osmotique, régit par la double pénétration d’eau et des espèces « osmogènes » (ie espèces générant de la pression osmotique) dans les gouttelettes d’eau. Puis nous avons montré que le phénomène limitant est celui de la diffusion de l’eau dans l’huile et nous proposons une expression pour sa cinétique. En outre, nous avons observé deux phénomènes concomitants lors de l’étude de la récupération en huile à l’échelle microfluidique : récupération additionnelle d’huile et présence de micro-gouttes d’eau. Nous proposons d’expliquer cela par le gonflement des poches d’eau par le phénomène d’émulsification spontanée.Since 5 years, the autoemulsification of water in crude oils has been reported on several systems, and associated with improved oil recovery. We tried to understand what was its physicochemical origin. We found that when we put crude oil in contact with water, micro-droplets of water were formed in the oil for all the crude oils studied. We have shown that the phenomenon of spontaneous emulsification observed during the contact of crude oil with low salinity water is a double osmotic mechanism, governed by the double penetration of water and "osmogeneous" species (ie species generating osmotic pressure) in the water droplets. Then, we showed that the limiting phenomenon is the diffusion of water in the oil and we propose an expression for its kinetics. In addition, we observed two concomitant phenomena during the study of microfluidic scale oil recovery: additional oil recovery and the presence of micro-droplets of water. We propose to explain this by the swelling of the water pockets due to the phenomenon of spontaneous emulsification