Etude thermodynamique et expérimentale du cycle géochimique du soufre dans les bassins sédimentaires, A thermodynamic and experimental study of the geochemical cycle of sulfur in sedimentary basins

Sous la direction de Jacques Pironon, Talgat Yensepbayev
Thèse soutenue le 10 mars 2011: Nancy 1
Le soufre est présent dans les systèmes pétroliers à la fois sous forme organique et minérale. Il est impliqué dans de nombreuses réactions d'oxydoréduction qui affectent la qualité des huiles (par des réactions de sulfuration ou de désulfuration) et du gaz naturel (par la génération de H2S en contexte de réduction thermochimique des sulfates), ainsi que la porosité des roches réservoirs (par la dissolution de l'anhydrite ou la précipitation de soufre élémentaire ou de pyrobitume). Ces réactions sont gouvernées par la température (et dans une moindre mesure la pression), les conditions d'oxydoréduction et la composition chimique globale du système. La thèse comporte trois parties : (1) une étude thermodynamique des réactions chimiques impliquant le soufre dans les bassins sédimentaires ; (2) une étude expérimentale des réactions de sulfuration et de désulfuration des composés organiques ainsi que de la réduction thermochimique des sulfates; (3) une étude pétrographique et d'inclusions fluides sur des échantillons d'un réservoir carbonaté du bassin Pré-Caspien
-Sulfure d´hydrogène (H2S)
-Bassins sédimentaires
-Réduction thermochimique des sulfates (TSR)
-Soufre élémentaire
-Composés organiques soufrés
-Thermodynamique
-Expériences en autoclaves
-Inclusions fluides
Sulfur occurs in petroleum systems as both organic compounds and minerals as well as under different oxidation states. It is involved in a number of redox reactions which may impact the quality of crude oils (through sulfurization or desulfurization reactions) and natural gas (through the generation of H2S during thermochemical sulfate reduction), as well as the petrophysical properties of reservoir rocks (through the dissolution of anhydrite and the precipitation of elemental sulfur and pyrobitumen). These reactions are controlled by temperature (and to a lesser extent pressure), the redox conditions, and the overall chemical composition of the system representing the petroleum reservoir. The thesis consists of three parts: (1) a thermodynamic study of chemical reactions involving sulfur which occur in sedimentary basins; (2) an experimental simulation of sulfurization and desulfurization reactions of organic compounds, as well as of thermochemical sulfate reduction; and (3) a petrographic and fluid inclusion study of carbonate rock samples from a sulfur-rich hydrocarbon reservoir of the northern Caspian Sea
-Hydrogen sulfide (H2S)
-Sedimentary basins
-Thermochemical sulfate reduction (TSR)
-Elemental sulfur
-Organic sulfur compounds
-Thermodynamics
-Autoclave experiments
-Fluid inclusions
Source: http://www.theses.fr/2011NAN10018/document