Les réservoirs de schiste développent largement des pores de taille nanométrique, et l’effet de confinement intense fait que les caractéristiques de l’état de phase des fluides divergent significativement des conditions de phase de masse, rendant les théories conventionnelles d’état de phase difficilement applicables aux réservoirs de pétrole de schiste. Pour étudier le comportement de phase des fluides confinés, des expériences de point de rosée à l’échelle des pores de 10 μm et 100 nm ont été menées en utilisant la technologie micro-nanofluidique, observant systématiquement le comportement de condensation des fluides dans les pores confinés et les caractéristiques de distribution de la phase liquide. Les résultats des expériences au point de rosée montrent que le mécanisme général de condensation est similaire à différentes tailles de pores, passant par les étapes typiques de formation, d’expansion de film liquide ou de pont liquide, évoluant finalement vers une colonne liquide ; cependant, la taille des pores influence significativement la dynamique de condensation et les caractéristiques de distribution de la phase liquide. Par exemple, dans les pores de 10 μm, la condensation se produit préférentiellement aux coins, mais la fraction finale de phase liquide dans le pore est faible ; alors que dans les pores de 100 nm, la condensation n’est plus limitée aux coins, préférant se produire en priorité à l’entrée, la quantité de liquide précipité augmentant nettement et une distribution plus homogène de la phase liquide apparaissant. La pression de point de rosée mesurée comparée aux prévisions du modèle d’équation d’état de Peng-Robinson indique que le modèle traditionnel est limité dans la description des comportements de phase confinés à l’échelle nanométrique. Pour prédire avec précision le comportement de phase des fluides dans l’espace confiné, des facteurs tels que la force capillaire, les effets d’adsorption et les déplacements des propriétés critiques ont été intégrés au modèle traditionnel, établissant un modèle prédictif d’équilibre des phases adapté aux espaces confinés. La validation montre que le modèle corrigé décrit précisément le comportement de phase des fluides confinés, avec une erreur relative maximale de 5,30 %. Une analyse plus approfondie révèle que l’effet de confinement est le plus marqué à basse température et basse pression, se réduisant progressivement avec l’augmentation de la température. Cette étude, combinant modélisation théorique et validation expérimentale, fournit une base expérimentale et une référence théorique pour décrire l’équilibre de phase dans les pores nanométriques et propose de nouvelles idées pour la correction et l’application des modèles de prédiction d’état de phase dans les réservoirs de schiste.

réservoir de schiste;effet de confinement;comportement de phase des fluides;équation d’état Peng-Robinson;expériences micro-nanofluidiques