ABSTRACT
A screening study was carried out on carbonates from the Upper Devonian Grosmont Formation in northeastern Alberta to evaluate the fluid-rock interactions that may occur during in situ recovery of bitumen. A factorial design was employed with experiments at two levels of each of the factors: bitumen (absent and present), temperature (200°C and 265°C), salinity (no NaCl and 0.1 m NaCl), and time (13 days and 26 days). One centre-point experiment (bitumen, 233°C, 0.05 m NaCl, 19.5 days) was carried out in quadruplicate. The dependent variables were: liquid and gas chemical compositions, relative mineral abundances, and bitumen released during hydrothermal treatment. Scanning electron and optical microscopy, as well as surface area and pore-size distribution measurements on selected samples, were used to further interpret the results. Dolomite, quartz, and diopside dissolution, calcite formation, and formation of an unidentified amorphous silicate phase took place. In addition, salt effects on carbonate solubility were observed. The influence of the independent variables and their interactions on these processes were identified through analysis of variance. All factors played a role, but temperature was the most important independent variable. Surface area measurements showed an increase after hydrothermal treatment. Also, the pore-size distribution had changed, and it is postulated that dissolution enlargement of fine pores occurred concurrently with mineral deposition in large pores. Only one sample, however, was investigated in this way.
RÉSUMÉ
Une êtude selective a été effectuée sur les carbonates en provenance de la formation Upper Devonian Grosmont, au nord-est de la province d’Alberta, pour faire évaluer la possibilité de l’interaction fluide-roche lors de la stimulation in situ de la production du pétrole. Les expériments ont été programmés selon un modèle factorial de deux niveaux pour chaque facteur, ceci-dit: bitume absent ou présent, température de 200 et 265°C, salinité absente ou de 0.1 m NaCl et temps de 13 ou 26 jours. Egalement, un experiment intermédiaire a été programmé pour être répété quatre fois, dont les conditions ont été les suivantes: bitume présent, 233°C, salinité de 0.05 m NaCl et 19.5 jours. Dans le modèle factorial decrit ci-dessus, les suivantes variables dépendantes ont été considerées: analyse chimique du gaz et du liquide, abondance relative des minéraux moyennement la diffraction des rayons X, dissolution de bitume lors du traitement hydrothermique. En outre, l’étendue superficielle et la mésure de la distribution des pores ont été observées moyennement microscope électronique à balayage et microscope optique pour être utilisées dans l’interprétation des résultats à venir. Parmis les résultats obtenus sur l’abondance de minéraux il faut souligner la signification de la dissolution des dolomite, quartz et diopside, la formation du calcite, ainsi que d’une phase amorphe de silicate non-identifiée. En plus, il a été observé l’effet de l’eau salée sur la solubilité des carbonates. L’influence des variables indépendantes et leur interaction sur les processus décrits auparavant ont été identifiées au moyen de l’analyse de variance qui a montré tous les facteurs importants, mais la température étant la plus importante variable indépendante. L’étendue superficielle a été augmenté, au moins en ce qui concerne l’expériment pour lequel on a obtenu des données sur cette quantité. La distribution des pores a également changée et il est supposé qu’un double éffet se produit: l’agrandissement des petits pores dû à la dissolution, et la précipitation des minéraux dans les grandes pores.
Traduit par W. Kubacki
