Anabel Aboussou

Développement d’une méthode de spéciation et de quantification des différents composés soufrés contenus dans les roches mères marines avec un Rock-Eval 6 couplé à un système d’analyse du soufre.

Anabel Aboussou, Violaine Lamoureux-Var, Daniel Pillot, Jérémie Letort, Bruno Garcia, Isabelle Kowalewski, Brigitte Doligez

IFP-Energies nouvelles ; ED 398 Géosciences, ressources naturelles et environnement, 1 et 4 avenue de Bois-Préau 92852 Rueil-Malmaison Cedex – France.

Développé par IFP-Energies nouvelles, le Rock-Eval 6 permet la spéciation et la quantification des composés carbonés organiques et minéraux des roches, via un certain nombre de paramètres obtenus pendant les deux phases de l’analyse, que sont la pyrolyse et l’oxydation (e.g. Lafargue et al., 1998 ; Pillot et al., 2014). Grâce à un nouveau prototype de Rock-Eval 6 couplé à un système conçu pour la détection du soufre, il est maintenant possible d’analyser le soufre simultanément au carbone. En pyrolyse, les composés soufrés libérés par la roche, sont tout d’abord oxydés en SO2 dans une chambre de combustion, puis enregistrés par un détecteur ultraviolet. Ensuite en oxydation, le soufre résiduel de la roche est libéré sous forme de SO2 et est directement enregistré par le détecteur ultraviolet. Deux profils de SO2 sont ainsi obtenus, l’un en pyrolyse et l’autre en oxydation, en fonction d’une programmation temps-température. Chaque profil présente plusieurs pics, que l’on cherche dans cette étude à corréler avec les différentes espèces soufrées rencontrées dans les roches mères marines. Au niveau du signal SO2 de pyrolyse, il est possible de discriminer le soufre organique du soufre minéral dû à la pyrite, car ils forment deux pics plus ou moins distincts. En revanche, le signal SO2 obtenu en oxydation n’est pas encore déchiffrable, d’une part parce que le soufre organique résiduel et le soufre pyritique résiduel s’oxydent à la même température et d’autre part parce que des réactions chimiques, suspectées d’avoir lieu dans la roche au cours du cycle d’oxydation, peuvent générer de nouveaux composés soufrés. Ainsi l’objectif de cette étude étant de quantifier les différentes formes de soufre rencontrées dans les roches mères marines avec ce prototype du Rock-Eval 6, il apparaît nécessaire de développer une approche expérimentale pour y parvenir. Pour cela la méthodologie suivante a été adoptée :

  • Identifier séparément les signaux des différents types de composés soufrés classiquement rencontrés dans les roches mères marines.
  • Étudier les possibles réactions chimiques qui auraient lieu lors de l’analyse Rock-Eval et qui modifieraient le signal du soufre, notamment en analysant des mélanges artificiels de différentes formes d’espèces soufrées, minérales et organiques.

Les premiers résultats obtenus permettent de caractériser séparément les signaux du soufre organique, du soufre natif, de sulfures et de sulfates et de mettre en évidence la néoformation de sulfates au cours de l’analyse Rock-Eval, pour laquelle nous proposeront un mécanisme chimique.

éférences :

Lafargue, E. ; Marquis, F. ; Pillot, D. (1998). Rock-Eval 6 applications in hydrocarbon exploration, production, and soil contamination studies. In : Revue de l’Institut Français du Pétrole, vol. 53, n° 4, p. 421–437.

Pillot, D. ; Deville, E. ; Prinzhofer, A. (2014). Identification and Quantification of Carbonate Species Using Rock-Eval Pyrolysis. In : Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies nouvelles, vol. 69, n° 2, p. 341–349.

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