WO2012127130A1 - Méthode pour la caractérisation et la quantification rapides des carbonates d'un matériau solide - Google Patents

Méthode pour la caractérisation et la quantification rapides des carbonates d'un matériau solide Download PDF

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WO2012127130A1 PCT/FR2012/000085 FR2012000085W WO2012127130A1 WO 2012127130 A1 WO2012127130 A1 WO 2012127130A1 FR 2012000085 W FR2012000085 W FR 2012000085W WO 2012127130 A1 WO2012127130 A1 WO 2012127130A1
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carbonates
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Daniel Pillot
Eric DEVILLE
Alain Prinzhofer
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G01N33/241—Earth materials for hydrocarbon content

Definitions

  • the present invention relates to the field of petrophysics and more particularly to the field of methods for characterizing and quantifying the carbonates present in samples of rocks or other solid materials.
  • the determination and quantification of the carbonate content is interesting for any diagenesis study.
  • it is also interesting to characterize the nature and quantities of carbonates in the rocks used to make the cements and also in the cements themselves to estimate their quality.
  • Methods for detecting different types of carbonates in a sample are known. For example, methods based on X-ray diffraction are known. However, if this type of method makes it possible to determine the presence of different types of carbonates, it does not allow (or poorly) to quantify each of them.
  • the object of the invention relates to a method for characterizing and quantifying the different types of carbonates in all types of rocks, on samples of 10 mg to 300 mg, and in a short time (a few minutes).
  • the method relies on the measurement of C0 2 emitted by the thermal decomposition of a sample when the latter is subjected to heating in temperature programming. Its main purpose is to be applied in the following areas:
  • CCS Carbonate Capture and Storage
  • the invention relates to a method for characterizing the type of at least one carbonate present in a solid material.
  • the method has the following steps:
  • C0 2 as a function of temperature; iii. the type of carbonate present in said solid material is determined by comparing said profile with reference profiles, each reference profile corresponding to a type of carbonate identified.
  • the profile having at least one peak one can determine the type of carbonate by comparing a peak peak temperature, to peak values of peaks of the reference profiles.
  • a reference profile can be obtained by analyzes on solid materials containing only one type of carbonate, from X-ray diffraction analysis or from analyzes of an amount of CO 2 emitted.
  • the material contains several types of carbonate
  • the profile then comprises several peaks
  • each type of carbonate is determined by comparing the peak peak temperatures with said peak peak values of the reference profiles.
  • the mass concentration of the identified carbonate type can be determined by measuring the peak area corresponding thereto, and by determining a response factor specific to this type of carbonate identified, this response factor being obtained from the oxidations solid reference materials.
  • the response factor can be determined by calculating a ratio between the mass percentage and the amount of CO 2 emitted by the reference solid material during its oxidation.
  • the mass percentage of the type of carbonate identified in the solid medium can be determined by multiplying the mass concentration by the response factor.
  • FIG. 1 illustrates examples of characteristic peaks obtained with 40 mg of various standard pure minerals.
  • FIG. 2 illustrates the heating ramp used for the examples of FIG. 1.
  • FIG. 3 illustrates the result obtained with a synthetic mixture of two different pure standard carbonates.
  • the method according to the invention makes it possible to quantify the carbonate content of a material, and to quantify the proportions of the various carbonate species.
  • the method applies to all types of sample, even for a small amount of sample, such as 10 mg samples.
  • the method is relatively fast. For example, using a standard RockEval TM 6 (IFP Energys Plant / Vinci, France), 48 samples can be automatically analyzed in 36 hours (without human intervention).
  • the method thus provides an unambiguous footprint of the carbonate of the sample studied.
  • the method has the following steps:
  • the sample to be analyzed is decomposed by means of an oxidation in an oven, swept by a flow of air and heated to a programmed temperature (the temperature increases gradually with time).
  • a device comprising
  • An oxidation furnace heats the samples at least in the range 300 ° C and 850 ° C, with a preset temperature program.
  • the oven is swept by a carrier gas which may be air, which drives the combustion effluents to an analyzer.
  • a C0 2 analyzer for example an infrared spectrometer
  • the device also comprises a CO analyzer, which may also be the infrared spectrometer.
  • the oxidation effluents (at least CO 2 , and possibly CO) entrained by the air are measured continuously by an Infra Red spectrometer for example. The quantity of CO 2 emitted by the sample during the oxidation is thus measured.
  • This curve draws a profile comprising at least one peak. If the sample has more than one type of carbonate, the profile has a set of peaks. This C0 2 profile is identifiable by the number of peaks, peak peak temperature, peak shape and area. This profile thus constitutes a unique imprint characterizing all the carbonates in the sample.
  • CO 2 profile is available as a function of the combustion temperature.
  • This profile of C0 2 can comprise different peaks and is identifiable by the number of peaks, the peak peak temperature, the shape of the peaks and their area.
  • a reference profile is used which is compared with the CO 2 profile thus obtained.
  • the reference profile comprises peaks, each peak being associated with a type of carbonate identified.
  • Each peak peak temperature of the reference profile is therefore associated with a type of carbonate.
  • the type of carbonate is determined by comparison with the reference profiles.
  • Rocks of reference are selected, the nature of the different types of carbonates they contain. For example a rock with only one type of carbonate. It can be a pure mineral such as pure calcite, pure aragonite ...
  • this reference profile comprises at least one peak.
  • each peak of C0 2 of the profile C0 2 reduced to that of a reference sample containing a known proportion of carbonate corresponding to this peak enables to deduce the content of this carbonate to the sample analyzed.
  • the quantities of the different carbonates which have been decomposed during the heating are thus quantitated analytically.
  • a reference profile is used which is compared with the profile of C0 2 thus obtained. This can be the profile obtained and used in step 3 of the method.
  • the reference profile comprises a peak associated with a type of carbonate identified, the quantity of which is known.
  • the method for determining the carbonate content comprises the following steps:
  • TC (% of mass) FR, - * QC02 (g of C0 2 / g of rock)
  • the type of carbonate is identified according to step 3 of the method according to the invention.
  • the mass concentration of CO 2 generated by this type of carbonate is determined by calculating the area of the peak; the quantity of this type of carbonate in the sample is determined by multiplying the C0 2 mass generated by the identified carbonate type response factor.
  • Figure 1 illustrates examples of characteristic peaks obtained with 40 mg of different standard pure minerals, mp1 to mp7: malachite, siderite, rhodochrosite, magnesite, dolomite, calcite, aragonite.
  • the ordinate axis indicates the amount of C0 2 emitted (QC02) as a potential difference generated by a calibrated infrared detector for C0 2 .
  • the x-axis indicates the time (t) in minutes.
  • Each curve represents the C0 2 profile obtained with 40 mg of the different standard pure minerals, mp1 to mp7.
  • Each peak is characteristic of the corresponding carbonate type.
  • Figure 2 illustrates the heating ramp used at 20 ° C / min between 280 and 850 ° C.
  • the ordinate axis indicates the temperature T, and the abscissa indicates the time (f) in minutes.
  • FIG. 3 illustrates the result obtained with a synthetic mixture (50% -50% by weight) of two different pure standard carbonates (20 g of magnesite, 20 g of calcite). With the method used, we see that the area of the two peaks is effectively equivalent. PM indicates magnesite peak and PC indicates peak of calcite. 49% of magnesite, 51% of calcite and 100% of total carbonate are obtained (accuracy of the determination of 1%).
  • Figure 4 shows an example of application on a carbonate rock (vein filling in a fracture within the Oman peridotite aquifer).
  • the carbonates present are magnesite and dolomite (very characteristic by its double peak).
  • the respective quantities that can be determined very easily by the proposed method are, in this example, 49% for magnesite, 43% for dolomite and 8% for non-carbonated minerals.
  • PD indicates the double peak, characteristic of dolomite.
  • the quantity of CO emitted during the oxidation is also measured.
  • This measurement distinguishes carbonates from organic matter. Indeed, the decomposition of organic matter emits CO, which is not the case for carbonates.
  • the CO 2 profile indicates a peak and the CO measurement also indicates a peak, it can be deduced that the peak of the CO 2 profile corresponds to organic matter and not to a type. of mineral carbonate.

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Abstract

- Méthode pour caractériser et quantifier les différents types de carbonates dans tous types de roches. - On réalise une oxydation de la roche en augmentant progressivement la température. Puis, on mesure la quantité de C02 émise par la roche au cours de l'oxydation, et l'on en déduit un profil décrivant une évolution de la quantité de C02 en fonction de la température. On détermine ensuite le type de carbonate présent dans la roche, en comparant le profil à des profils de référence, chaque profil de référence correspondant à un type de carbonate identifié. On peut également déterminer la quantité des différents types de carbonates, lorsque l'on connaît le pourcentage massique de roches de référence utilisées pour déterminer les profils de référence.

Description

MÉTHODE POUR LA CARACTÉRISATION ET LA QUANTIFICATION RAPIDES
DES CARBONATES D'UN MATÉRIAU SOLIDE
La présente invention concerne le domaine de la pétrophysique et plus particulièrement le domaine des méthodes permettant de caractériser et de quantifier les carbonates présents dans des échantillons de roches ou autres matériaux solides.
On connaît peu des méthodes pour quantifier directement la teneur en carbonate dans des échantillons de roches ou d'autres matériaux. En utilisant la méthode Rock-Eval® (IFP Energies nouvelles, France), des travaux publiés ont montré, à la condition que les carbonates présents dans les échantillons soient uniquement de la calcite, comment il est possible de quantifier la quantité de calcite:
Lafargue E., F. Marquis, D. Pillot, 1998, Rock-Eval 6 applications in hydrocarbon exploration, production, and soil contamination studies: Revue de l'Institut Français du Pétrole, v. 53, 4, p. 421-437.
Cependant, jusqu'à ce jour, il n'existait pas de méthode simple et rapide, à la fois de détermination et de quantification de l'ensemble de la famille des carbonates.
La méthode publiée dans l'article mentionné ci-dessus quantifiait un "équivalent calcite" mais les résultats obtenus n'étaient bien sûr pas corrects lorsque l'on avait affaire à d'autres carbonates (comme par exemple la dolomie, la sidérite, la magnésite qui sont aussi des carbonates communs).
Or, il est intéressant de pouvoir caractériser la nature et la quantité respective en différents carbonates dans des échantillons de roches ou d'autres matériaux pour diverses raisons. Par exemple, en exploration pétrolière la détermination et la quantification de la teneur en carbonates est intéressante pour caractériser la qualité et le contexte sédimentologique des roches mères. En exploration et en production pétrolière, il est intéressant de déterminer et de quantifier les carbonates pour mieux caractériser la qualité et les propriétés des réservoirs pétroliers. Également, en exploration et en production pétrolière, il est intéressant de déterminer et de quantifier les carbonates pour mieux caractériser la qualité et les propriétés des couvertures.
Pour les aspects injection de C02 dans l'industrie pétrolière (notamment en récupération assistée) ou pour le stockage et la. séquestration du C02, il est intéressant de caractériser la nature et les proportions en carbonate dans les roches avant l'injection et/ou pour caractériser les carbonates produits après l'injection (possibilités de dissolution des carbonates en présence de C02 et/ou précipitation de carbonates au cours du temps).
D'une manière plus générale, en géosciences, la détermination et la quantification de la teneur en carbonates est intéressante pour toute étude de diagenèse. Dans l'industrie des ciments, il est aussi intéressant de bien caractériser la nature et les quantités de carbonates dans les roches utilisées pour faire les ciments et aussi dans les ciments eux-mêmes pour en estimer leur qualité.
Pour ces raisons, il est crucial de pouvoir quantifier les différents types de carbonates notamment dans les systèmes géologiques, et de les caractériser le plus finement possible.
On connaît des méthodes pour détecter les différents types de carbonates dans un échantillon. On connaît par exemple les méthodes basées sur la diffraction aux rayons X. Mais si ce type de méthodes permet bien de déterminer la présence de différents types de carbonates, il ne permet pas (ou mal) de quantifier chacun d'eux.
Ainsi l'objet de l'invention concerne une méthode permettant de caractériser et de quantifier les différents types de carbonates dans tous types de roches, sur des échantillons de 10 mg à 300 mg, et en peu de temps (quelques minutes). La méthode repose sur la mesure du C02 émis par la décomposition thermique d'un échantillon lorsque ce dernier est soumis à un chauffage en programmation de température. Elle a pour objectif principal d'être appliquée dans les domaines suivants :
- Exploration pétrolière : caractérisation des roches mères, des réservoirs, des couvertures, des propriétés des failles et des indices de migration de fluides.
- CCS (Carbonate Capture and Storage) : caractérisation des solides affectés ou produits par le stockage et la séquestration du C02.
- Cimenterie : caractérisation des carbonates dans les ciments.
La méthode selon l'invention
De façon générale, l'invention concerne une méthode pour la caractérisation du type d'au moins un carbonate présent dans un matériau solide. La méthode comporte les étapes suivantes :
i. on réalise une oxydation dudit matériau solide en augmentant progressivement la température ;
ii. on mesure la quantité de C02 émise par ledit matériau solide au cours de l'oxydation, et l'on en déduit un profil décrivant une évolution de ladite quantité de
C02 en fonction de la température ; iii. on détermine le type de carbonate présent dans ledit matériau solide en comparant ledit profil à des profils de référence, chaque profil de référence correspondant à un type de carbonate identifié.
Le profil comportant au moins un pic, on peut déterminer le type de carbonate en comparant une température de sommet de pic, à des valeurs de sommets de pics des profils de référence.
Un profil de référence peut être obtenu par des analyses sur des matériaux solides ne contenant qu'un seul type de carbonate, à partir d'analyses par diffraction X ou à partir d'analyses d'une quantité de C02 émise.
Selon un mode de réalisation, le matériau contient plusieurs types de carbonate, le profil comporte alors plusieurs pics, et l'on détermine chaque type de carbonate en comparant les températures de sommet des pics auxdites valeurs de sommets de pics des profils de référence.
Selon l'invention, on peut également quantifier le type de carbonate identifié au moyen d'oxydation de matériaux solides de référence ne contenant qu'un seul type de carbonate dont on connaît le pourcentage massique. Pour ce faire, on peut déterminer la concentration massique du type de carbonate identifié en mesurant l'aire du pic lui correspondant, et en déterminant un facteur de réponse propre à ce type de carbonate identifié, ce facteur de réponse étant obtenu à partir des oxydations de matériaux solides de référence. Le facteur de réponse peut être déterminé en calculant un rapport entre le pourcentage massique et la quantité de C02 émise par le matériau solide de référence au cours de son oxydation. Le pourcentage massique du type de carbonate identifié au sein du milieu solide peut être déterminé en multipliant la concentration massique par le facteur de réponse.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
Présentation succincte des figures
- La figure 1 illustre des exemples de pics caractéristiques obtenus avec 40 mg de différents minéraux purs standards.
- La figure 2 illustre la rampe de chauffe utilisée pour les exemples de la figure 1. - La figure 3 illustre le résultat obtenu avec un mélange synthétique de deux carbonates standards purs différents.
- La figure 4 montre le résultat obtenu sur une roche réelle.
Description détaillée de la méthode
La méthode selon l'invention permet de quantifier la teneur en carbonates d'un matériau, et de quantifier les proportions des diverses espèces carbonatées.
La méthode s'applique à tous types d'échantillon, même pour de faible quantité d'échantillon, tels que des échantillons de 10 mg. De plus, la méthode est relativement rapide. Par exemple, en utilisant un RockEval™ 6 (IFP Energies nouvelles / Vinci, France) standard, on peut analyser automatiquement 48 échantillons en 36 heures (sans intervention humaine).
La méthode fournit ainsi une empreinte univoque du carbonate de l'échantillon étudié.
La méthode repose sur la mesure du C02 émis par un échantillon lorsque ce dernier est soumis à un chauffage en programmation de température. Par exemple pour la calcite, la réaction suivante se produit : CaC03 => CaO + C02
La méthode comporte les étapes suivantes :
1. On réalise une oxydation de l'échantillon à analyser en augmentant progressivement la température ;
2. On mesure la quantité de C02 émis par l'échantillon au cours de l'oxydation, et l'on en déduit un profil décrivant l'évolution de cette quantité de C02 en fonction de la température, ce profil comportant un ensemble de pics ;
3. On discrimine les différents types de carbonates en analysant la température de sommet des pics.
Selon l'invention, on peut également quantifier la teneur en chacun des types de carbonates identifiés.
1. Oxydation de l'échantillon
L'échantillon à analyser est décomposé au moyen d'une oxydation dans un four, balayé par un flux d'air et chauffé à température programmée (la température augmente progressivement avec le temps). Pour réaliser l'invention on peut utiliser un dispositif comportant
un four d'oxydation destiné à la combustion / décomposition des roches.
Un four d'oxydation chauffe les échantillons au moins dans la gamme 300°C et 850°C, avec un programme de température prédéfini. Le four est balayé par un gaz vecteur qui peut-être de l'air, qui entraîne les effluents de combustion vers un analyseur.
un analyseur des effluents de combustion/décomposition.
Un analyseur de C02 (par exemple un spectromètre à infrarouge). Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend également un analyseur de CO, qui peut également être le spectromètre à infrarouge.
On peut de façon avantageuse utiliser le dispositif RockEval™ (IFP Energies nouvelles / Vinci, France), et en particulier le RockEval™ 6 dont on utilise uniquement la voie oxydation pour effectuer les analyses utilisées par l'invention.
2. Mesure de la quantité de CO? émis lors de l'oxydation et construction d'un profil de CO?
Les effluents d'oxydation (au moins le C02, et éventuellement le CO) entraînées par l'air sont mesurés en continu par un spectromètre à Infra Rouge par exemple. On mesure ainsi la quantité de C02 émis par l'échantillon au cours de l'oxydation.
On en déduit une courbe décrivant l'évolution de cette quantité de C02 en fonction de la température. Cette courbe dessine un profil comportant au moins un pic. Si l'échantillon comporte plusieurs types de carbonate, le profil comporte un ensemble de pics. Ce profil de C02 est identifiable par le nombre de pics, la température de sommet de pic, la forme des pics et leur aire. Ce profil constitue ainsi une empreinte unique caractérisant l'ensemble des carbonates de l'échantillon.
3. Discrimination de différents types de carbonates par analyse du profil
A partir du profil de C02, on discrimine différents types dè carbonates présents dans l'échantillon, tels que :
- carbonates de calcium (calcite, aragonite)
- carbonates de magnésium (magnésite, hydromagnésite)
- carbonates de fer (sidérite) - carbonates de manganèse (rhodochrosite)
- carbonates de cuivre (azurite, malachite)
- carbonates mixtes (dolomie, ankérite, ...)
- tous autres types de carbonates plus rares dans la nature
A l'issue de ce traitement thermique, on dispose d'un profil de C02 en fonction de la température de combustion. Ce profil de C02 peut comporter différents pics et est identifiable par le nombre de pics, la température de sommet de pic, la forme des pics et leur aire.
Pour caractériser les carbonates, on utilise un profil de référence que l'on compare au profil de C02 ainsi obtenu. Le profil de référence comporte des pics, chaque pic étant associé à un type de carbonate identifié. Chaque température de sommet de pic du profil de référence est donc associée à un type de carbonate. Ainsi, pour chaque température de sommet de pic du profil de C02, on détermine le type de carbonate par comparaison aux profils de référence.
Pour obtenir un profil de référence, on peut appliquer les étapes suivantes :
On sélectionne des roches de référence dont on connaît la nature des différents types de carbonates qu'elles contiennent. Par exemple une roche comportant uniquement un type de carbonate. Il peut s'agir d'un minéral pur tel que de la calcite pure, de l'aragonite pure...
- On réalise une oxydation de ces roches de référence, dans les mêmes conditions que celles utilisées pour obtenir le profil de C02 de l'échantillon à analyser. Puis, on mesure au cours de l'oxydation au moins un paramètre caractéristique de la décomposition des roches de références (intensité par diffraction X, quantité de C02 émis, ...).
- On en déduit un profil de référence décrivant l'évolution de la décomposition en fonction de la température, ce profil de référence comporte au moins un pic.
-4. Quantification des différents types de carbonates par analyse du profil
L'aire de chaque pic de C02 sur le profil de C02, ramenée à celle d'un échantillon de référence contenant une proportion connue de carbonate correspondant à ce pic, permet de déduire la teneur en ce carbonate pour l'échantillon analysé. On quantifie ainsi analytiquement les quantités des différents carbonates qui ont été décomposés pendant la chauffe. Pour quantifier les carbonates identifiés, on utilise un profil de référence que l'on compare au profil de C02 ainsi obtenu. Il peut s'agir du profil obtenu et utilisé à l'étape 3 de la méthode. Le profil de référence comporte un pic associé à un type de carbonate identifié, dont on connaît la quantité.
Selon un mode de réalisation, la méthode pour déterminer la teneur en carbonate comporte les étapes suivantes :
i. De façon identique à l'étape 3) :
- On sélectionne des échantillons de référence, comportant uniquement un type de carbonate, dont on connaît la nature et la quantité de carbonate qu'elles contiennent (pourcentage massique de carbonate, PMC). Ces échantillons peuvent être des minéraux purs standards : calcite, dolomie, aragonite, magnésite, sidérite, malachite, rhodochrosite,... .
- On réalise une oxydation de ces roches pures de référence, dans les mêmes conditions que celles utilisées pour obtenir le profil de C02 de l'échantillon à analyser.
- Puis, on mesure au cours de l'oxydation la quantité de C02 émise par l'échantillon (QrC02 en g de C02 / g de roche);
ii. Détermination d'un facteur de réponse pour chaque type de carbonate
- On calcule un facteur de réponse caractéristique de chaque carbonate (,), noté FR, :
Figure imgf000009_0001
On obtient ainsi un facteur de réponse pour chaque échantillon de référence, et donc pour chaque type de carbonate.
iii. Calcul de la teneur en carbonate de l'échantillon
Le calcul de la teneur en carbonate d'un échantillon, sous forme de pourcentage massique de carbonate (TC), se fait alors en multipliant la quantité de C02 (QC02) qu'il a généré lors de décomposition thermique par le facteur de réponse (FR) déterminé à l'étape ii) :
TC (% de masse)= FR,- * QC02 (g de C02/g de roche)
Si l'échantillon contient plusieurs types de carbonate, on procède ainsi pour chaque pic du profil de C02 :
- on identifie le type de carbonate selon l'étape 3 de la méthode selon l'invention ;
- on détermine la concentration massique de C02 généré par ce type de carbonate en calculant l'aire du pic; - on détermine la quantité de ce type de carbonate dans l'échantillon en multipliant la masse de C02 généré par le facteur de réponse du type de carbonate identifié.
La figure 1 illustre des exemples de pics caractéristiques obtenus avec 40 mg de différents minéraux purs standards, mp1 à mp7 : malachite, sidérite, rhodôchrosite, magnésite, dolomite, calcite, aragonite. L'axe des ordonnées indique la quantité de C02 émise (QC02) sous forme de différence de potentiel généré par un détecteur infra-rouge calibré pour le C02. L'axe des abscisses indique le temps (t) en minutes. Chaque courbe représente le profil de C02 obtenu avec 40 mg des différents minéraux purs standards, mp1 à mp7. Chaque pic est caractéristique du type de carbonate correspondant.
La figure 2 illustre la rampe de chauffe utilisée de 20°C/mn entre 280 et 850°C. L'axe des ordonnées indique la température T, et l'axe des abscisses indique le temps (f) en minutes.
La figure 3 illustre le résultat obtenu avec un mélange synthétique (50%-50% pondéral) de deux carbonates standards purs différents (20 g de magnésite, 20 g de calcite). Avec la méthode utilisée, on constate que l'aire des deux pics est effectivement équivalente. PM indique le pic de magnésite et PC indique le pic de calcite. On obtient 49% de magnésite, 51 % de calcite et 100% de carbonate total (précision de la détermination de 1 %).
Exemple d'application
La figure 4 montre un exemple d'application sur une roche carbonatée (remplissage filonien dans une fracture au sein de la nappe des péridotites d'Oman). Sur cet exemple, on peut déterminer que les carbonates présents sont de la magnésite et de la dolomite (très caractéristique par son double pic). Les quantités respectives que l'on peut déterminer très facilement par la méthode proposée sont, sur cet exemple, de 49% pour la magnésite, 43% pour la dolomite et 8% pour les minéraux non carbonatés. Sur cette figure, PD indique le pic double, caractéristique de la dolomite.
Variantes
Selon un mode de réalisation, on mesure également au cours de l'oxydation, la quantité de CO émis. Cette mesure permet de distinguer les carbonates de la matière organique. En effet, la décomposition de la matière organique émet du CO ce qui n'est pas le cas des carbonates. Ainsi, si pour une température donnée, le profil de C02 indique un pic et conjointement la mesure de CO indique également un pic, on peut en déduire que le pic du profil de C02 correspond à de la matière organique et non à un type de carbonate minéral.

Claims

REVENDICATIONS
1. Méthode pour la caractérisation du type d'au moins un carbonate présent dans un matériau solide et pour la quantification dudit carbonate, dans laquelle on effectue les étapes suivantes :
i. on réalise une oxydation dudit matériau solide en augmentant progressivement la température ;
ii. on mesure la quantité de C02 émise par ledit matériau solide au cours de l'oxydation, et l'on en déduit un profil décrivant une évolution de ladite quantité de C02 en fonction de la température ;
iii. on détermine le type de carbonate présent dans ledit matériau solide en comparant ledit profil à des profils de référence, chaque profil de référence correspondant à un type de carbonate identifié ;
iv. on quantifie un type de carbonate identifié au moyen d'oxydation de matériaux solides de référence ne contenant qu'un seul type de carbonate dont on connaît le pourcentage massique.
2. Méthode selon la revendication 1 , dans laquelle ledit profil comportant au moins un pic, on détermine le type de carbonate en comparant une température de sommet de pic, à des valeurs de sommets de pics desdits profils de référence.
3. Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle un profil de référence est obtenu par des analyses sur des matériaux solides ne contenant qu'un seul type de carbonate.
4. Méthode selon la revendication 3, dans laquelle le profil de référence est obtenu à partir d'analyses par diffraction X.
5. Méthode selon la revendication 3, dans laquelle le profil de référence est obtenu à partir d'analyses d'une quantité de C02 émise.
6. Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ledit matériau contient plusieurs types de carbonate, ledit profil comporte alors plusieurs pics, et l'on détermine chaque type de carbonate en comparant les températures de sommet desdits pics auxdites valeurs de sommets de pics des profils de référence.
7. Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle on quantifie un type de carbonate identifié en déterminant une concentration massique du type de carbonate identifié en mesurant l'aire du pic lui correspondant, et en déterminant un facteur de réponse propre audit type de carbonate identifié, ledit facteur de réponse étant obtenu à partir desdites oxydations de matériaux solides de référence.
8. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle on détermine le facteur de réponse en calculant un rapport entre ledit pourcentage massique et la quantité de C02 émise par le matériau solide de référence au cours de son oxydation.
9. Méthode selon la revendication 8, dans laquelle on détermine le pourcentage massique dudit type de carbonate identifié au sein dudit milieu solide en multipliant ladite concentration massique par ledit facteur de réponse.
PCT/FR2012/000085 2011-03-18 2012-03-12 Méthode pour la caractérisation et la quantification rapides des carbonates d'un matériau solide Ceased WO2012127130A1 (fr)

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