L'expert pétrolier Tadeusz Patzek vise à garantir qu'une récupération efficace du pétrole et du gaz reste possible pendant que les scientifiques trouvent des sources d'énergie verte alternatives.

Les jours d'extraction facile du pétrole s'amenuisent à travers le monde, apportant un impératif pour des moyens prudents et inventifs d'utiliser les ressources de combustibles fossiles restantes de la Terre. Tadeusz Patzek chez KAUST est un expert de premier plan dans les processus de récupération de pétrole onshore et offshore. Il s'est engagé à maintenir la production de pétrole et de gaz à des niveaux durables pour donner aux scientifiques et aux ingénieurs la possibilité de trouver des carburants de remplacement pour l'avenir.

« En bref, la clé de ma recherche est de savoir comment maintenir la récupération du pétrole et du gaz plus longtemps, " dit Patzek. " Un climat changeant signifie qu'il ne fait aucun doute que l'industrie pétrolière et gazière devra changer radicalement. Le pétrole et le gaz sont des ressources inestimables que nous devons utiliser à bon escient et ne pas brûler sans réfléchir. La gestion à long terme des champs pour maximiser la récupération finale est désormais un problème clé et la réduction des coûts de production en est un autre.

Patzek est arrivé à KAUST début 2015 en provenance des États-Unis, où il a travaillé pendant de nombreuses années chez Shell Development, l'Université de Californie à Berkeley, et l'Université du Texas. En plus d'être un membre clé du corps professoral, Patzek est directeur du nouveau Centre de recherche en génie pétrolier Ali I. Al-Naimi (ANPERC) à KAUST, qu'il a créé et construit au cours des deux dernières années.

« ANPERC se concentre sur l'utilisation rationnelle de l'énergie à base d'hydrocarbures, travailler sur les moyens d'extraire les réserves restantes de gaz naturel et de pétrole avec le moins d'impact possible sur l'environnement, " explique Patzek. " L'un des principaux objectifs est de produire des recherches interdisciplinaires sur l'écoulement des fluides dans des formations géologiques complexes. L'avenir des hydrocarbures repose sur des mécanismes d'écoulement efficaces, en utilisant de l'eau, chaleur et produits chimiques pour assurer une récupération efficace et sûre."

Dans les années 1980, quelques semaines après avoir commencé en tant que chercheur chez Shell Development, Patzek a proposé une description radicalement nouvelle de l'écoulement de mousse dans la roche poreuse. Les enseignements de ses recherches ont contribué à révolutionner la récupération de la mousse, un processus par lequel de la mousse à haute pression est pompée dans des réservoirs de pétrole difficiles à atteindre et des roches poreuses contenant des gouttelettes de pétrole ou de gaz pour libérer des réserves qui seraient autrement impossibles à récupérer.

Patzek a été l'architecte de nombreuses percées dans le domaine des inondations, procédés de récupération du pétrole et du gaz naturel à base de mousse et de vapeur. En tant qu'ingénieur des procédés chimiques et physicien appliqué, il a utilisé la modélisation informatique pour visualiser les méthodes d'extraction optimales pour des réservoirs complexes.

Le succès de l'inondation - utilisant de l'eau pour déplacer le pétrole des espaces interstitiels dans les roches - dépend de la géologie localisée d'un site, le pH et la salinité de l'eau d'extraction, et l'eau déjà présente dans la roche en tenant compte de la composition chimique de la roche elle-même. Dans un article de 2017, Patzek et son équipe ont utilisé des modèles pour démontrer les complexités de l'utilisation de l'injection d'eau à faible salinité dans la calcite, un minéral carbonaté que l'on trouve souvent dans le calcaire1. Les réservoirs carbonatés restent difficiles à extraire, notamment parce que l'eau acide peut dissoudre rapidement la calcite.

Au cours des cinq dernières années, Patzek a apporté son expertise au procédé controversé de la fracturation hydraulique, ou la fracturation hydraulique ; l'extraction du gaz naturel des roches de schiste par brisure, ou fracturation, les couches rocheuses utilisant des fluides à haute pression pour libérer le gaz piégé à l'intérieur. Les récents travaux de Patzek modélisant les rendements potentiels des sites de fracturation hydraulique aux États-Unis suggèrent que les prévisions d'une « inondation » de gaz naturel provenant de ces formations de schiste pourraient être surestimées.

En octobre 2017, à la conférence technique annuelle et à l'exposition à San Antonio, Texas, L'équipe de Patzek a présenté ses recherches en cours, comprenant un papier décrivant un roman, modèle simple basé sur la physique qui peut prédire la production des puits de pétrole de schiste2. Leur modèle utilise des paramètres de la physique de la récupération du pétrole et des géométries de puits hydrofracturés et semble être plus précis et robuste que d'autres méthodes de prédiction.

C'est le genre de méthodes de récupération du pétrole que les scientifiques espèrent combler le fossé pendant que nous trouvons des carburants alternatifs pour l'avenir. Cependant, comme Patzek nous le rappelle, l'accent doit être mis sur la révolution de la façon dont nous percevons le pétrole et le gaz naturel et en veillant à ce que ces nouvelles méthodologies de récupération ne nous rendent pas complaisants.