Quantité d’eau dans le sédiment

Quantité d’eau dans le sédiment

L’étape de préparation du sédiment se constitue, nous l’avons vu, d’une étape de mouillage. La quantité d’eau mélangée à ce sédiment est variable. Cependant, une fourchette optimale apparaît à la lecture des premiers résultats expérimentaux.

La figure 8.1 présente le taux de conversion expérimental d’eau en hydrates de méthane pendant l’étape de formation en fonction du pourcentage massique d’eau introduite (taux obtenu par bilan massique après un cycle de formation/dissociation d’hydrates sédimentaires).

Un compromis entre un maximum d’hydrates formés et un maximum d’eau transformé est nécessaire aux expériences de dissociation. Une fourchette de la quantité d’eau mélangée apparaît donc au regard de ces résultats : une masse d’eau inférieure ou égale à 14 % de la masse totale du système réactionnel (sédiment + eau), correspondant à une saturation en eau initiale Sw init inférieure ou égale à 0,7.

Cette condition permet de maintenir théoriquement pour les expériences suivantes un taux de conversion de l’eau en hydrates égal ou supérieur à 50 %. Pour l’étude expérimentale de la dissociation des hydrates sédimentaires (Cf. 8.3), uniquement les résultats  Résultats expérimentaux des expériences dont le taux de conversion est compris entre 67 et 74 % sont présentés et utilisés.

Température des cryostats

Les zones sédimentaires, équipées d’une double paroi, sont maintenues en température à l’aide de cryostats. Des pertes thermiques existent et sont la cause de la différence de température entre la consigne du cryostat et la température au sein de la matrice sédimentaire. Ces pertes ont principalement lieu au niveau des tuyaux de raccord entre le cryostat et la double paroi.

Des expériences « test » ont permis de quantifier ces pertes thermiques et d’abaisser les consignes en température des cryostats en conséquence. Ainsi, les consignes en température sont inférieures de 0,5°C aux températures choisies pour les doubles parois.

Renouvellement de la matrice sédimentaire

Au cours d’une expérience, des gradients de pression se créent dans le milieu poreux et engendrent des déplacements de fluide (eau et gaz). Ces écoulements ont pour effet de rendre hétérogène la distribution en eau au sein du sédiment et également d’éliminer une certaine quantité d’eau de la matrice sédimentaire (pour d’éventuelles expériences futures avec la même matrice sédimentaire).

On peut donc légitimement se demander si plusieurs expériences peuvent être menées à la suite avec la même matrice sédimentaire (sans nouveau  mouillage) et dans l’affirmatif combien et quelles sont les conséquences pour les conditions initiales.