rev. 0 / « date » objet application...utl_asd_qua_op_001 / rev. 0 / octobre 2018 page 7 / 25 a) la...
TRANSCRIPT
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 1 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 1 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 1 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 1 / 25
Objet
Ce document décrit la méthode et les différentes étapes de mesure pour déterminer la masse
volumique apparente et la porosité ouverte d’échantillon de roche.
Application
Ce mode opératoire est applicable pour évaluer la dérive dans le temps des étalons rocheux
de TEP ASD. Chaque étalon est composé de 4 galettes rocheuses sur chacune desquelles sont
prélevées 3 échantillons issus d’une carotte centrale.
Le mode opératoire décrit ci-dessous s’applique à chaque échantillon pour en déterminer la
masse volumique apparente et la porosité ouverte.
Gestion du document
Propriétaire : Total E&P ASD
Nature de la révision :
o Rev 0 : Création du mode opératoire
Approbation :
Préparé par : Approuvé par :
Nom : Nom :
Date : Date :
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 2 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 2 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 2 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 2 / 25
Sommaire
1. Documents ........................................................................................................ 3
2. Equipements ..................................................................................................... 3
3. Règles HSE ....................................................................................................... 4
3.1 Equipements de protection individuels .................................................................................. 4
3.2 Situations d’urgence ................................................................................................................. 4
4. Echantillonnage ................................................................................................ 5
5. Manutention des objets d’essai ...................................................................... 7
6. Mode opératoire ............................................................................................... 8
6.1 Photo de l’installation ............................................................................................................... 8
6.2 Etapes de l’essai ........................................................................................................................ 8
6.3 Risques et opportunités ......................................................................................................... 12
7. Exploitation des résultats .............................................................................. 12
7.1 Volumes des pores ouverts et apparent ............................................................................... 12
7.2 Masse volumique apparente .................................................................................................. 12
7.3 Porosité ouverte ...................................................................................................................... 12
7.4 Incertitudes de mesure ........................................................................................................... 13
7.4.1 Test de variation de masse par rapport à la température ...................................................... 16
7.4.2 Test d’influence de la tare lors de la mesure immergée ........................................................ 16
7.4.3 Test de répétabilité ................................................................................................................. 17
7.5 Validation des résultats .......................................................................................................... 17
7.6 Rapport d’essai ........................................................................................................................ 18
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 3 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 3 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 3 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 3 / 25
1. Documents
DOCUMENTS de REFERENCE
- ORG_TEP-ASD_002_Cartographie_processus
- NF X50-061, NF EN ISO/CEI 17025 : 2017
- Manuel d’utilisation balance Sartorius Quintix 613-1S
- Carte de contrôle balance Sartorius Quintix 613-1S
- Manuel d’utilisation densimètre Anton Paar DMA 35
- Manuel d’utilsation de l’étuve France EtuTve XU058
- Manuel d’utilisation de la pompe à vide Vacuubrand MD1C
- Manuel d’installation du kit de masse volumique Sartorius YDK03
- Formulaire « FML_ASD_QUA_OP_001_Mesure porosité d'échantillon de roche (selon ISO
17025) ».
- Formulaire « FML_ASD_QUA_OP_002_Echantillonages »
- Norme NF B10-615, NF EN 1936 (mai 20017) pour l’ensemble de la méthode
- Norme NF B40-318, NF ISO 5017 (mai 2013) pour les points concernant la dimension des
échantillons et la phase d’essuyage à la peau de chamois.
AUTRES DOCUMENTS
- FCT EP/DDP/HSE 230 Procédure Equipements de Protection Individuelle
- FCT EP/DDP/HSE 210 Identification et gestion des situations d'urgence
2. Equipements
1. Ampoule à décanter, marque VWR, modèle 2000 mL, N° identification : ASD 0034,
2. Balance, marque Sartorius, modèle Quintix 613-1S, N° identification : ASD 006,
3. Masse étalon de 500 g, marque Sartorius, modèle YCW552-AC-00, N° identification : ASD
0046,
4. Etuve, marque France Etuves, modèle XU058, N° identification : ASD 0015,
5. Dessiccateur, marque VWR, N° identification : ASD 0031,
6. Dessiccateur, marque VWR, N° identification : ASD 0033,
7. Capteur de pression atmosphérique, marque Testo, modèle Saveris U1, N° identification :
ASD 0114,
8. Capteur de température et hygrométrie, marque Testo, modèle Saveris H3D, N°
identification : ASD 0113,
9. Pompe à vide, marque Vacuubrand, modèle MD1C, N° identification : ASD 0108,
10. Manomètre, marque Vacuubrand, modèle VACUU-VIEW, N° identification : ASD 0109,
11. Timer, marque RS, N° identification : ASD 0026,
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 4 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 4 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 4 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 4 / 25
12. Kit de masse volumique sartorius, marque Sartorius, modèle YDK03, N° identification : ASD
0029,
13. Densimètre, marque Anton Paar, modèle DMA 35, N° identification : ASD 0017,
14. Pompe vidange, marque PELA, modèle PL-6000, N° identification : ASD 0105,
15. Accessoires (stylo, peau de chamois, bécher).
3. Règles HSE
3.1 Equipements de protection individuels
Utilisez les moyens de protection mis à votre disposition et nécessaires pour la
manipulation :
Protection individuelle : blouse, gants.
3.2 Situations d’urgence
Se reporter au Plan d’urgence : FCT EP/DDP/HSE 210 Identification et gestion des situations
d'urgence
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 5 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 5 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 5 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 5 / 25
4. Echantillonnage
Le laboratoire n’est pas responsable de l’échantillonnage. Les échantillons sont récupérés dans
les dimensions sélectionnées par le client.
Note : Le but des mesures effectuées par le laboratoire est de déterminer la dérive dans le temps
des étalons rocheux du Centre d’étalonnage de TEP ASD.
Les étalons rocheux sont composés de 4 galettes octogonales de dimensions : 1,5 x 1,5 x 0,375
m3. Ils sont percés en leur centre pour permettre le passage des sondes à étalonner.
La partie centrale est la zone la plus importante à caractériser. Lors de la création du perçage
central, une carotte de 100 mm de diamètre sur toute la hauteur de la galette est extraite de la
galette.
Trois échantillons sont prélevés sur cette carotte à pas régulier, comme l’indique le schéma ci-
dessous :
Figure 1 - Schéma d'échantillonnage
Seuls les échantillons de couleur orange ne concerne cette procédure.
Les échantillons de forme cylindrique et de dimensions 3,8 cm de diamètre et 6 cm de long sont
stockés dans les silos du Centre de Mesures Physiques correspondant à leur galette de
provenance.
Les dimensions de ces échantillons, fournis par le client, permettent de respecter la
recommendation de la norme NF B10-615, NF EN 1936 en terme de volume minimum, mais ne
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 6 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 6 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 6 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 6 / 25
permet pas de respecter le rapport entre la surface et le volume. Les recommendations suivies
en terme de dimensions sont celles issues de la norme NF B40-318, NF ISO 5017 (volume compris
entre 50 cm3 et 120 cm3, et rapport entre la plus grande dimension et plus petite dimension
inférieur à 2).
Un numéro d’identification est attribué à chaque échantillon en suivant la nomenclature ci-
dessous :
Faciès
Lithologique
Nom
commercial de
la galette
Numéro de
galette
Identifiant
carotte centrale
Numéro
d’échantillon
(plug)
Calcaire
LST (Limestone)
Henri IV (HENR)
Lunel (LUNE)
Vilhonneur
Classique (VILC)
Estaillades (ESTA)
Caberan Fin
(CABE)
½ Ferme de
Caen (CAEN)
De 00 à 99 C1
P10
P20
P30
Grès / Quartz
SST (Sandstone)
Fontainebleau
(FONT)
Sioux (SIOU)
De 00 à 99 C1
P10
P20
P30
Dolomie
DOL (Dolostone)
Sivec (SIVE)
Chanac (CHAN) De 00 à 99 C1
P10
P20
P30
Exemple d’identification :
Echantillon central provenant de la carotte de la quatrième galette Calcaire de Vilhonneur
Classic reçue :
LST_VILC_04_C1_P20
Les échantillons sont placés dans des paniers immergés entre le bord des silos et des galettes
rocheuses. Ils sont maintenus par un système de chaines et mousquetons.
Ce sont ces échantillons saturés en eau ou saumure qui seront réceptionnés par le laboratoire et
analysés.
La procédure d’échantillonnage (prestation hors labo, réalisé par le Centre – client - ), dans ce
cas, est décrite ci-dessous :
1. Ouverture de la trappe d’accès aux paniers,
2. Remontée manuelle des paniers,
3. Prélèvement des échantillons dans chaque panier,
4. Identification des échantillons à partir du schéma de stockage et en écrivant le numéro
d’identification sur l’échantillon, s’il n’est plus lisible,
5. Remplir le formulaire d’échantillonage en indiquant les informations ci-dessous :
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 7 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 7 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 7 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 7 / 25
a) La référence de la procédure (en remplissant l’onglet correspondant à la procédure
suivie),
b) La date d’échantillonnage,
c) L’identité des échantillons prélevés,
d) L’identité du préleveur.
Dans le cas d’échantillons contenant de la saumure, le laboratoire de pétrophysique du Centre
Scientifique et Technique Jean Féger de TOTAL à Pau (Prestation externe) réalise un nettoyage
par injection successive d’eau de source provenant du Centre, de toluène, de mélange
toluène/isopropanol et d’isopropanol. Les échantillons sont ensuite séché par balayage à l’azote.
Pour l’envoi au CSTJF, les échantillons seront conditionnés dans un récipient étanche rempli de
saumure issue du silo provenance.
5. Manutention des objets d’essai
Les échantillons prélevés sont receptionnés au laboratoire d’essai.
La procédure ci-dessous est appliqué pour éviter toutes confusions entre les objets d’essai et pour
vérifier leur intégrité :
1) Vérifier que l’identification de l’échantillon est clairement lisible,
2) Le cas échéant, identifier l’échantillon en inscrivant son numéro au stylo directement sur
le roche,
3) Vérifier l’intégrité de l’échantillon,
4) Le cas échéant, ouvrir une fiche de non-conformité,
5) Stocker les échantillons dans le bac « Plugs entrants » en attente d’essai,
6) Après l’essai, stocker les échantillons dans le bac « Plugs sortants »,
7) Vérifier la lisibilité du numéro d’identification,
8) Le cas échéant, identifier l’échantillon en inscrivant son numéro au stylo directement sur
la roche,
9) Les échantillons sont ensuite restitués au Centre de Mesures Physiques pour dépose dans
les silos initiaux.
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 8 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 8 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 8 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 8 / 25
6. Mode opératoire
6.1 Photo de l’installation
6.2 Etapes de l’essai
N° étapes
Etapes Mesures Matériels Traçabilité
1
Préparation à la mesure :
a) Mettre de l’eau de
source* dans l’ampoule à
décanter à 20°C jusqu’au
trait indiqué en pointillé
pendant au moins 4
heures
b) Graisser le dessiccateur.
c) Faire tourner la pompe
à vide en l’isolant par une
vanne et en alternant des
phases de mise sous vide
et mise à pression
atmosphérique jusqu’à
atteindre une pression de
vide d’environ 2 mbar.
NA
1) Récipient
2) Ampoule à
décanter
3) Dessiccateur
4) Graisse
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
2 Identifier les échantillons NA 1) Stylo NA
3
Réaliser la carte de
contrôle de la balance
Masse étalon à
500g
m_étal
1) Balance Sartorius
étalonnée
2) Masse étalon de
500 g étalonnée
Carte de contrôle
« Balance Labo » sous
Box
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 9 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 9 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 9 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 9 / 25
4 Tarer la balance NA
1) Balance Sartorius
étalonnée NA
5 Mesurer la masse de
l’échantillon de roche
Masse roche
sèche
m_d
1) Balance Sartorius
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
Onglet Suivi Séchage
étuve, et tableau de suivi
6
Placer les échantillons
dans une étuve à 70°C +/-
5°C sur le plateau « Plugs
entrants »
NA
1) Etuve FE
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
7 Tarer la balance NA
1) Balance Sartorius
étalonnée
NA
8
Mesurer la masse de
l’échantillon de roche
toutes les 24h +/- 2h
jusqu’à ce que l’écart
entre 2 pesées soit
inférieur à 0.1% de la
masse de l’échantillon
Masse roche
sèche
m_d
1) Balance Sartorius
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
Onglet Suivi Séchage
étuve
9 Placer les échantillons
dans un dessiccateur
pendant, au moins 4h
NA 1) Dessiccateur
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
10 Tarer la balance NA
1) Balance Sartorius
étalonnée NA
11 Mesurer la masse de
l’échantillon de roche
successivement 3 fois
Masse roche
sèche
m_d
1) Balance Sartorius
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet « Suivi des
opérations »
12
Mesurer les conditions
ambiantes sur le logiciel
TESTO
Note : si les résultats ne
sont pas lisibles, réaliser la
mesure sur la base
physique en salle de
controle
Patm (mbar)
Temp. (°C)
Hygrométrie (%)
1) Capteur de
pression
atmosphérique
2) Capteur de
température et
hygrométrie
3) Logiciel TESTO
4) Base physique
en salle de
controle
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet
« Suivi_imbibition_atmos »
13
Placer les échantillons
dans le dessiccateur à
vide et ajouter des plugs
tampons afin d’avoir 12
échantillons dans le
dessiccateur.
Baisser la pression jusqu’à,
au moins 2 kPa (20 mBar)
NA
1) Dessiccateur
2) Pompe à vide
3) Manomètre
étalonné
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 10 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 10 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 10 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 10 / 25
et maintenir le vide
pendant 2h +/- 0.2 h.
Relever la valeur de vide
obtenue et la consigner.
14
Introduire de l’eau de
source* à 20°C +/- 5 °C
issue de l’ampoule à
décanter, tout en
maintenant la pression à,
au moins, 2 kPa (20 mBar).
Le robinet d’introduction
d’eau doit être ouvert très
lentement afin de laisser
un filet d’eau, puis ajusté
afin de respecter le repère
afin d’assurer une
immersion
en plus de 15 min.
Relever la valeur de vide
obtenue en fin
d’immersion et la
consigner.
NA
1) Dessiccateur
2) Ampoule à
décanter
3) Timer
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
15
A l’issue de l’immersion de
tous les échantillons,
rétablir la pression
atmosphérique et laisser
les sous eau pendant 24h
+/- 2h.
NA
1) Dessiccateur
2) Manomètre
étalonné
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet Suivi des
opérations
16
Installer le kit de mesure
de masse volumique sur la
balance
(Cf. Annexe 1)
NA
1) Balance sartorius
2) Kit de masse
volumique
sartorius
3) Bécher de 13 cm
de haut et 10 cm
de diamètre
NA
17
Remplir le bécher d’eau
jusqu’au repère 2 indiqué
sur la figure 4 au chapitre
7.4.2
NA
1) Balance sartorius
2) Kit de masse
volumique
sartorius
3) Bécher de 13 cm
de haut et 10 cm
de diamètre
NA
18
Tarer la balance avant
chaque échantillon NA
1) Balance sartorius
2) Kit de masse
volumique
sartorius
NA
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 11 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 11 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 11 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 11 / 25
3) Bécher de 13 cm
de haut et 10 cm
de diamètre
19 Mesurer la masse de
l’échantillon immergé
Masse roche
immergée
m_h
1) Balance sartorius
2) Kit de masse
volumique
sartorius
3) Bécher de 13 cm
de haut et 10 cm
de diamètre
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet « Suivi des
opérations »
20 Retirer le kit de masse
volumique NA 1) Balance Sartorius NA
21 Tarer la balance NA 1) Balance Sartorius NA
23
Mesurer la masse de
l’échantillon saturé après
avoir essuyer chaque face
avec une peau de
chamois imbibée d’eau et
essorée.
Masse roche
saturée
m_s
1) Balance Sartorius
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet « Suivi des
opérations »
24
Mesurer la masse
volumique de l’eau dans
le dessiccateur
Masse volumique
de l’eau de
saturation
ρw
1) Densimètre
Anton Paar
étalonné
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001,
onglet « Suivi des
opérations »
25
Laisser les échantillons
immergés dans le
dessiccateur jusqu’à la
validation des résultats
NA 1) Dessiccateur NA
26 Validation des résultats NA NA
Formulaire
FML_ASD_QUA_OP_001
27
Faire tourner la pompe à
vide en l’isolant par une
vanne et en alternant des
phases de mise sous vide
et mise à pression
atmosphérique plusieurs
fois pour évacuer l’eau
présente dans la pompe.
NA 1) Pompe à vide NA
28
Vider l’eau contenue
dans le dessiccateur à
l’aide de la pompe de
vidange
NA 1) Pompe vidange NA
29 Sécher le dessiccateur à
l’aide d’un chiffon NA
1) Dessiccateur
2) Chiffon NA
30 Mise à l’étuve sur le
plateau plug sortant
pendant environ 24h
NA 1) Etuve NA
31 Placer les échantillons
dans le bac plug sortant NA NA NA
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 12 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 12 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 12 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 12 / 25
* Dans cette procedure, de l’eau de source est utilisée afin de ne pas dégrader le milieu poreux.
La plupart des échantillons sont des carbonates et sont sensibles aux échanges compositionnels
avec l’eau. L’eau de source utilisée est en équilibre avec la roche.
6.3 Risques et opportunités
L’analyse des risques et opportunités pour cette procédure est détaillée dans le formulaire
« FML_ASD_QUA_AC_001_Analyses des Risques et Opportunités ».
7. Exploitation des résultats
L’ensemble des acquistions sera reporté dans le formulaire « FML_ASD_QUA_OP_001 – Mesure
porosité d’échantillon de roche (selon ISO 17025) » ». Il permet le traitement des données et intègre
le calcul d’incertitude sur les grandeurs mesurées.
7.1 Volume des pores ouverts et volume apparent
Le volume des pores ouverts exprimé en millilitres cubes est calculé par la formule :
𝑉0 =𝑚𝑠 − 𝑚𝑑
𝜌𝑤× 1000
Le volume apparent exprimé en millilitres cubes est calculé par la formule :
𝑉𝑏 =𝑚𝑠 − 𝑚ℎ
𝜌𝑤× 1000
7.2 Masse volumique apparente
La masse volumique apparente, exprimére en kg/m3 est calculée par le rapport de la masse de
l’échantillon sec à son volume apparent par la formule :
𝜌𝑏 =𝑚𝑑
𝑚𝑠 − 𝑚ℎ
× 𝜌𝑤
7.3 Porosité ouverte
La porosité ouverte, exprimée en pourcentage (%) est le rapport entre le volume des pores ouverts
et le volume apparent de l’échantillon. Elle est calculée par la formule :
𝑃𝑜𝑟𝑜 = 𝑚𝑠 − 𝑚𝑑
𝑚𝑠 − 𝑚ℎ
× 100
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 13 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 13 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 13 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 13 / 25
7.4 Incertitudes de mesure
Ce paragraphe présente les principales composantes du calcul d’incertitude sur les mesures
intégré au formulaire « FML_ASD_QUA_OP_001 – Mesure porosité d’échantillon de roche (selon
ISO 17025) » et respectant les spécifications du GUIDE ISO 98-3.
Figure 2 - Diagramme 5M (Cf. Annexe 2)
Model Equation:
Porosité = 100 * ((ms+resolms+Tambms+tarems+imbms+sechms+Rw+Repetms) -
(md+resolmd+Tambmd+taremd+Tplugmd+sechmd+Repetmd)) /
((ms+resolms+Tambms+tarems+imbms+sechms+Rw+Repetms) - (mh+resolmh+taremh+imbmh+Repetmh)) + Repetporo
List of Quantities:
Quantity Unit Definition
Porosité % Porosité obtenue par saturation en eau
ms g masse de l'échantillon saturé en eau
resolms g résolution de la balance pour la mesure de ms
Tambms g Effet de la variation de température et Patm sur balance lors de la mesure ms
tarems g tare pour la mesure de ms
imbms g risque imbibition incomplète
sechms g risque de mauvaise mesure suite à mauvaise opération de tapotage peau de chamois ou désorption capillaire
Rw g Eau résiduelle autour du plug malgré l'application de la peau de chamois
Repetms g Incertitude de répétabilité de la mesure de ms
md g masse de l'échantillon sec (20°C après passage étuve et dessiccateur)
resolmd g résolution de la balance pour la mesure de md
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 14 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 14 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 14 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 14 / 25
Quantity Unit Definition
Tambmd g Effet de la variation de température et Patm sur balance lors de la mesure md
taremd g tare pour la mesure de md
Tplugmd g Risque d'erreur de mesure de masse car l'échantillon n'est pas revenu à 20°C
sechmd g risque d'eau résiduelle après séchage
Repetmd g Incertitude de répétabilité de la mesures de md
mh g masse de l'échantillon saturé et immergé
resolmh g résolution de la balance pour la mesure de mh
taremh g tare pour la mesure de mh
imbmh g risque imbibition incomplète
Repetmh g Incertitude de répétabilité de la mesure de mh tenant compte de l'effet d'humidification de la peau de chamois
Repetporo % Incertitude de répétabilité de la mesure de porosité
Uncertainty Budgets: Porosité: Porosité obtenue par saturation en eau
Les limites de variation présentées dans le tableau ci-dessous pour les mesures de masse (ms, md,
mh, Rw) sont estimées à partir de l’EMT de l’appareil et élargit pour tenir compte de tous les
paramètres pouvant influencer la mesure (manipulation utilisateur, conditions ambiantes...).
Quantity Value Standard
Uncertainty
Distribution Sensitivity
Coefficient
Uncertainty
Contribution
Index
ms 146.8570 g 0.0577 g rectangular 0.95 0.055 % -7.8 %
resolms 0,0 g 289·10-6 g rectangular 0.95 270·10-6 % 0,0 %
Tambms 0,0 g 5.77·10-3 g rectangular 0.95 5.5·10-3 % 0.1 %
tarems 0,0 g 289·10-6 g rectangular 0.95 270·10-6 % 0,0 %
imbms 0,0 g 0.0289 g rectangular 0.95 0.027 % 3.7 %
sechms 0,0 g 0.0289 g rectangular 0.95 0.027 % 3.7 %
Rw 0,0 g 0.0577 g rectangular 0.95 0.055 % 14.8 %
Repetms 0,0 g 0.0200 g normal 0.95 0.019 % 1.8 %
md 123.0000 g 0.0577 g rectangular -1.4 -0.083 % 11.8 %
resolmd 0,0 g 289·10-6 g rectangular -1.4 -420·10-6 % 0,0 %
Tambmd 0,0 g 5.77·10-3 g rectangular -1.4 -8.3·10-3 % 0.3 %
taremd 0,0 g 289·10-6 g rectangular -1.4 -420·10-6 % 0,0 %
Tplugmd 0,0 g 5.77·10-3 g rectangular -1.4 -8.3·10-3 % 0.3 %
sechmd 0,0 g 0.0289 g rectangular -1.4 -0.042 % 8.6 %
Repetmd 0,0 g 6.00·10-3 g normal -1.4 -8.6·10-3 % 0.4 %
mh 77.4080 g 0.0577 g rectangular 0.49 0.029 % 4.1 %
resolmh 0,0 g 289·10-6 g rectangular 0.49 140·10-6 % 0,0 %
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 15 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 15 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 15 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 15 / 25
Quantity Value Standard
Uncertainty
Distribution Sensitivity
Coefficient
Uncertainty
Contribution
Index
taremh 0,0 g 0.0577 g rectangular 0.49 0.029 % 4.1 %
imbmh 0,0 g 0.0577 g rectangular 0.49 0.029 % 4.1 %
Repetmh 0,0 g 1.00·10-3 g normal 0.49 490·10-6 % 0,0 %
Repetporo 0,0 % 0.100 % normal 1.0 0.10 % 49.9 %
Porosité 34.35 % 0.14 %
Results:
Quantity Value Expanded
Uncertainty
Coverage factor Coverage
Porosité 34.35 % 0.28 % 2.00 95% (normal)
Vérification du calcul par la méthode de Monte-Carlo
Note : la méthode de Monté-Carlo ne permet pas de gérer des corrélations entre différentes compantes. Ceci explique les légères variations de résultats obtenus (0.28% vs 0.34%).
Figure 3 - Result of the Monte Carlo Simulation for Porosité
Simulator: OMCE V:1.2.14 Mean Value: 34.35 % Standard Uncertainty: 0.17 % Coverage Interval (p=0.9545): [34.01, 34.69] % (Probabilistically Symmetric) Expanded Uncertainty Interval (p=0.9545): (+0.34, -0.34) % (Probabilistically Symmetric) Number of Monte Carlo Trials: 2000000 Block size: 10000 runs
Les résulats obtenus sont comparables et cohérents. Ils valident la méthode de calcul
d’incertitudes via le GUM.
0
1,1
2,2
33,9 34,1 34,3 34,5 34,7
Porosité in %
(Po
rosi
té)
in (
%)-1
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 16 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 16 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 16 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 16 / 25
7.4.1 Test de variation de masse par rapport à la température
Une étude a été réalisée pour évaluer l’influence de la température sur la mesure de masse. Un
échantillon de roche a été mesuré par pas de temps régulier après la phase de séchage en
étuve.
Les résultats sont répertoriés dans le tableau ci-dessous :
Température (°C) Masse (g)
57 130.764 52 130.764 32 130.768 29 130.772 24 130.775
20.7 130.778
La variation est de l’ordre de 0.01 g. Une incertitude de +/- 0.01g sera ajouté en composante du
calcul d’incertitude.
7.4.2 Test d’influence de la tare lors de la mesure immergée
L’influence du niveau d’eau dans le bécher lors de la mesure de masse immergée a été évaluée.
Des mesures ont été réalisées selon 3 positions. Une variation de -0.05 g a été observée.
Figure 4 - Schéma du kit de masse volumique
Une composante est ajoutée au calcul d’incertitude et sa valeur est de :
U (à k=2) = +/- 0.1 g
Position 1
Position 2
Position 3
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 17 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 17 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 17 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 17 / 25
7.4.3 Test de répétabilité
Plusieurs tests de répétabilité ont été réalisé :
- Mesures de masse d’échantillon immergé répétées 12 fois sur 2 échantillons différents,
- Mesures de masse d’échantillon saturé en eau répétées 12 fois (avant chaque mesure,
l’échantillon est plongé dans l’eau pendant 30 secondes puis essuyer avec la même peau
de chamois),
- Mesures de porosité répétées 3 fois sur 2 séries de 12 échantillons de même faciès.
Les résultats ci-dessous ont été observés :
7.5 Validation des résultats
Le métrologue s’assure de la validité :
- De chaque mesure (redondance, cohérence des mesurages),
- Du respect de la procédure,
- Du résultat final par comparaison avec les analyses laboratoire sur échantillon.
Le métrologue appose sur chaque formulaire une marque de validation.
Toute non-conformité fera l’objet d’une fiche de non-conformité et d’un traitement adapté
suivant le processus « Gestion de la non-conformité ».
Tous les calculs (et leurs incertitudes) du FML_ASD_QUA_OP_001_Mesure porosité d'échantillon de
roche (selon ISO 17025) ont été validés par le logiciel commercial GUM WORKBENCH. Le
document est disponible sous le lien ci-dessous accessible seulement depuis le réseau TOTAL :
W:\Group\EXPLO\$TRANSVERSE\TEP_ASD\PROJET CENTRE d'ETALONNAGE\11 -
QUALITE\Métrologie\Calculs d'incertitudes\UTL_OP_001
Les valeurs associées au tableau présent dans le chapitre 7.4 correspondent à la 1ere session
d’acquisitions de mesures du fichier :
« LST_CABE_01_02_03_04_P10_P20_P30_AR_PHI_COFRAC_INT_01 ».
CAEN_INT_02 CAEN_INT_03 CABE_INT_02 CABE_INT_03
U_répet_pesée immergée (g) 0,0003 0,001 0,0005 0,0003
U_répet_pesée saturée (g) 0,008 0,008 0,02 0,03
U_répet_porosité (INT01-02-03) -
moyenne (%) 0,05 0,11
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 18 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 18 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 18 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 18 / 25
7.6 Rapport d’essai
Le rapport d’essai est défini à partir du FML_ASD_QUA_OP_001_Mesure porosité d'échantillon de
roche (selon ISO 17025) et contient les informations suivantes :
1. Le numéro unique d’identification du rapport,
2. Le numéro, le titre et la date de publication de la norme NF B10-615, NF EN 1936 (mai 2007)
3. Le nom et l’adresse du laboratoire d’essai,
4. Le nom et l’adresse du demandeur,
5. Les renseignements ci-après, fournis sous la responsabilité du demandeur :
a) Nature pétrographique de l’échantillon,
b) Nom commercial de la roche,
c) Pays et région d’extraction,
d) Nom du fournisseur,
e) Nom de l’organisme ayant effectué l’échantillonnage,
6. La date de livraison de l’échantillon,
7. La date de l’essai,
8. Le nombre d’échantillons par roche,
9. Les dimensions des échantillons,
10. Pour chaque échantillon, la masse volumique apparente avec une résolution à 10 kg/m3
et la porosité ouverte avec une résolution à 0,1%,
11. La moyenne arithmétique des valeurs individuelles de masse volumique apparente et de
porosité ouverte,
12. Tous les écarts par rapport à la norme NF EN 1936 et les raisons.
Le rapport d’essai est daté et signé par le responsable de l’essai. Sa fonction est mentionnée ainsi
que le libellé suivant « Toute reproduction n’est autorisée qu’après accord écrit du laboratoire
d’essai ».
La succession d’actions et les documents nécessaires pour l’édition d’un rapport sont décrits et
listés en annexe 3.
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 19 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 19 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 19 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 19 / 25
ANNEXE 1: Installation du kit masse volumique Sartorius
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 20 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 20 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 20 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 20 / 25
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 21 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 21 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 21 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 21 / 25
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 22 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 22 / 25
UTL_ASD_YYY_XX_nnn / Rev. 0 / « date » Page 22 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001 / Rev. 0 / Octobre 2018 Page 22 / 25
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 23 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001/ Rev. 0 / Octobre 2018 Page 23 / 25
Annexe 2 : Diagramme 5M du calcul d’incertitude sur la mesure de porosite
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 24 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001/ Rev. 0 / Octobre 2018 Page 24 / 25
Annexe 3 : Etapes pour la cre ation d’un rapport
Documents utiles :
- Formulaire de demande d’analyse du client concerné,
- Formulaire d’échantillonnage : FML_ASD_QUA_OP_002_Echantillonnage,
- Formulaire de comparaison Interlaboratoire sous Box \ Suivi Opérationnel \ Porosité Labo \
Comparaison InterLaboratoire \ CIL.xlsx,
- Formulaire de résultats complété,
- Modèle de rapport,
- Base de donnée TACT (www.tep-asd.com)
- Base de gestion des équipements Optimu
Protocole
- Ouvrir le fichier résultats à traiter,
- Identifier le numéro de silo concerné via TACT
o Ouvrir TACT,
o Accéder à l’espace administrateur \ File Manager,
o Faire une recherche à partir du nom d’une galette (ex: VILC_04),
o Une arborescence s’ouvre et permet l’identification du Silo.
- Ouvrir un modèle de rapport via Box
- Enregistrer ce document sous l’arborescence TOTAL
(W:\Group\EXPLO\$TRANSVERSE\TEP_ASD\DATA BASE\TEP ASD\Poro Labo).
- Le renommer en incrémentant chronologiquement le numéro en préfixe et identifier le silo concerné
par les mesures et le type de roche (ex : 023_Rapport d’essai porosité labo_SILO43_VILC)
- Compléter la première page du rapport à partir du formulaire de demande d’analyse du client
concerné (nature de l’échantillon, nom commercial, pays d’extraction, région d’extraction, nom du
fournisseur), du formulaire d’échantillonnage (date livraison) et du formulaire de résultats complété
(date de l’essai).
TOTAL E&P Alternative Subsurface Data
TEP ASD MODE OPERATOIRE
Détermination de la masse volumiques et de la porosité ouverte de roche naturelle
UTL_ASD_QUA_OP_001 Rev 0 Date : 10/2018 Page 25 / 25
UTL_ASD_QUA_OP_001/ Rev. 0 / Octobre 2018 Page 25 / 25
- Compléter le formulaire de comparaison InterLaboratoire à partir du formulaire de résultats
complété et de TACT pour vérifier et reporter d’éventuels résultats obtenus par d’autres laboratoire
sur ces échantillons.
- Compléter la deuxième page du rapport à partir du formulaire de comparaison InterLaboratoire et
du fichier résultats complété.
- Enregister et exporter le document au format pdf..
- Signer et stocker le rapport sous Box \ Suivi Opérationnel \ Porosité Labo \ 1 – Rapport d’essai
- Télécharger le fichier résultats complété depuis Box vers l’arborescence TOTAL
- Importer le rapport et le fichier résultat sous TACT et Optimu