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Keywords:

  • fluid inclusions;
  • reference materials;
  • Raman spectroscopy;
  • diagenetic fluids;
  • methane analysis;
  • H2OCH4NaCl system
  • inclusions fluides;
  • matériaux de référence;
  • spectrométrie Raman;
  • fluides diagénétiques;
  • analyse du méthane;
  • système H2O–CH4–NaCl.

In this study, we detail procedures to synthesise inclusions of fluids of known composition under diagenetic conditions – low temperatures (50–180 °C) and pressures (2–25 MPa) – hosted by quartz. Pre-existing microcavities in polished quartz chips were used, decrepitated and rinsed before being healed in an autoclave. Each synthesis required around 4 weeks. A range of biphase liquid–vapour inclusions in the H2OCH4NaCl system, similar to natural ones, were synthesised in quartz, varying the content of all three components. The quartz chips were checked before and after synthesis by optical microscopy, microthermometry and Raman spectroscopy. The method was used to build a series of calibration curves relating methane-to-water count ratios to the methane content of aqueous fluid inclusions. Good correlation was obtained between Raman band area ratios and the expected CH4 solubilities from equations of state. The chosen procedure's main advantages, compared with other published methods, are as follows: quicker healing of the microfractures at lower temperatures, larger inclusions, simple quartz sample preparation, control of fluid inclusion composition and the use of commercial reactors. Such reference material inclusions allow the calibration of Raman microspectrometers with the objective of PTX reconstruction of palaeofluid migration in petroleum reservoirs.

L'objectif de ce travail consiste en la synthèse d'inclusions fluides de composition connue dans du quartz pour des conditions de basses températures (50–180°C) et pressions (2–20 MPa) caractéristiques de la diagenèse. Des inclusions fluides pré-existantes dans des lames polies de quartz ont été décrépitées puis rincées avant d'être remplies à nouveau par la solution hydrothermale dans un autoclave. Chaque synthèse requiert environ quatre semaines de traitement. Plusieurs expériences ont conduit à la synthèse d'inclusions fluides biphasées à température ambiante dans le système H2O-NaCl-CH4 avec des concentrations en NaCl et CH4 variables. Les inclusions des lames de quartz ont été comparées avant et après expériences par microscopie optique, microthermométrie et spectrométrie Raman. Cette procédure a permis l'établissement de courbes de calibrage pour l'évaluation du contenu en méthane des inclusions fluides aqueuses. De bonnes corrélations ont été obtenues entre les rapports d'aires des pics Raman et les solubilités déduites des équations d'état. Cette méthode présente plusieurs avantages comparativement à d'autres méthodes déjà publiées: cicatrisation rapide de microfractures du quartz, inclusions de plus grandes tailles, facilité de préparation des quartz, contrôle de la composition de la solution à l'équilibre de phases par l'utilisation de réacteurs commerciaux. Ce type d'inclusions de synthèse permet le calibrage des microspectromètres Raman dans l'objectif de reconstruire les paleopressions des fluides de réservoirs pétroliers.