Hervé Carrier

Responsabilités

- Directeur adjoint en charge du niveau Licence - Collège STEE

- Responsable de l’équipe de Recherche « Propriétés Thermophysiques » 

Thèmes de recherche

Les travaux de recherche que je mène ont pour ligne directrice la caractérisation expérimentale et théorique du comportement thermodynamique des fluides pétroliers et des effluents qui leur sont souvent associés (aquifères, eaux de production) dans le domaine des hautes pressions. La quasi-totalité de mes activités de recherche concerne des sujets industriels directement liés aux procédés mis en œuvre lors des phases d'exploitation, de production, de transport et de stockage des hydrocarbures (huiles et gaz). Je développe aujourd'hui deux axes principaux :

- Caractérisation du comportement des fluides asphalténiques depuis les conditions de réservoir jusqu'aux conditions ambiantes

- Caractérisation des éléments traces dans les gaz naturel et les  biogaz. Interactions avec les réservoirs de stockage

Une des caractéristiques de mes activités expérimentales est la conception, le développement et l'utilisation de dispositif unique fonctionnant en haute pression (1000 bar) et haute température (125°C). A titre d'exemple :

• séparation solide / liquide par filtration (1000 bar, 125°C)
• mesure de l’indice optique de fluides pétroliers (1000 bar, 125°C)
• détection des changements de phases (Solide-Liquide-Vapeur), à l'aide d'un résonateur à cristal de quartz (1000 bar, 125°C)
• détection des changements de phases (Solide-Liquide-Vapeur) dans des fluides opaques à l'aide d'un dispositif optique (1000 bar, 125°C)
• mesure des transferts d’espèces très faiblement concentrées  (100 bar, 100°C)

Encadrement

Direction de thèses :

 Nombre de thèses soutenues et nombre de thèses en cours :

            10 thèses soutenues et 2 thèses en cours de réalisation.

Liste des thèses soutenues:

Carlos Canelon : « Cinétique de floculation des asphaltènes dans les mélanges n-heptane-toluène et étude de leur stabilité dans le brut en présence de CO₂ à haute pression et haute température », soutenue le 31 mars 2006 – UPPA – Pau - France. Participation (avec S. Acevedo & JL Daridon) – Monsieur Canelon est ingénieur de recherche à l’INTEVEP (Venezuela)

Sylvain Verdier : « Experimental study and modeling of asphaltene precipitation caused by gas injection », soutenue le 15 juin 2006 – DTU – Danemark Participation (avec S. I. Andersen). Monsieur Verdier est ingénieur de recherche à Haldor Topsøe A/S (Danemark)

Aniello Rizzo : « Estudio estructural de los asfaltenos mediante hidrotratamiento catalítico e Investigaciòn de las transiciones de fase solido-liquido en fluidos petroleros a condiciones de alta presión y temperatura » soutenue le 06 juin 2008 – UCV- Caracas – Venezuela. Participation (avec S. Acevedo). Monsieur Rizzo est Maître de Conférences à l’université UNEXPO (Venezuela)

Aurora Mejia : « Étude de la stabilité des asphaltènes par mesure de la tension interfaciale » soutenue le 02 septembre 2008. Thèse en co tutelle, co-encadrement 50% (avec JL Daridon). Mademoiselle Mejia est chercheur contractuel (IPREM-France).

Valérie Montel : « Étude du comportement des asphaltènes et de leurs dépôts » soutenue le 19 décembre 2008, co-encadrement 50% (avec V. Lazzeri). Mademoiselle Montel est ingénieur de recherche à Total (France)

Francia Marcano-Brito, “Evaluation des paramètres structuraux des asphaltènes et de leurs effets sur les propriétés physico-chimique des pétroles bruts” soutenue le 01 juin 2012. Thèse en cotutelle avecl’UCV (Caracas – Venezuela). Mademoiselle Marcano est chercheur contractuel au Canada (U. Albeta).

Romain Feniou, «Etude du transfert de contaminants d’un gaz de stockage dans l’aquifère : mesures et modélisation »,soutenue à huis clos le 17 décembre 2012. Thèse CIFRE (TIGF) confidentielle, réalisée en cotutelle avec l’IPREM (UPPA). co-encadrement 50% (avec B. Bouyssière). Monsieur Feniou est ingénieur de recherche à Solvay (France).

Felipé Rena Cardoso, « Etude de la précipitation d'asphaltènes dans des bruts pétroliers induite par des gaz sous haute pression », soutenue le 18 décembre 2014. Thèse en cotutelle avec l’UNICAMP (São Paulo – Brésil). Monsieur Cardoso est ingénieur de recherche à Petrobras (Brésil)

Maxime Cachia, « Caractérisation des trasferts d’éléments trace métalliques dans une matrice gaz/eau/roche représentative d’un stockage subsurface de gaz naturel », soutenue le 21 juin 2017. Réalisée en cotutelle avecl’IPREM (UPPA). co-encadrement 50% (avec I. Le Hecho), Monsieur Cachia est responsable de service à Metz

Ezequiel Orlandi, « Following asphaltenes destabilization and deposition by quartz crystal resonator», soutenue le 15 décembre 2017. co-encadrement 50% (avec JL. Daridon, LFCR)

 Liste des thèses en cours :

2017-2020 : Mohammed Saidoun, « Mécanisme de déstabilisation des asphaltènes en condition de production » co-encadrement 50% (avec JL Daridon LFCR)

2018-2021 : Aurore Lecharlier, « Caractérisation de biogaz et de biométhane : analyse et spéciation des éléments traces» co-encadrement 50% (avec I. Le Hecho, IPREM)

Projets

            Les activités de recherche que je mène sont conduites pour une part importante d’entre elles, dans le cadre de contrats/projets de recherche avec des entreprises nationales et internationales.

          Elles sont réalisées dans le cadre de collaborations nationales et internationales impliquant des partenaires industriels (Total EP, Total RC, Total ACS, Storengy, Terega, Modis, Petrobras, BP, PDVSA, Statoil) et académiques (UCV (Venezuela), UFRJ et UNICAMP (Brésil), NTU (Norvège), U. of Alberta (Canada)).

Publications

[P 1]         J. LI, I. VANDERBEKEN, S. YE, H. CARRIER and P. XANS

Prediction of the solubility and gas-liquid equilibria for gas-water and light hydrocarbon-water systems at high temperature and pressure with a group contribution equation of state

Fluid Phase Equilibria, 131, (1997), 107-118

[P 2]         H. CARRIER, S. YE, B. LAGOURETTE, J. ALLIEZ, P.XANS

Calculation of CO₂, CH₄ and H₂S solubilities in aqueous electrolytes solutions at high pressure, high temperature conditions

J. Thermal Science 6, (1997), 251-259

[P 3]         H. CARRIER, S. YE, I. VANDERBEKEN, J. LI and P. XANS

Prediction of salts solubility under high pressure, high temperature

High temperatures - high pressures, 30 (1998), 629-634

[P 4]         VANDERBEKEN, B. BOUYSSIERE, S. YE, H. CARRIER, P. XANS

Ability of the MHV2 mixing rule to describe the effect of salt on gas solubility in brines at high temperature and high pressure

High temperatures - high pressures, 31, (1999) 653-663

[P 5]         H. CARRIER, F. PLANTIER, J.L. DARIDON, B. LAGOURETTE, Z. LU

Acoustic method for measuring asphaltene flocculation in crude oils

Journal of Petroleum Science and Engineering, 27, (2000), 111-117 

[P 6]         S. DUTOUR, H. CARRIER, J.L. DARIDON, B. LAGOURETTE, G.H. GAO

Speed of sound, Density and Compressibility of Alkyl-benzenes as a function of pressure and temperature: Tridecylbenzene and Pentadecylbenzene

Journal of Chemical and Engineering Data, 47, (2002), 1532 – 1536

[P 7]         J.L. DARIDON, H. CARRIER, B. LAGOURETTE

Pressure dependence of the thermophysical properties of n-pentadecane and n-heptadecane

            International Journal of Thermophysics, 23, (2002), 697-708  

[P 8]         S. DUTOUR, H. CARRIER, J.L. DARIDON

Compressibilities of liquid pentadecylcyclohexane and nonadecylcyclohexane from high pressure speed of sound and density measurements.

Journal of Chemical Thermodynamics, 35, (2003), 1613-1622

[P 9]         S. DUTOUR, H. CARRIER, B. LAGOURETTE, G.H. GAO, J.L. DARIDON

Speed of Sound, density, and compressibility of Alkyl-Benzenes as a function of pressure and temperature: Heptadecylbenzene and Octadecylbenzene.

Journal of Chemical and Engineering Data, 49, (2004), 983-987

[P 10]      J. CASTILLO, S. ACEVEDO, C. CANELON, H. CARRIER, JL DARIDON

Optical fiber extrinsic refractometer to measure refractive index at high pressure and high temperature: application to wax and asphaltenes precipitation measurements

Fuel, 85, (2006), 2220-2228

[P 11]      S. Verdier, H. Carrier, S. Andersen, J.L. Daridon

A study of pressure and temperature effects on asphaltene stability in presence of CO₂^.

Energy and Fuels, 20, (2006), 1584-1590

[P 12]      AMA. DIAS, H. CARRIER, J.L. DARIDON, J.C. PAMIES, L.F. VEGA, J.A.P. COUTINHO, I. M. MARRUCHO Vapor – Liquid Equilibrium of Carbon Dioxide – Perfluoroalkane Mixtures: experimental data and SAFT modeling.

Industrial Engineering Chemistry Research. 45, (2006), 2341-2350

[P 13]      A. Rizzo, H. Carrier, J. Castillo, S. Acevedo, J. Pauly,

A new experimental setup for the liquid–solid phase transition determination in crude oils under high pressure conditions

Fuel 86, 12-13, (2007), 1758-1764

[P 14]      S. VerdieR, F. Plantier, D. Bessières, S. I. Andersen, E. H. Stenby, H. Carrier

Asphaltene precipitation and calorimetry

Energy and Fuels 21, 6, (2007), 3583-3587

[P 15]      S. Acevedo, J.M. CORDERO, H. Carrier, B. BOUYSSIERE, R. LOBYNSKI

Trapping of Paraffin and Other Compounds by Asphaltenes Detected by LDI TOF MS. Role of A1 and A2 Asphaltene Fractions in This Trapping

Energy & Fuels, 23 (2009), 842–848

[P 16]      P. Pohl, J. Dural, N. Vorapalawut, I. Merdrignac, C.P. Lienemann, H. Carrier, B. Grassl, R. Lobinski

            Multielement molecular size fractionation in crude oil and oil residue by size exclusion microchromatography with high resolution inductively coupled plasma mass spectrometric detection (HR ICP MS).

            Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 25, (12), (2010), 1974-1977

[P 17]      P. Pohl, N. Vorapalawut, B. Bouyssiere, H. Carrier, R. Lobinski

            Direct multi-element analysis of crude oils and gas condensates by double-focusing sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS)?

            Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 25, 5, (2010), 704-709

[P 18]      D. Merino-Garcia, J. Shaw, H. Carrier, H. Yarranton, L. Goual

                  Panel discussion on standardization of petroleum fractions

            Energy and Fuels 24 (4), (2010), 2175-2177

[P 19]      Acevedo S., Guzmán K., Labrador H., Carrier H., Bouyssiere B., Lobinski R.

Trapping of Metallic Porphyrins by Asphaltene Aggregates: A Size Exclusion Microchromatography With High-Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometric Detection Study

Energy Fuels, 2012, 26 (8), pp 4968–4977

[P 20]      Marcano F., Antonieta Ranaudo M., Chirinos J., Castillo J., Daridon J.L., Carrier H.

Study of asphaltenes aggregation in toluene/n-heptane/CO2 mixtures under high-pressure conditions

Energy and Fuels, 2013, 27 (8), pp. 4598-4603.

[P 21]      Daridon J.L., Cassieìde M., Nasri D., Pauly J., Carrier H.

Probing asphaltene flocculation by a quartz crystal resonator

Energy and Fuels, 2013, 27 (8), pp. 4639-4647.

[P 22]      Cardoso F. M. R., Carrier H., Daridon J.-L., Pauly J., Rosa P. T. V.

CO₂ and Temperature Effects on the Asphaltene Phase Envelope As Determined by a Quartz Crystal Resonator,

Energy and Fuels, 2014, 28 (11), pp 6780–6787

[P 23]     Romão W., Tose L.V., Vaz B., Sama S., Lobinski R., Giusti P., Carrier H., Bouyssiere B.

Petroleomics by Direct Analysis in Real Time-Mass,

J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2016, 27, (1), 182

[P 24]     Ana C. R. Sodero A., Santos Silva H., Bouyssiere B., Korb JP, Carrier H., Alfarra A., Bégué D., Baraille I.

Investigation of the Effect of Sulfur Heteroatom on Asphaltene Aggregation,

Energy Fuels, 2016, 30 (6), pp 4758–4766

[P 25]      SANTOS SILVA H., SODERO ACR., BOUYSSIERE B., CARRIER H., KORB JP., ALFARRA A., VALLVERDU G., BÉGUÉ D., BARAILLE I.

Molecular Dynamics Study of Nanoaggregation in Asphaltene Mixtures: Effects of the N, O, and S heteroatoms,
Energy Fuels, 2016, 30 (7), pp 5656–5664

[P 26]      Daridon JL., ORLANDI E., CARRIER H.

Measurement of bubble point pressure in crude oils using an acoustic wave sensor,

Fluid Phase Equilibria, 427, 2016, 152-160

[P 27]      Cachia M., BOUYSSIERE B., Carrier H., Garraud H., Caumette G., Le Hécho I.

Development of a high-pressure bubbling sampler for trace elements quantification in natural gas, Energy and Fuels, 2017, 31 (4), pp. 4294-4300.

[P 28]      ORLANDI E., Daridon JL., CARRIER H.

Determination of bubble point pressure of two live oils with injected nitrogen by quartz crystal resonator

European Physical Journal, (2017), 226 (5), pp. 1065-1073.

[P 29]      Daridon, J.-L., Carrier, H.

Measurement of Phase Changes in Live Crude Oil Using an Acoustic Wave Sensor: Asphaltene Instability Envelope

Energy Fuels, (2017), 31 (9), pp. 9255-9267.

[P 30]      Labrador H., ACEVEDO S., BOUYSSIERE B., CARRIER H

Analysis of photo conversion of asphaltenes

Journal of Petroleum Science and Technology, 2018, 8(2), 57-69

[P 31]      Cachia M., Bouyssiere B., Carrier H., Garraud H., Caumette G., Le Hécho I.

Characterization and comparison of trace metal compositions in natural gas, biogas and biomethane

Energy Fuels, 2018, 32 (5), pp 6397–6400

Conférences, congrès et colloques les plus récents

        M. Cachia, H. Carrier, B. Bouyssiere, G. Caumette, L. Mahenc, I. Le Hécho Sampling and analysis of trace metal elements in natural gas by high pressure bubbling sampler and ICP-MS analysis.

CHISA 2016, Prague (République Tchèque), 27-31 August 2016

H. Carrier,H.P. Rønningsen, I. Andersen Johnsen, JL Daridon

Influence of methane injection on asphaltenes precipitation from a North Sea live oil

17th International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling, Elsinore, (Denmark), 19-23 June 2016