Cet axe concerne la modélisation des équilibres de phases et des enthalpies de mélange des systèmes complexes, et plus particulièrement ceux mettant en jeu des fluides pétroliers. Les sociétés pétrolières ont besoin de savoir, lors de l’exploitation d’un puits, si le fluide qu’ils vont extraire est une huile ou un gaz, ce qui conditionne largement les taxes qu’ils auront à acquitter, ainsi que la durée d’exploitation du puits. Les courbes d’équilibres de phases permettent d’avoir accès à ce genre d’informations.
Il est donc crucial pour ces sociétés de disposer de modèles permettant de prédire les équilibres de phases incluant les composés légers (méthane, CO2, N2, H2S…) et les hydrocarbures lourds (alcanes, cyclo-alcanes, naphtènes, aromatiques). Ces modèles doivent, à la fois être prédictifs, suffisamment précis et autoriser des calculs rapides. Par ailleurs, depuis l’abandon des plateformes pétrolières, l’eau de mer n’étant plus séparée du fluide pétrolier sur la plateforme, l’exploitation des gisements de pétrole en mer a soulevé un nouveau problème : celui de la formation de « bouchons » d’hydrates d’hydrocarbures empêchant l’acheminement sous-marin du mélange eau-pétrole; afin d’éviter cette formation, un inhibiteur, généralement du méthanol ou un glycol, est ajouté au mélange. Les équilibres de phases à prédire sont alors beaucoup plus compliqués puisqu’on doit représenter simultanément des équilibres liquide-vapeur (ELV) et liquide-liquide (ELL).
