Mécanique des chantiers pétroliers
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Item Étude de la corrosion des équipements des hydrocarbures : cas de l’Oléoduc "OH1/ 30"(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Belgacem, Mohammed Amine; Gaceb, Mohamed (Promoteur)Ce Mémoire traite du phénomène de la corrosion dans l’industrie pétrolière, en mettant l’accent sur le cas du pipeline OH1 en Algérie. Après une présentation des différents types de corrosion, de leurs causes, effets et moyens de prévention, une étude approfondie est réalisée sur le pipeline OH1 reliant In Amenas à Haoud El Hamra. Ce dernier est confronté à des d la sécurité, la productivité et l’environnement. égradations importantes, notamment à cause de la corrosion bactérienne. L’étude inclut une analyse technique et microbiologique des installations, identifiant les zones les plus touchées, ainsi qu’une modélisation numérique avec le logiciel COMSOL pour simuler les effets de la corrosion. Enfin, des recommandations techniques, organisationnelles et structurelles sont proposées pour la prévention et la réhabilitation du pipeline.Item Jumeau numérique prédictif : une nouvelle perspective sur les gaz de refoulement des compresseurs centrifuges(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Tahar, Mohamed; Sehab, Mohamed; Sabri, Khier (Promoteur)Ce Mémoire est dédié au développement d'un jumeau numérique intelligent pour la prédiction et l'optimisation précise de la température et de la pression de refoulement d'un compresseur centrifuge critique au Centre de Traitement de Hassi Bahamou. Face aux défis d'efficacité et de fiabilité dans l'industrie pétrolière et gazière, nous avons mis en oeuvre des modèles d'apprentissage supervisé, en comparant la performance de la régression linéaire à celle de l'algorithme XGBoost. Les résultats obtenus mettent en évidence la supériorité de l'approche IA pour améliorer la performance, réduire les coûts d'exploitation et optimiser la production dans un contexte industriel exigeant. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives pour l'usine du futur, caractérisée par une connectivité accrue et une efficacité optimisée.Item Performance optimization and prediction of "ESP" Pump using artificial intelligence(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Sadli, Hadjer; Harhout, Riad (Promoteur)Predictive maintenance aims to anticipate potential equipment failures before they occur, allowing for the implementation of well-planned preventive measures that reduce unplanned downtime and high maintenance costs. Among the most effective and widely used methods in this field is the analysis of vibration data, which enables early detection of mechanical anomalies in industrial systems.In this context, the present study focuses on the application of artificial intelligence techniques, particularly the Random Forest and Artificial Neural Networks (ANNs) algorithms, to develop an intelligent model for monitoring and diagnosing faults in an Electric Submersible Pump (ESP) system. The integration of machine learning algorithms into vibration signal analysis has proven effective in enhancing diagnostic accuracy compared to traditional methods based on time-domain and frequency domain analysis. The models were trained on real operational data to recognize abnormal vibration patterns and to identify the main factors contributing to system shutdowns. The primary objective of this work is to improve fault prediction accuracy and to provide early alerts that enable the implementation of efficient predictive maintenance strategies. A comparative analysis between the two models was conducted to evaluate their performance and determine the most accurate and reliable approach for real-time fault classification.Item Expansion optimization for "LM 2500" Gas Turbine at "CPF" in "MLE"(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Miradi, Noureddine; Sahnoune, Khaled (Promoteur)The LM2500 gas turbine plays a crucial role in energy production within the Menzel Ledjmet Est (MLE) field. This thesis investigates the optimization of turbine expansion to enhance performance and efficiency. The study evaluates how key parameters—namely inlet temperature, mass flow rate, and rotational speed—affect turbine behavior using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations via ANSYS BladeGen, TurboGrid, and CFX. A mesh sensitivity study ensured accurate and stable results. The findings demonstrate how these parameters influence torque, power output, and flow characteristics, helping identify optimal operational conditions. Additionally, the thesis discusses a maintenance strategy for the LM2500, addressing scheduled and unscheduled inspections to improve reliability and reduce downtime. This work contributes to operational optimization, cost reduction, and improved energy efficiency in the oil and gas industry.Item Assessment of the effect of nitriding treatment on physical and mechanical properties of stainless steels(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Fradj, Oussama Souheib; Taouche, Benyoucef Soufiane; Chemaa, Khaled (Promoteur)The Aim of this study is to apply a low-temperature plasma nitriding to AISI 304 and 316L stainless steels to evaluate its impact on structural, mechanical, and electrochemical properties. X-ray diffraction (XRD) confirmed the formation of expanded austenite (γN), which is responsible for the hardness improvement. Nanoindentation tests showed a reduction in penetration depth from ~1150 to 1100 nm in 304 and from ~1100 to 1070 nm in 316L under a 100 mN load. Electrochemical analysis revealed divergent behaviors. In AISI 304, corrosion resistance decreased significantly, with corrosion potential shifting from –28.7 to –306.9 mV and corrosion current density rising from 7.76 nA to 3.97 μA. This deterioration is attributed to unstable passive films and microstructural discontinuities caused by heterogeneous nitrogen saturation. In contrast, AISI 316L exhibited improved corrosion behavior: despite an increase in current density from 10.5 nA to 6.69 μA, impedance spectroscopy confirmed a strong capacitive response, indicating the formation of a more stable and homogeneous γN layer. The presence of molybdenum in 316L played a key role in enhancing passive film stability. These results indicate that plasma nitriding improved hardness in both alloys through interstitial nitrogen strengthening but affected corrosion differently depending on alloy composition: degradation in 304 due to passive film instability, and reinforcement in 316L thanks to molybdenum’s stabilizing effect.Item Analyse et optimisation de l’efficacité d’un séparateur horizontal (CS8) du champ pétrolier d’Edjelah – In Amenas(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Douas, Mourad; Benbrik, Abderrahmane (Promoteur)Le Séparateur horizontal triphasique est un équipement essentiel dans l’industrie pétrolière, utilisé pour séparer le mélange brut issu du puits en trois phases distinctes : huile, gaz et eau. Son efficacité influence directement la qualité des produits, la stabilité du procédé et la réduction des pertes. Dans ce travail, la performance d’un séparateur horizontal installé dans le champ d’Edjeleh à In Amenas a été étudiée et optimisée à l’aide de la dynamique des fluides numérique. Le modèle eulérien multiphasique, associé au modèle de turbulence k-ε, a permis de simuler l’écoulement interne et d’analyser la distribution des phases. Deux configurations ont été examinées : une première correspondant à la conception de référence et une seconde introduisant des ajustements géométriques pour mieux orienter l’écoulement et réduire les turbulences. Les résultats montrent que la géométrie optimisée offre un écoulement plus stable, une meilleure stratification et une diminution des zones de recirculation, traduisant une amélioration globale du fonctionnement du séparateur. Ce mémoire met ainsi en évidence l’importance des ajustements internes dans l’amélioration de la performance et ouvre la voie à de futures optimisations expérimentales et numériques.Item Performance optimization study of a "Turbo-Drill"(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Chine, Badis; Kerour, Lokmane; Sahnoune, Khaled (Promoteur)This Thesis explores the design and performance of turbo-drills, downhole hydraulic motors that convert drilling fluid energy into mechanical rotation to drive the drill bit. Turbo-drills offer advantages over conventional surface-driven systems, including higher stability, reduced drill string stress, and improved efficiency in deep or complex wells. The work focuses on how variations in blade geometry influence the overall performance of the tool. Using numerical modeling in ANSYS, different blade parameters such as inlet angle, outlet angle, thickness, and number of blades were systematically studied. The results highlight that blade geometry strongly affects torque, power output, with the outlet angle proving to be the most influential factor. The study provides insights into the role of blade design in optimizing turbo-drill efficiency and establishes a methodological framework for future improvements in downhole turbine technology.Item Contrôle de l’état d’un compresseur "HP" (MHI-4V8B) à l’aide de la maintenance conditionnelle (analyse vibratoire)(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Benhadj Djilali, Ishak; Halimi, Djamel (Promoteur)L’Objectif de cette étude est de surveiller le compresseur centrifuge HP (MITSUBISHI 4V- 8B) par l'analyse vibratoire et la détection des défauts mécaniques comme le balourd ou le désalignement, et l’application des corrections via l’équilibrage statique et l’alignement. Les résultats montrent une réduction considérable des vibrations, prouvant l’efficacité de la maintenance conditionnelle pour améliorer la fiabilité et prévenir les arrêts imprévus des équipements tournants.Item Modélisation et optimisation de l’intégrité de surface et de l’influence de galetage sur la fatigue des pièces mécaniques(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Zekhref, Mohamed El Mouatasem; Chibout, Aissa; Harhout, Riad (Promoteur)Dans ce travail, une étude de l’application du procédé de traitement mécanique par galetage, dans le but d’améliorer et modifie les propriétés de base des couches superficielles des matériaux a été entrepris. Afin de maîtriser ces altérations d’intégrité de surface nous allons nous concentrer dans notre étude sur la prédiction et l’optimisation de la rugosité et de l’écrouissage induits par ce type traitement (galetage) dans des pièces d’acier S355 J0. L'objectif donc est de prévoir l'influence d'une opération de traitement mécanique par galetage sur les paramètres d’intégrité de surface. Les résultats de modélisation et d’optimisation ont révélé que l'avance, la force de galetage et la vitesse de rotation sont les paramètres les plus significatifs influençant la rugosité de surface. De plus, le nombre de passes s’ajoute aux autres paramètres de galetage et influence de manière significative la dureté.Item Contribution à l’amélioration des performances du fonctionnement d’une pompe à jet de production du pétrole(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Reggai, Mezyan; Malaoui, Abdelhamid; Sahnoune, Khaled (Promoteur)L'objectif principal de notre travail est d'améliorer les performances de pompe à jet en optimisant leur conception et fonctionnement. En utilisant le logiciel ANSYS-CFX, l'étude analyse le comportement hydraulique des systèmes de pompage, évalue les débits, les pressions et les pertes de charge, et visualise les profils de vitesse et les champs de pression à l'intérieur des pompes. Les résultats montrent que pour une efficacité optimale de 56,42 %, le fluide de puissance doit être pompé à une pression d'injection de 28158 Pa avec un débit de 7,33 kg/s dans une pompe de 20 mm de rayon. L'étude conclut que l'eau est le fluide de puissance le mieux adapté, notamment pour les puits à haute salinité, et recommande des études supplémentaires pour maximiser l'efficacité et la pression de sortie, ainsi que l'intégration de systèmes de surveillance en temps réel pour améliorer la fiabilité des opérations de pompage.