Doctorat
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Item Etude de la fiabilité et de l’intégrité des canalisations de transport des hydrocarbures aux défauts de corrosion actifs en évolution(2019) Ben Seghier, Mohamed El AmineLes canalisations de transport des hydrocarbures sont considérées comme des installations pétrolières principales occupant une place particulière dans l’industrie pétrolière et gazière, vue la quantité importante transportée par ces structures. Actuellement, les canalisations souvent nommées les pipelines, sont généralement enfuies dans des différents types de sols, soumises aux conditions naturelles très sévères et aux sollicitations différentes telles que celles provoquées par la pression interne. Ce type de conditions favorise le développement du phénomène de corrosion, ce qui engendre les vieillissements et les dégradations de ces constructions. Les défaillances des pipelines corrodés peuvent avoir des graves conséquences sur la vie humaine, l’environnement et sur l’économique. Afin de prédire la durée de vie résiduelle, le niveau de dégradation dû aux défauts de corrosion, la pression interne convenable aux régimes de fonctionnement, de nouveaux modèles probabilistes et méthodes numériques ont été développés dans ce travail. Ces derniers sont basés sur la fiabilité structurale et des méthodes statistiques approfondies, dans le but d’évaluer la probabilité de défaillance relative à plusieurs cas d’étude des pipelines corrodés et leurs sensibilités aux variables aléatoires introduites dans les calculs. Deux méthodes de simulation reposant sur la méthode de Monte Carlo Direct (CMC) sont proposées pour évaluer les probabilités de ruptures en fonction du temps d’exploitation des canalisations contenant de multiples défauts de corrosion où en tient compte de l’effet de corrélation des variables de base sur la fiabilité structurale des pipelines corrodés. De plus, une étude comparative des modèles de pression d’éclatement existants, des pipelines corrodés a été faite sur la base des indices statistiques et sur la base de données réelles des tests expérimentaux d’éclatement des tubes de différents grades contenant des défauts de corrosion réels ou artificiels. En outre, trois nouveaux modèles probabilistes de pression d’éclatement des canalisations corrodées ont été proposés pour les canalisations de basse, moyenne et haute résistances afin de réduire l’erreur de prédiction. Une nouvelle approche est également développée pour améliorer l'efficacité de la méthode de fiabilité de premier ordre (FORM) pour l'analyse de la fiabilité structurale des canalisations corrodées. Toutefois, nos modèles développés sont intégrés dans cette approche pour l’analyse fiabiliste de différents cas d’études ainsi que l’influence de plusieurs variables a été illustréeItem Caracterisation des reservoirs des champs de rhourde MESSAOUD & zemlet el adraa (tagi & devoniens) par la methode de la " CLUSTER analysis " et construction du modele geologique 3d PERMIS DE zemlet el kbar, block 403a bassin de berkine-Algerie(2020) Draoui, MohamedLes champs de ROM et ZEA sont situes dans le bloc 403a, dans le nord du bassin de Berkine (Algerie), environ 40km a l¡¦ouest du champ de BRN. Le champ de ROM, decouvert en 1987 et mis en production en 1998, est constitue de trois ensembles reservoirs : „h Le reservoir TAGI (Trias Argilo-greseux Inferieur) „h Les reservoirs B a F du Devonien Inferieur (Emsien) „h Les reservoirs G (Emsien ¡V Siegenien) et la formation Tadrart (T) du Devonien Inferieur. Un total de 15 puits, tous pris en compte dans cette etude, a ete fore sur le champ. Le champ de ZEA, decouvert en 1998 mis en production en Septembre 2002, est situe au Sud du champ de ROM. Il produit a partir du reservoir TAGI, B et C. Un total de 6 puits a ete fore sur ce champ, dont trois ont ete fores pendant l¡¦etude. L¡¦interpretation sismique a ete faite suite a un nouveau traitement des donnees sismiques 3D. Six cartes ont ete fournies : Aptien, Malm, Trias S4, discordance hercynienne, toit niveau B et toit de la formation Tadrart. Les objectifs de l¡¦etude etaient de produire un modele de reservoir pour : „h Mettre a jour le potentiel des champs de ROM et ZEA suite aux nombreux puits fores depuis l¡¦ancien etude effectuee en 2005, a la reinterpretation de la sismique et a l¡¦etude sedimentologique detaillee des reservoirs devoniens; „h Fournir un modele reservoir pour l¡¦etude dynamique de ces champs. En vue de realiser ces objectifs, l¡¦etude a aborde les points suivants : „h La determination des Rock-types le long des puits a partir des diagraphies, a l¡¦aide du logiciel TIGRESS. Ces Rock-types, lies a des facies geologiques decrits en carotte, ont ete caracterises en porosite et en permeabilite. Ils constituent la base de la modelisation des proprietes petrophysiques du modele geologique. „h L¡¦elaboration d¡¦un modele sedimentologique du Devonien, permettant une meilleure caracterisation des Rock-types et de leur distribution dans le champ. „h La construction du modele geologique dans PetrelR. Il comprend 8 reservoirs (TAGI, B, C, D, E, F, G et Tadrart) subdivises en 31 unites. Ces unites ont ete simulees independamment les unes des autres avec des parametres specifiques. „h Le calcul des volumes d¡¦huile en place par champ et par permis pour chaque reservoirItem Etude numerique et experimentale de l'ecoulement d'un fluide non-newtonien et poly phasique dans l'espace annulaire d'un puits de forage(2020) Ferroudj, HichamLe transport des déblais de forage est un sujet d’un grand intérêt dans l'industrie du forage pétrolier et gazier et par conséquent, un transport imparfait des déblais de forage va entraîner une suite d’irrégularités qui vont avoir une incidence techniques et économiques fâcheuses sur l’entreprise pétrolière. Donc, la connaissance et la sélection des fluides de forage est l'un des atouts importants pour un nettoyage efficace des puits de forage. La présente thèse de doctorat traite du comportement hydrodynamique et du transport des déblais de forage des divers types des fluides non-Newtoniens. L’objectif de notre travail consiste à étudier l'hydrodynamique des fluides non-Newtoniens s'écoulant à travers une géométrie annulaire reproduisant celle d’un puits de forage, ainsi que l'effet de différents paramètres sur le processus de transport des déblais de forage. Pour ce faire, des études numériques très pointues ont été menées pour évaluer les effets des mouvements complexes de types orbitaux et hélicoïdaux sur la distribution de la vitesse du fluide et la perte de charge en entreprenant un développement d’un code avec des fonctions définies par l'utilisateur (UDF) sur le solveur Fluent (ANSYS). De plus, la forme elliptique de l'annulaire est prise en compte où un modèle simplifié de l’approche emboité (simplified slot model) est développé. Avant chaque simulation numérique, une approche de validation est opérée pour chaque cas, soit avec des données expérimentales obtenues à partir de notre dispositif expérimental (boucle d'écoulement) du département pétrolier de l'université Texas A&M au Qatar, soit avec des données cueillies dans la littérature. Parmi les résultats étalés, on peut citer que, la variation des différents paramètres de forage tels que la vitesse du fluide, la vitesse de rotation, le taux de pénétration, l'inclinaison,…. etc. avec, la concentration de particules solides et la perte de charge des fluides non-Newtoniens est évaluée pour les espaces annulaires circulaires et elliptiques. On peut déduire que le mouvement orbital du tube intérieur a un effet favorable sur l'amélioration de l'écoulement axial, et un autre érosif positif, par l'amélioration de la vitesse tangentielle sur les processus de transport des déblais. Aussi, nous avons constaté que la concentration des particules solides diminue de manière exponentielle et linéaire pour les régimes turbulents et laminaires, respectivement, à mesure que la vitesse du fluide augmente et par conséquent, le transport des particules solides est plus efficace dans le régime turbulent pour un annulaire horizontal. D’une façon globale, des corrélations empiriques sont proposées pour prédire la concentration de particules solides et la perte de charge dans l'espace annulaire, et leurs performances sont validées expérimentalement. Les résultats ont montré que nos corrélations proposées permettent de prédire d’une manière probante la concentration de particules solides et la perte de chargeItem Modélisation thermomécanique et simulation numérique des dépôts dans les conduites(Universite M'Hamed Bougara : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2021) Behnous, Dounya; Zeraibi, Noureddine(Directeur de thèse)Les asphaltènes sont des molécules polyaromatiques complexes présentes naturellement dans le pétrole brut, considérées comme polarisables et constituant la fraction de masse moléculaire la plus élevée du pétrole. Elles contiennent des métaux et des hétéroatomes (Ni, Fe, V) dans leur structure. Dans certaines conditions de pression/ température et de composition, elles peuvent former des nanoclusters, précipiter puis se déposer, conduisant à la formation d'une structure solide. Les asphaltènes sont appelés "le cholestérol du pétrole". Le grand nettoyage des puits et les pertes de production associées à ces dépôts solides se traduisent par des millions de dollars de pertes pour l'industrie. Prédire les conditions dans lesquelles les asphaltènes précipitent grâce à une caractérisation appropriée de l'huile et une modélisation thermodynamique est une étape essentielle dans le développement de stratégies pour anticiper et remédier à ce problème. En outre, les caractéristiques structurelles et compositionnelles des asphaltènes affectent leur dépôt, la caractérisation des asphaltènes est une condition préalable aux décisions futures concernant leurs problèmes. Les caractéristiques des asphaltènes sont le facteur le plus important dans l'estimation de la stabilité du pétrole brut. Cette thèse présente dans la première partie une analyse de la composition chimique et de la structure d'échantillons d'asphaltènes provenant de différents endroits appartenant au champ pétrolier géant de Hassi Messaoud en utilisant des techniques de spectroscopie à savoir : FTIR, RMN, DRX, RAMAN et DSC. La taille moléculaire et l'architecture des anneaux aromatiques polycycliques des quatre échantillons d'asphaltènes ont été étudiées. La chaîne aliphatique latérale, la distance inter-chaîne et inter-feuillets ont été discutées sur la base des résultats des techniques de caractérisation. L'aromatcité selon la RMN 13C-solide a été estimée aux alentours de 0,55 et 0,66. Dans le noyau aromatique, il y a 7 à 8 cycles aromatiques qui sont composés d'environ 56 à 59 % d'atomes de carbone en tête de pont (Cb = 17 ~ 20), et entre 13 à 14 atomes de carbone sans pont (Cand) avec l'existence des structures en baie et en fjord autour du noyau PAH. Une structure hypothétique moyenne représentative du noyau aromatique a été proposée Dans une deuxième partie, l'étude de la floculation et de la précipitation de l'asphaltène à l'aide d'une nouvelle technique de mesure avancée basée sur un résonateur à cristal de quartz (RCQ), dans des conditions atmosphériques et HPHT a été effectuée. L'apparition d'asphaltènes pendant le titrage par l'heptane a été étudié dans une huile modèle et dans des pétroles bruts. Les prédictions d'apparition d'asphaltènes et de pressions de bulles ont été calculées lorsque l'effet d'injection de méthane est pris en compte dans des conditions HPHT. Il a été montré que le pétrole étudié a une très forte propension à la précipitation d'asphaltènes. L'ajout de méthane déstabilise fortement l'asphaltène avec la plus grande quantité d'asphaltène adsorbée pour toute la gamme de fraction molaire de méthane. Les résultats de simulation et de détermination du comportement de phase de l'enveloppe de précipitation des asphaltènes des pétroles bruts algériens ont été simulés à l'aide de modèles d'association basés sur l'association plus cubique (CPA) et la théorie statistique des fluides d'association (SAFT). L'étude de plusieurs huiles de réservoir a montré que l'approche de modélisation réalisée peut être utilisée pour modéliser le comportement de la phase asphaltène et prédire l'injection de gaz et l'effet de dépressurisation du réservoir après avoir calculé les paramètres du modèle à partir des données expérimentales requises. Le nombre de paramètres d'ajustement utilisés ici pour corréler les points d'apparition révèle la complexité et la haute polarité des composants du systèmeItem Etude et prediction de la duree de vie residuelle moyenne des aubes de turbine a gaz(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2021) Sabri, Khier; Si-Chaib, Mohammed Ouali(Directeur de thèse)Le potentiel pour l fextension de la duree de vie des aubes de turbine a gaz haute pression base sur le traitement thermique de rajeunissement presente un interet economique notable aux operateurs. Les superalliages a base de nickel IN738LC (CC), GTD-111 (CC), et GTD-111 (DS) sont adaptes a une application de turbine a gaz terrestre dans un environnement hautement corrosif. La microstructure de ces superalliages est constituee d'une matrice austenitique ƒÁ riche en nickel renforcee par une fraction volumique elevee de precipites ordonnes ƒÁ'-Ni3Al. La coherence et la fraction volumique elevee des precipites ƒÁ' apportent a ces superalliages leur resistance exceptionnelle au fluage a haute temperature. La degradation des superalliages induite en service comprend principalement la croissance et la coalescence des precipites ƒÁ', la precipitation de la phase aciculaire ƒÐ et de lamelles ƒÅ (Ni3, Ti), et la formation de carbures M23C6 riches en Cr. Par consequent, le traitement de rajeunissement des aubes de turbine pourrait restaurer la taille et la forme initiales des precipites ƒÁ', et homogeneiser les microstructures ƒÁ + ƒÁ' en dissolvant les phases topologiquement compactes (TCP). Dans la presente etude, la structure et la composition des differentes strates d'aubes de turbine (IN738LC/NiPtAl, GTD-111/NiPtAl, et GTD-111/VPS) apres une exposition thermique a long terme dans des turbines a gaz terrestres ont ete evaluees. Une aube en GTD-111 (DS) erodee/corrodee dans la region du bord de fuite a ete aussi evaluee. De plus, un traitement thermique de rajeunissement (RHT) specifique a ete applique pour restaurer la microstructure d'origine du GTD-111, et donc prolonger la duree de vie des aubes. Les traitements thermiques de mise en solution et de maintien ont permis d'homogeneiser avec succes la microstructure du (DS) GTD-111 et de precipiter les particules ƒÁ' de taille, de morphologie et de distribution appropriees. En vue d'evaluer la taille moyenne de ƒÁ', plusieurs micrographies ont ete prises des differentes aubes vieillies avant et apres le RHT. La microstructure du pied de sapin a ete examinee pour mesurer la taille des precipites de ƒÁ' dans leur etat d'origine. Une nouvelle approche a ete proposee pour estimer la duree de vie prolongee (LTE) des aubes apres le traitement de rajeunissement en utilisant l'indice de degradation (Di) nouvellement introduit. L festimation de l fextension de la duree de vie des aubes sur la base de l'indice de microdurete nouvellement propose, confirme la bonne correlation avec la prevision precedente basee sur la taille des precipites ƒÁ'. Des tests de microdurete plus faciles, peu couteux a realiser et non destructifs peuvent nous epargner les examens microscopiques pour la determination de la taille des particules ƒÁ'. Les valeurs de l'indice d fextension de la duree de vie propose suggerent que la realisation du RHT a 48 000 heures est le moment approprie pour la recuperation partielle (~30 %) de la microstructure originale de ƒÁ + ƒÁ'Item Couplage de la convection naturelle et durayonnement dans les geometries en 3d(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2021) Soualmi, Rabiaa; Benbrik, Abderrahmane(Directeur de thèse)Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une étude numérique visant à étudier les phénomènes de couplage de la convection naturelle et du rayonnement volumique dans des enceintes 2?? ???? 3??, contenant un milieu gris semi-transparent absorbant, émettant et nondiffusant du rayon. En effet, la première partie de l’étude réalisée s’intéresse à un problème de couplage convection naturelle– rayonnement volumique dans une enceinte bidimensionnelle dont les parois verticales noires (?? = 1) sont soumises à des températures différentes constantes. Les parois horizontales sont considérées adiabatiques parfaitement réfléchissantes (?? ?? ?? = 0). Dans la seconde partie d’étude, le travail est consacré à l’étude de l’effet de la troisième direction sur l’écoulement induit par le couplage convection naturelle – rayonnement volumique au sein d’une enceinte 3?? inclinée. Les parois verticales sont maintenues à deux différentes températures constantes, par contre les parois restantes (latérales et horizontales) sont consédérées adiabatique. Toutes les parois de l’enceinte 3?? sont noires (?? = 1). L’objectif de ces études numériques réside dans l’analyse de l’effet du rayonnement volumique et des différents paramètres gouvernants (nombre de Rayleigh, angle ?? d’inclinaison, nombre de Planck, l’épaisseur optique, rapport de forme et l’émissivité des parois) sur la structure d’écoulement, la distribution de température, le transfert de chaleur et les profils de vitesse et de température. Le second objectif de cette thèse consiste à tester la performance du schéma hybride ???????????? ? ?????? couplée à la méthode des ordonnées discrète (??????) en présence du couplage convection naturelle – rayonnement volumique dans des enceintes 2??/3??. En fait, les méthodes ????????????, MVF et MOD sont utilisées respectivement pour déterminer les champs de vitesse et de température, et le terme source radiatif. Le code de calcul élaboré a été validé par comparaison quantitative et qualitative avec des résultats numériques de la littérature où nous avons constaté un très bon accord. Les résultats de ces études montrent que les paramètres de contrôle considérés ont une influence importante sur les champs dynamique et thermique, ainsi que sur le transfert de chaleur à travers l’enceinte 2??/3??. Les résultats de la comparaison entre les modèles 3?? ???? 2?? révèlent que l’approximation bidimensionnelle donne une bonne représentation de l’écoulement 3?? dans le plan médian de l’enceinte, beaucoup plus pour le champ thermique. Le transfert de chaleur total moyen pour l’enceinte 2?? est d’environ 2 à 8% supérieur à celui obtenue avec une configuration 3??.Item Contribution à la qualité de service dans les flottes de drones(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2022) Boutalbi, Mohammed Chaker; Riahla, Mohammed Amine(Directeur de thèse)De nos jours, après avoir approfondi le domaine du contrôle des mouvements d'un seul UAV (véhicule aérien sans pilote, ou comme on l'appelle par drone) et atteint un haut niveau de précision et de stabilité, la recherche a commencé à s'orienter vers le contrôle de plusieurs systèmes d'UAV, également connu sous le nom de flottes de drones. Cette application a d'abord commencé sur les champs de batailles militaires et les patrouilles. Grâce aux progrès de la technologie dans de nombreux domaines, des drones bon marché et petits sont désormais disponibles et les flottes de drones commencent à voir de nombreuses autres applications dans le monde civil. Cette thèse présente un nombre de contributions à la qualité de service dans les flottes de drones. Notre travail touche deux axes différents de ce domaine d'application que sont la mise en réseau (télécommunication) et la planification de trajets (modèles de mobilité). Pour la première partie (mise en réseau), nous fournissons une étude théorique résumant et discutant l'état de l'art des protocoles de routage des drones suivi d'une proposition de solution de système multi-agents. Pour la deuxième partie, nous avons proposé une nouvelle catégorie de modèle de mobilité de drones appelée "Pseudo-Flocking". Les résultats ont enregistré un compromis plus élevé entre la couverture de la zone et la connectivité de l'essaim lors de son application sur un modèle de mobilité semi-circulaire dédié à l'utilisation de la surveillance. En outre, un nouveau schéma de mise en oeuvre appelé CSC (Chaotic Squad Coordination) est testé et s'est avéré plus précis pour les missions d'exploration de zone et de détection d'intrusItem Etude numérique de divers paramètres liés au fluide de forage dans les puits verticaux et déviés(2022) Belimane, Zakarya; Hadjadj, Ahmed(Directeur de thèse)Pendant les opérations de forage directionnel, la section annulaire peut être transformée en différentes géométries compliquées telles que celles : excentrique, elliptique, partiellement-obturée ainsi que de forme arbitraire, ce qui présente des problèmes supplémentaires pendant la modélisation des écoulements de fluide de forage. L'objectif de cette thèse est de présenter un modèle numérique pour étudier les fluides non-Newtoniens s'écoulant à travers ces géométries annulaires compliquées. De plus, les effets des différents paramètres rhéologiques, géométriques et opérationnels ainsi que les anomalies géométriques sur les paramètres d'écoulement de forage, à savoir : les pertes de charge, la vitesse, la viscosité et les contraintes de cisaillement, sont discutés. Les coordonnées non-orthogonales et curvilignes ont été utilisées pour générer un maillage elliptique qui transforme la section annulaire irrégulière et compliquée en un rectangle simple où les équations d'écoulement peuvent être discrétisées en utilisant la méthode des différences finies puis résolues numériquement. En outre, le logiciel commercial (Ansys Fluent 19R3) a été utilisé pour soutenir les résultats du modèle numérique. Afin d'améliorer l'efficacité du processus de forage, le nettoyage du trou doit être optimisé en fournissant une contrainte de cisaillement agissant sur la surface du dépôt suffisante. En même temps, la pression du fond du trou doit être maintenue dans la fenêtre de boue. Ces exigences rendent le processus de forage très difficile. Par conséquent, l'optimisation des paramètres de forage est cruciale pour assurer un nettoyage efficace du trou, maintenir la pression dans les limites de sécurité et minimiser le NPT. ? cette fin, en combinant les résultats du modèle numérique avec des algorithmes d'apprentissage automatique, à savoir les forêts aléatoires et les réseaux de neurones artificiels, des modèles d'intelligence artificielle ont été développés. Ensuite, ils ont été utilisés pour déterminer les vitesses de manœuvre admissibles, le management de l'ECD dans la marge de sécurité ainsi que l'estimation de la contrainte de cisaillement moyenne sur la surface du dépôt. Les résultats ont montré que les simulations numériques et ceux des modèles d'apprentissage automatique sont des outils puissants pour résoudre les problèmes des écoulements de fluide de forage à travers l'espace annulaireItem Etude du phénomène de vibration dans le train des tiges pour l’amélioration des performances de forages des puits pétroliers(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2022) Boukredera, Farouk Said; Hadjadj, Ahmed(Directeur de thèse)La réussite d’un forage des puits de pétrole et de gaz repose presque entièrement sur le bon mouvement du train des tiges. Ces derniers font constamment face à des phénomènes de vibrations de types axial (bit bounce), torsionel (stick slip) et latéral (whirl) causant de multiples problèmes tels que la dégradation de l’outil de forage, la réduction de la qualité des parois des puits et du ROP, ce qui va nuire considérablement à la performance de forage surtout en termes de temps non productif (NPT : Non Productive Time). La maitrise du phénomène de vibration ne peut être que bénéfique pour le travail et la durée de vie du train des tiges de forage. Généralement, les sociétés des services et les opérationnels de forage remédient à ces problèmes en optant par des pratiques de terrain quand c’est possible, tels que l’augmentation du RPM (Révolution Per Minute), la réduction du WOB (Weight On Bit) et du ROP (Rate Of Penetration). Dans le cadre de ce travail de thèse de doctorat, on s’intéresse à la modélisation du phénomène de vibration dans le but de prévenir des complications pratiques tels que les cassures, l’usure, et l’amélioration des performances du forage en entier. On procédera par une approche pratique, ensuite un calcul analytique puis on utilisera des méthodes numériques plus raffinées pour une meilleure approche de la problématique dont les données seront prises dans des situations réelles de forage pétrolier et gazier dans les différents champs pétroliers et gaziers AlgériensItem Etude de la fiabilité, la maintenance et la durée de vie des pipelines en aciers (API Grade X80-120) à hautes limites d'élasticité : impact sur l'exploitation du réseau national de transport d'hydrocarbures(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Guillal, Abdelkader; Abdelbaki, Noureddine(Directeur de thèse)La demande énergétique mondiale croissante a engendré une augmentation de la production des produits pétroliers et gaziers, cette tendance nécessite des structures de transport adéquat tel que les pipelines pour relier les zones de production avec les marchés de consommation. Pour optimiser la capacité et le coût du transport par pipelines, l'utilisation des aciers API à haute limite d'élasticité (X80-X120), noté API-HLE dans la construction de ces derniers est une solution envisageable, cependant ces aciers, se distinguent des aciers conventionnels en présentant une plus faible capacité d'écrouissage, une plus faible déformation plastique à la rupture et une dispersion des résultats de ténacité de leur zone affectée thermiquement (ZAT) lors du soudage. L'examen de l'influence de ces propriétés sur la fiabilité des pipelines en aciers API-HLE est à l'origine des travaux entamés dans cette thèse. Dans ce travail, une revue bibliographique du développement des aciers API-HLE est proposée. La relation entre le procédé thermomécanique d'obtention de l'acier, sa composition chimique, et ses propriétés mécaniques est abordée. Une analyse des projets de pipeline réalisés en acier API-HLE et les problèmes de soudage rencontrés est réalisée. Un état de l'art sur les méthodes d'analyse des défauts des pipelines et les politiques de maintenance des pipelines est présenté. Une analyse de fiabilité structurale est entamée dans plusieurs cas d'étude. L'approche probabiliste est utilisée afin d'introduire les incertitudes liées aux paramètres des pipelines sous forme de lois de probabilité affectées à des variables aléatoires. Cette thèse a permis d'évaluer le comportement en rupture des pipelines en acier haute limite d'élasticité (X80-X120) en présence des défauts de corrosion et de fissure, ainsi l'opportunité d'introduire ces aciers dans le réseau de transport algérien est appréciée via une analyse technico-économiqueItem Les pièges stratigraphiques dans le paléozoïque du môle d'Ahara (sud est du sahara Algérien) :sédimentologie, architecture des corps sédimentaires et caractérisation des réservoirs(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Belkacemi, Amel; Hamdidouche, Rachid(Directeue de thèse)Dans la région du môle d’Ahara s’impose, actuellement, une nécessité de rechercher de nouvelles accumulations d’hydrocarbures liées aux pièges de type stratigraphique, car une sensible réduction de pièges structuraux dans le Paléozoïque est observée. Géologiquement le môle d’Ahara, d’orientation Est Ouest, est une zone charnière entre le bassin d’Illizi au Sud et le bassin de Berkine au Nord. Son individualisation en tant qu’unité paléogéographique s’est produite dès le Silurien, et sous l’influence des mouvements calédoniens qui se sont poursuivis jusqu’à la fin du Dévonien. Par ailleurs, le môle d’Ahara, au Silurien et au Dévonien inférieur, aurait servi de source d’apport d’éléments détritiques. Alors que la répartition des anciens dépôts cambro-ordoviciens était conditionnée par un autre relief ou un anté-môle qui se trouvait plus à l’Est que le môle actuel. Ces dépôts deviennent donc de plus en plus complets vers le nord-ouest, au large du bassin. L’analyse et l’interprétation des données géophysiques et géologiques disponibles, l’établissement des cartes en iso-valeurs et des coupes de corrélation, la caractérisation sédimentologique et diagénétique des faciès et, enfin l’évaluation pétrophysique des réservoirs, nous ont permis d’identifier et de localiser les pièges stratigraphiques dans leur contexte géologique. Le découpage séquentiel à travers les corrélations des séquences de dépôt et des cortèges sédimentaires nous ont permis d’éclaircir la répartition et l’évolution des réservoirs dans le piège, ainsi que de mettre en évidence les pièges du type lithologique. Ainsi, chaque séquence peut constituer un biseau d’érosion à la faveur des discontinuités. L’évolution des corps gréseux dans la séquence peut construire des barrières lithologiques ou diagénétique. Ceci est le résultat de l'interférence des événements géologiques dans la région. Concernant le môle d’Ahara, le relief était faible, et ne s’est accentué qu’à partir du Dévonien supérieur sous l’influence des mouvements hercyniens. Par la réactivation de failles provoquée, la plupart des structures anté-hercyniennes favorables au piégeage des hydrocarbures ont subi une dysmigration des hydrocarbures préalablement piégés. Dans la région du môle d’Ahara s’impose, actuellement, une nécessité de rechercher de nouvelles accumulations d’hydrocarbures liées aux pièges de type stratigraphique, car une sensible réduction de pièges structuraux dans le Paléozoïque est observée. Géologiquement le môle d’Ahara, d’orientation Est Ouest, est une zone charnière entre le bassin d’Illizi au Sud et le bassin de Berkine au Nord. Son individualisation en tant qu’unité paléogéographique s’est produite dès le Silurien, et sous l’influence des mouvements calédoniens qui se sont poursuivis jusqu’à la fin du Dévonien. Par ailleurs, le môle d’Ahara, au Silurien et au Dévonien inférieur, aurait servi de source d’apport d’éléments détritiques. Alors que la répartition des anciens dépôts cambro-ordoviciens était conditionnée par un autre relief ou un anté-môle qui se trouvait plus à l’Est que le môle actuel. Ces dépôts deviennent donc de plus en plus complets vers le nord-ouest, au large du bassin. L’analyse et l’interprétation des données géophysiques et géologiques disponibles, l’établissement des cartes en iso-valeurs et des coupes de corrélation, la caractérisation sédimentologique et diagénétique des faciès et, enfin l’évaluation pétrophysique des réservoirs, nous ont permis d’identifier et de localiser les pièges stratigraphiques dans leur contexte géologique. Le découpage séquentiel à travers les corrélations des séquences de dépôt et des cortèges sédimentaires nous ont permis d’éclaircir la répartition et l’évolution des réservoirs dans le piège, ainsi que de mettre en évidence les pièges du type lithologique Ainsi, chaque séquence peut constituer un biseau d’érosion à la faveur des discontinuités. L’évolution des corps gréseux dans la séquence peut construire des barrières lithologiques ou diagénétique. Ceci est le résultat de l'interférence des événements géologiques dans la région. Concernant le môle d’Ahara, le relief était faible, et ne s’est accentué qu’à partir du Dévonien supérieur sous l’influence des mouvements hercyniens. Par la réactivation de failles provoquée, la plupart des structures anté-hercyniennes favorables au piégeage des hydrocarbures ont subi une dysmigration des hydrocarbures préalablement piégé Par la suite, les mouvements post-hercyniens ont modifié la configuration structurale paléozoïque et engendré un repositionnement des biseaux ; il est parfois dans un emplacement défavorable au piégeage des fluides. Seuls les biseaux du Cambrien et du Dévonien inférieur, les prismes de régression forcée du Dévonien inférieur et moyen sur le flanc Nord-oriental, et quelques édifices de pièges lithologiques dans le Dévonien supérieur peuvent présenter un intérêt pétrolierItem Etude numérique et estimation des frottements dans les puits pétroliers déviés(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Mayouf, Mansour; Hadjadj, Ahmed(Directeur de thèse)Les phénomènes de frottement du train de sonde avec la paroi dans les puits déviés peuvent induire une multitude de problème si les forces de frottement issues ne sont pas proprement contrôlées. Par conséquent, une estimation précise de ces forces est capitale pour la réussite des opérations de forage. ? cette fin, deux approches différentes ont été proposées. Notre première approche dans ce travail de thèse consistait à développer un modèle numérique qui fournit une description du comportement du train de sonde en termes de force axiale, de force de contact, de moment de flexion et de couple de torsion le long du puits. Le modèle développé a été validé en confrontant ses résultats avec ceux du modèle souple, qui est le standard de l'industrie pour le calcul de couple et de traînée, et avec des données d'un puits réel. Cette comparaison a indiqué que le modèle proposé fournit des résultats similaires à ceux du modèle souple dans la plupart des cas. Cependant, il a été démontré que notre modèle fournit une analyse approfondie du train de sonde plus que le modèle souple en termes de position des points de contact, du moment de flexion et du jeu radial. Les résultats de notre modèle ont également montré un bon accord avec les données réelles. Notre modèle rigide peut servir d'outil pour optimiser la conception des puits et les paramètres de forage, conduisant à des opérations de forage plus efficaces et plus sûres. Notre deuxième approche était basée sur l'utilisation des techniques d'apprentissage automatique pour la tâche de prédiction des valeurs futures du poids au crochet en temps réel pendant le forage. Quatre modèles d'architectures différentes, y compris le modèle de régression linéaire, les machines à vecteurs de support, le modèle d'ensemble XGBoost, et la variante des réseaux de neurone récurrents LSTM, ont été entrainés et évalués en termes de précision et de besoin en temps sur l'ensemble des données du puits réel. Les résultats ont montré que le modèle de régression linéaire est la meilleure option pour la prédiction du poids au crochet en temps réel du fait de sa précision durable, sa simplicité, son temps d'entrainement réduit et sa mise en œuvre facile étant donné qu'une quantité suffisante de données lui est fournie. Cette approche peut aider à l'optimisation des paramètres de forage en temps réel et à la détection rapide des problèmes de forageItem Etude numérique du comportement du fluide de forage dans les conditions HTHP (haute température, haute pression)(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Messaoud, Nadia; Hadjadj, Ahmed(Directeur de thèse)En réponse à la demande croissante d’énergie, l’exploration et l’extraction de pétrole sont désormais réalisées dans des conditions critiques de haute pression et de haute température (HPHT). Ce contexte a renforcé la nécessité de comprendre comment les fluides de forage réagissent à ces environnements exigeants. Cette thèse examine les réponses des fluides de forage à ces conditions extrêmes, en mettant particulièrement l’accent sur les comportements rhéologiques et le problème de sédimentation de la barite. De plus, la recherche explore comment ils peuvent influencer numériquement les paramètres de l’écoulement annulaire de forage à l’aide d’un logiciel CFD. L’étude met en lumière le comportement pseudoplastique des boues à base d’eau en réponse à l’augmentation de la température, soulignant l’importance d’un contrôle précis et d’une gestion des fluides de forage dans ces circonstances. Il s’avère que le modèle d’ Herschel-Bulkley offre une meilleure prédiction du comportement rhéologique, en particulier en ce qui concerne les variations du taux de cisaillement. L’équation d’Arrhenius offre un modèle utile pour prévoir les changements de viscosité dus à la température. Le plus de cette thèse est que le modèle Harper, initialement élaboré pour la technologie alimentaire, a été examiné et validé dans le cadre de cette étude, démontrant ainsi sa capacité à prédire de manière précise les effets combinés du taux de cisaillement et de la température. Aussi, notre investigation expérimentale révèle que l’élévation de la température entraîne une augmentation de la sédimentation de la barite dans les fluides de forage à base de biopolymères. La sédimentation augmente significativement à des températures élevées en raison de la dégradation des polymères. En revanche, pour les systèmes de fluides HPHT, la sédimentation reste dans la fenêtre de sécurité, démontrant la stabilité thermique de ces systèmes. Enfin, cette étude explore l’impact des propriétés rhéologiques des fluides de forage à différentes pressions et températures sur les pertes de pression annulaire et les profils de vitesse dans le contexte de l’écoulement annulaire. Des simulations de la Dynamique des Fluides Numériques ont été réalisées pour analyser l’écoulement des fluides en régime turbulent et laminaire. Les comparaisons entre les résultats numériques et expérimentaux de la bibliographie ont montré une bonne concordance. Les résultats révèlent une réduction des pertes de pression dans les deux régimes avec l’augmentation de la température à pression constante, tandis que la pression a l’effet inverse à température constante. Cependant, l’effet de la température est prédominant. De plus, une transition plus précoce de l’écoulement laminaire à turbulent est observée avec l’augmentation de la température. Les effets de la température sont plus prononcés dans les espaces annulaires concentriques à grand rapport de diamètre, tandis qu’ils diminuent dans les espaces annulaires excentriquesItem Le passage plio-quaternaire de la région littorale algéroise : biostratigraphie et paléoenvironnements(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Ymmel, Hayet; Moulfi-El Houari, Leila(Directeur de thèse)A travers l'examen de deux coupes effectuées dans la région ouest algéroise, ce travail s'articule principalement autour de deux axes, avec d'une part l'étude bisotratigraphique des dépôts plio-quaternaires et d'autre part l'étude des paléoenvironnements. Il est fondé sur la distribution des Foraminifères du Plio-Quaternaire. Au total, 206 espèces de Foraminifères comprenant 187 benthiques et 19 planctoniques ont été identifiées et utilisées pour la datation, la biozonation et l'interprétation paléoenvironnementale. La répartition verticale des Foraminifères planctoniques de l'intervalle compris entre le Zancléen et le Gélasien de la coupe de Koléa et de la coupe de la cluse du Mazafran a permis de mettre en évidence la succession de cinq biozones de ces Foraminifères : zone à Globorotalia margaritae, zone à Globorotalia puncticulata, zone à Globorotalia crassaformis, zone à Globorotalia inflata et la zone à Globorotalia truncatulinoïdes. Les espèces Globorotalia inflata et Globorotalia truncatulinoïdes sont signalées pour la première fois dans le Sahel algérois. L'étude qualitative et quantitative des associations de Foraminifères benthiques et planctoniques a permis de retracer l'évolution paléoenvironnementale de cette région, depuis un milieu marin relativement profond à la base des coupes au cours du Zancléen passant progressivement à un environnement moins profond, le milieu infralittoral interne à côtier au sommet des coupes pendant le Piacenzien et le Gélasien, le milieu des dépôts devient très peu profond tendant à l'émersion contemporaine de la régression majeure fini piacenzienneItem Analyse des séries temporelles des positions de stations GNSS permanentes pour quantifier les déformations crustales en Méditerranée occidentale(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Allal, Saddam Housseyn; Eladj, Said(Directeur de thèse)L'étude de la tectonique récente et la surveillance de la déformation crustale en Méditerranée occidentale représentent un sujet de débats scientifiques. Les techniques GNSS (Global Navigation Satellite Systems) sont utilisées pour contribuer à une meilleure compréhension des phénomènes géodynamiques générés, et pour suivre la déformation de la croûte terrestre. Ce travail de thèse a été divisé en trois parties principales : Pour la première parie, des vitesses précises ont été déterminées pour six stations (06) du réseau GPS (Global Postioning System) permanent de Boumerdes et de quelques stations de l'IGS (Internationale GNSS Service) pendant la période (2004-2005) après le séisme de Boumerdes en 2003 (Mw=6.8). Ces vitesses sont basées sur l'analyse des variations de coordonnées des stations GPS. Ces résultats nous ont aidé à faire une interprétation sismotectonique de la région de Boumerdes. Concernant la deuxième partie, 202 vitesses absolues de stations GPS bien réparties sur la plaque nubienne ont été utilisées pour obtenir des vitesses relatives et des paramètres récents du pôle d'Euler caractérisant les plaques tectoniques de la Nubie-Eurasie et la Nubie- Amérique du Sud. Ces vitesses proviennent de divers réseaux géodésiques, à savoir : les réseaux algériens (REGAT, ALGEONET), le Réseau GPS permanent égyptien (EGPN) et le Laboratoire Géodésique du Nevada (NGL). Ces estimations basées sur des modèles mathématiques et des tests statistiques représentés sur une surface sphérique, montrent que les vitesses relatives Nubie-Eurasie varient de 01 à 07 mm/an, et de 15 à 30 mm/an pour la Nubie-Amérique du Sud. Les résultats obtenus présentent une précision améliorée par rapport aux études existantes, grâce notamment à l'utilisation des vitesses issues du réseau GPS algérien. Enfin, dans la troisième partie, des vitesses relatives de 54 stations GPS réparties dans le nord de la plaque nubienne sont choisies pour la quantification du taux de la déformationItem Sur le transfert de l'energieelectrique des batteries dediees aux applications photovoltaiques(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Mammeri, Elhachemi; Ahriche, Aimad(Directeur de thèse)L’énergie photovoltaïque a gagné un intérêt significatif ces dernières années en raison de sa durabilité et de sa nature plus propre. Les pays du monde entier investissent de manière importante dans la construction, l’installation et le développement de systèmes photovoltaïques (PV). L’un des principaux défis de l’énergie photovoltaïque réside dans le stockage de l’énergie en raison de la nature intermittente de l’énergie solaire. Ce travail se concentre sur le transfert d’énergie des generateurs photovoltaïques vers les batteries. Tout d’abord, nous abordons l’efficacité de la génération d’énergie à partir des champs photovoltaïques en introduisant de nouveaux algorithmes de suivi du point de puissance maximale (MPPT) qui optimisent la production d’énergie des matrices photovoltaïques, même en présence de conditions complexes d’ombrage partiel. De plus, nous présentons un modèle de batterie conçu spécifiquement pour les batteries utilisées dans les systèmes photovoltaïques. Ce modèle permet de prévoir le comportement de la batterie, ce qui améliore l’efficacité de la gestion de la batterie et le contrôle global du système photovoltaïqueItem Convertisseur a base de transistor sic dans un systeme d'energie renouvlable(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Mohammed Cherif, Okba; Nadji, Bouchra(Directeur de thèse)Cette étude examine l’intégration des dispositifs de puissance en silicium, notamment les MOSFET en carbure de silicium (SiC), dans les convertisseurs d’électronique de puissance conçus pour les applications d’énergie renouvelable. Avec la demande croissante en énergie renouvelable, il est essentiel d’améliorer l’efficacité des convertisseurs pour optimiser la production et le stockage d’énergie, tout en réduisant les pertes et en renforçant la fiabilité du système. Les MOSFET en SiC présentent plusieurs avantages par rapport aux dispositifs traditionnels à base de silicium., tels que des fréquences de commutation plus élevées, des pertes réduites, une meilleure conductivité thermique, et la capacité de fonctionner sous des conditions de puissance et de température élevées. Ces atouts les rendent idéaux pour les applications exigeantes, notamment dans les énergies renouvelables, les véhicules électriques et les systèmes industriels. Cette recherche fournit une analyse complète des caractéristiques statiques et dynamiques des MOSFET en SiC. Elle présente une méthodologie détaillée pour l’extraction expérimentale des caractéristiques dynamiques, la modélisation des pertes de commutation à l’allumage, et l’application des MOSFETS SiC dans un convertisseur Double pont actif pour chargeur batteries, démontrant les avantages de la technologie SiC. Les résultats montrent que les MOSFET en SiC améliorent considérablement les performances des systèmes d’électronique de puissance dans les applications d’énergie renouvelable, contribuant à une efficacité accrue, une réduction de la taille des composants et une fiabilité renforcée. En conclusion, cette thèse fournit des perspectives importantes sur l’avenir de l’électronique de puissance, positionnant la technologie SiC comme un élément clé pour des systèmes énergétiques plus efficaces et durablesItem Amélioration de la qualite de l'energie electrique dans les reseaux industriels(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Bourourou, Fares; Tadjer, Sid Ahmed(Directeur de thèse)Le travail présenté est dédié à l’étude de l’efficacité d’intégration du filtre actif de puissance pour l’amélioration de la qualité d’énergie électrique dans les milieux industriels, après une étude détaillée du principe de fonctionnement des différents types, structures et architectures avec différents systèmes d’applications industrielles où, après l’analyse du fonctionnement de l’entreprise d’application et l’identification des sources de dégradation de la qualité de l’énergie fournie, un dimensionnement des différentes parties du système qui assure l’amélioration de la qualité d’énergie électrique d’alimentation d’une entreprise industrielle est effectué afin de dimensionner et de choisir le filtre actif de puissance le plus adapté et efficace. Ces systèmes proposés ont été modélisés puis simulés via MATLAB/Simulink afin d’étudier l’efficacité de ce système de filtrage avec différentes sources d’alimentation du réseau électrique domestique au systèmes éoliens, Photovoltaïque et enfin hybride réseau-PV utilisé pour alimenter une entreprise ou une zone industrielle et la réduction de la présence des perturbations harmoniques lors de l’intégration des systèmes d’alimentation à énergies renouvelables dans les milieux industriels comme des sources de puissance importantes. Et enfin, l’analyse des résultats de simulation est effectuée et des conclusions sont obtenuesItem Intelligent monitoring of an industrial system using image classification(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Kateb, Yousra; Meglouli, Hocine(Directeur de thèse)L'importance de l'automatisation pour améliorer l'efficacité et la rentabilité, tout en réduisant au minimum la participation humaine, a entraîné une augmentation considérable des industries automatisées dans divers secteurs à l'échelle mondiale. Cependant, ces industries doivent surmonter un certain nombre d'obstacles pour trouver des défauts dans le produit fini. Dans ce scénario particulier, la mise en oeuvre de systèmes de surveillance intelligents semble contribuer grandement à l'inspection automatisée des défauts de la qualité des produits tout en réduisant la nécessité d'une intervention humaine excessive. Cependant, ces systèmes manquent de plusieurs composants essentiels, ce qui entraîne des retards et des inefficacités de la production. Le domaine fait face à des défis importants, notamment un temps d'exécution limité, des coûts élevés et l'utilisation de processeurs qui manquent de puissance suffisante à des fins de surveillance. Cette thèse utilise un réseau neuronal convolutionel récemment développé, NasNet-Mobile, dans une tentative de surmonter ces limitations. Notre étude a impliqué l'utilisation d'un réseau neuronal profond cusomisé qui a fait l'objet d'une formation approfondie pour classer avec précision six défauts distincts trouvés sur les surfaces d'acier. L'algorithme a été amélioré en utilisant la fonction d'activation de l'ELU au lieu de ReLU pour résoudre le problème des neurones en train de mourir. Les optimisateurs ont été changés entre ADAM et ADAMAX pour trouver le meilleur. De nombreuses autres couches ont été ajoutées pour améliorer l'apprentissage du modèle, comme Dropout et le Global Average Pooling. Les résultats ont été très prometteurs, car l'approche proposée a réussi à classer six types différents d'images défectueuses dans le domaine de l'acier industriel. Même avec beaucoup moins de données que d'autres ensembles de données de recherche, le modèle a obtenu une précision impressionnante de 99,51 % avant le réglage fin et de 100 % après le reglage fin, dépassant les méthodes précédentes d'évaluation des défauts de pointe. L'importance de cette recherche réside dans son potentiel d'améliorer la surveillance intelligente de l'industrie dans des scénarios difficiles, tels que des échantillons d'images défectueux limités, des logiciels moins puissants ou des situations sensibles au temps. En répondant à ces défis, l'industrie de l'acier peut réduire les coûts et le temps consacré à l'ensemble du processus tout en améliorant la sécurité des travailleurs et la qualité des produits