Doctorat
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Item 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 produitsItem 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 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 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 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 reservoir