Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie
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Item Emulating "Directional Driller Decision-Making" for trajectory : optimization using "Machine Learning" in Ain Aminas field(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Sayah, Aya; Mansour, Mohammed Tahar; Belimane, Zakaria (Promoteur)While traditional methods like Positive Displacement Motors (PDM) served their purpose, modern directional drilling thrives on advanced Rotary Steerable Systems (RSS). This thesis introduces a revolutionary approach: leveraging Artificial Intelligence (AI) to emulate and surpass human expertise in guiding complex wellbore trajectories. Our research meticulously integrates RSS capabilities with real-time Measurement While Drilling (MWD) data. Through sophisticated machine learning techniques,including the application of the eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) algorithm and optimization techniques, we interpret intricate drilling parameters to replicate the intuitive decisions of seasoned human operators. This innovative framework transforms directional drilling from a human-dependent craft into a highly autonomous and adaptive system, ensuring unparalleled accuracy and operational integrity. This work pioneers intelligent drilling solutions that precisely mirror human proficiency in trajectory planning and execution.Item Prédiction du taux de pénétration (ROP) en forage directionnel par "Apprentissage Automatique" : étude de cas du puits "MDZ-802"(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Hamidatou, Abdelkader; Mayouf, Mansour (Promoteur)Porte sur l’optimisation du taux de pénétration (ROP) dans le contexte spécifique du forage directionnel, où la prédiction du ROP demeure un défi en raison de la complexité et de la non-linéarité des paramètres géologiques, de forage et rhéologiques. Pour y répondre, trois modèles de régression issus de l’apprentissage automatique ont été appliqués : la régression linéaire, Random Forest et XGBoost. Après un prétraitement rigoureux des données, les modèles ont été évalués, et Random Forest a montré la meilleure performance avec un score R² de 0.8116. Les résultats mettent en évidence le potentiel de l’intelligence artificielle pour améliorer la prise de décision dans les opérations de forage directionnel.Item Étude des problèmes de coincement dans le forage horizontal à contrainte minimale : cas du puits «OMGZ 60»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Bougherara, Ahmed Lamine; Mellak, Abderrahmane (Promoteur)Afin d'augmenter la production d'hydrocarbures et d'améliorer leurs récupération, il est nécessaire de forer des puits horizontaux le long de la direction de contrainte horizontale minimale. Cela permet de créer de nombreuses fractures transversales pendant la stimulation, ce qui permet d'éviter les problèmes de forage, notamment les coincements (coincements par pression différentielle, collapse...) causés par les densités de boue élevées utilisées pour garantir la stabilité des puits. Dans notre étude, nous suggérons une méthode d’optimisation de la densité de boue pour résoudre les problèmes de coincement lors de l'opération de forage. Le modèle d'optimisation employé repose sur une analyse géomécanique qui tient compte de diverses caractéristiques telles que « les contraintes principaux de la roche, la pression des pores ». En utilisant la plateforme de Techlog pour développer cette étude, il sera possible d'obtenir une fenêtre optimale de boue en utilisant un intervalle bien étudié où les dommages causés par les coincements se situent seulement entre 0% et 10%.Item Étude et analyse des coincements survenus dans la phase «81/2ʺ» : cas du puits «MLEZ-32»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Benoussaid, Sadek; Mermat, Riad; Belimane, Zakaria (Promoteur)Le Champ de Berkine est l'un des champs pétrolifères les plus difficiles au monde en raison de sa structure souterraine complexe. Cela rend le forage vulnérable à divers problèmes. Le coincement d'une garniture de forage ou d'une colonne de tubage est l'un des problèmes les plus courants. Notre étude se concentre sur l'analyse de deux incidents de coincement survenus à la phase 8½ʺ dans le puits « MLEZ-32 » : le premier, un coincement de type pack-off, est survenu à la profondeur de 3420 m, et le second, un coincement par pression différentielle. Après une série de tentatives pour libérer la garniture, les ingénieurs ont réussi, mais cela a entraîné une perte considérable de temps et d'argent. L'objectif principal de ce travail est de proposer des techniques et des recommandations pour prévenir et éviter ce type de problèmes et réduire le NPT (Non-Productive Time) à l'avenir, notamment grâce à l'utilisation de la simulation du torque and drag (T&D) par le logiciel Techlog64 2022.1.3.Item Résolution de coincement et Side-Tracking : étude comparative entre les différentes méthodes de calcule de la trajectoire cas du puits « OMKZ-702 » à Hassi Messaoud(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Araar, Djaber; Messaadia, Soheyb; Mellak, Abderrahmane (Promoteur)Ce Mémoire de fin d'études porte sur l'analyse d'un cas pratique de déviation de puits suite au coincement d'une garniture de forage dans le puits OMKZ-702 à Hassi Messaoud, en Algérie. Après l'échec de diverses méthodes de récupération, la décision a été prise de dévier le puits en réalisant un side-tracking. Le forage dirigé, science et art de la déviation d'un puits le long d'une trajectoire prédéfinie, est particulièrement important dans le champ de Hassi Messaoud, l'un des plus grands gisements au monde. L'étude se concentre sur une analyse comparative des différentes méthodes de calcul de trajectoire pour les forages dirigés en medium radius, afin de réaliser le profil théorique et atteindre l'objectif en toute sécurité. Le but est de sélectionner la méthode la plus précise pour assurer le succès de l'opération de Side-Tracking. Cette étude de cas s'appuie sur l'exemple concret du puits «OMKZ702».Item Comparaison des méthodes de calcul de la position de puits et optimisation de la trajectoire du Side-track (cas de puits IFN5)(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Boukelmoune, Islam; Bellima, Zineddine; Azril, Nadjet (Promoteur)Les Méthodes de calcul de trajectoire pour le forage dirigé sont nombreuses mais chaque méthode se diffère des autres par son domaine d’application et sa précision. Dans ce travail on a étudié les différentes méthodes de calcul de la trajectoire, afin d’extraire la méthode la plus précise et la plus utilisée par les sociétés pétrolières. L’opération de Sidetrack est une opération que les sociétés de forage ne prennent pas en considération lors de forage de puit mais c’est une opération qu’ils la font pour régler des problèmes de puits comme donc il est nécessaire de faire cette opération a un minimum couts possibles. Pour cela une trajectoire optimisée a été proposée à la fin de ce mémoire pour le but de minimiser le cout de cette opération.Item Étude et simulation des fissures semi-elliptiques dans les tiges de forage «5 ½ G 105» dans les puits verticaux(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Benabbas, Yazid; Guersal, Zineddine; Gaceb, Mohamed (Promoteur)La garniture de forage est principale pour le forage de puits, mais elle subit des forces et contraintes pouvant causer des fissures et des ruptures, entraînant des interruptions coûteuses et des accidents. Comprendre ces les comportements de ces fissures permet de concevoir des tiges plus résistantes et de sécuriser les procédures de forage, améliorant ainsi l'efficacité et la rentabilité des opérations. Notre travail vise à déterminer les contraintes sur la garniture via le logiciel WellPlan, à simuler les fissures semi-elliptiques par ANSYS pour identifier les paramètres critiques de la durée de vie des tiges fissurées, et à estimer cette durée de vie en utilisant la loi de Paris.Item Conception simulation et amélioration de performance d’une turbo foreuse(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Rekik, Oussama; Hadj Brahim, Aissa; Benbrik, Abderrahmane (Promoteur)La Turbo foreuse est un moteur hydraulique utilisé pour le forage de puits vertical ou horizontal de pétrole et de gaz, et aussi un type de turbomachines hydrauliques axiales, la section motrice de turbine a plusieurs étages de stators et rotors. Elle convertit la puissance hydraulique fournie par le fluide de forage, sous la forme de pression et de débit en énergie mécanique sous forme de rotation. L'efficacité de la turbo foreuse est dépendante de la forme des aubes, ces derniers sont les composants hydrauliques les plus importants, par conséquence, il est important d'analyser l'impact du liquide de forage sur les aubes de la turbo foreuse. Ce projet représente une méthodologie pour la conception de la section motrice à plusieurs étages de la turbo foreuse, cette méthodologie de l'étude sera basée sur l'utilisation d'une simulation avec logiciel ANSYS qui utilise les outils : BLADEGEN, TURBO-GRID, CFX, CFD, Static Structural et FSI.Item Conception de la solution digitale TerraVerse pour la prédiction de la lithologie en temps réel et l'assurance du cheminement de puits contre les interférences magnétiques(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Houdaifa, Khalifa; Boubekour, Zine El Abidine (Promoteur)Cette thèse vise à fournir aux chercheurs, ingénieurs et opérateurs des disciplines du forage et de l'amont un outil complet basé sur les données. Avec une large gamme de fonctionnalités, notamment des modèles prédictifs et des outils analytiques, cet outil exploite l'intelligence artificielle pour rationaliser les opérations et atténuer les catastrophes potentielles. Le projet utilise des données provenant du prestigieux village de Volve, divulgué par Equinor en 2018, en tant que ressource précieuse pour faire progresser la recherche et l’innovation dans l'industrie pétrolière et gazière.Item Étude de l’effet de l’inclinaison et la rhéologie sur le transport des déblais(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Doghmane, Bachir; Hadj Guenaoui, Younes; Azril, Nadjet (Promoteur)Le mauvais nettoyage de puits est un problème majeur rencontré lors du forage pétrolier causé par l'accumulation des déblais au fond du puits, en particulier dans les puits dévié et horizontaux. Dans cette étude, nous nous concentrons sur ce problème en utilisant l'outil de la dynamique des fluides computationnelle (CFD) avec le logiciel commercial ANSYS FLUENT (2023-R1) pour simuler un écoulement multiphasique solide-liquide dans un annulaire. L'objectif principal de cette étude est d'analyser la concentration des déblais, la perte de pression et les profils des vitesses des solides en fonction de plusieurs paramètres de forage tels que la rotation de la tige, le débit d'écoulement, le taux de pénétration, l'angle d'inclinaison et la rhéologie du fluide. Les résultats obtenus mettent en évidence l'importance de ces paramètres dans l'efficacité du transport des déblais. Plus spécifiquement, la rotation de la tige, le débit d'écoulement et le taux de pénétration ont été identifiés comme les facteurs les plus influents qui régissent l'efficacité du nettoyage du puits. En comprenant comment ces paramètres affectent le transport des déblais, il est possible d'optimiser les opérations de forage afin d'améliorer le nettoyage du puits et d'augmenter la récupération des hydrocarbures.
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