Gisements miniers et pétroliers
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Item Analyse et optimisation des performances de la technologie "Fulcrum" pour la cimentation des puits horizontaux : comparaison avec la méthode conventionnelle(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Ghalmi, Meriem; Ghaoui, Amani; Azril, Nadjet (Promoteur)Ce mémoire se concentre sur l'analyse et l'optimisation des performances de la technologie Fulcrum pour une cimentation plus efficace par rapport à la méthode conventionnelle dans les puits horizontaux de la phase 4 1/2". La méthodologie de l'étude comprend plusieurs étapes. Tout d'abord, un design de ciment est réalisé à l'aide du logiciel CEMENTICS. Ensuite, une analyse en laboratoire est effectuée afin d'examiner la composition des ciments Fulcrum et de leurs additifs. Des tests sont également réalisés sur cette nouvelle technologie. Après la cimentation des puits, un outil IBC est utilisé pour évaluer l'étanchéité du ciment Fulcrum, tandis que l'outil CBL-VDL est utilisé pour le ciment conventionnel. Les résultats de ces tests fournissent des informations précieuses sur la qualité et l'intégrité du ciment dans les puits respectifs. Enfin, les données obtenues sont interprétées à l'aide du logiciel TECHLOG, ce qui permet de prendre une décision finale concernant l'état du ciment et d'évaluer les performances comparatives des deux types de ciments utilisés. L'objectif de ce mémoire est de fournir une analyse approfondie ainsi que des recommandations basées sur les résultats obtenus, contribuant ainsi à l'avancement des connaissances dans le domaine de la cimentation des puits horizontaux.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.Item Simulation numérique de l’écoulement d’un fluide de forage dans un espace annulaire(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2022) Amrane, Walid; Rahmani, Oussama; Azril, Nadjet (Promoteur)L’objectif de ce travail est d’étudier le comportement d’un fluide de forage en écoulement dans un espace annulaire (perte de pression et profil de vitesse), pour le faire, plusieurs paramètres ont été pris en considération (paramètres rhéologiques du fluide, vitesse d’entrée du fluide ainsi que la rotation de la tige et enfin la position de la tige, concentrique ou excentrique). Le modèle rhéologique adapté dans cette étude est celui de Herschel Bulkley jugé plus significatif pour les boues à base d’eau, dont notre fluide fait partie. La simulation numérique a été réalisée à l’aide du logiciel ANSYS-Fluent 2020 R2 en résolvant les équations du mouvement, les résultats obtenus montrent que les paramètres rhéologiques (notamment le « n ») affectent directement les pertes de pression dans l’annulaire pour les deux cas concentrique et excentrique, et la rotation de la tige améliore l’écoulement dans l’annulaire et ceci en augmentant la vitesse.Item Effet de la température sur les propriétés rhéologiques et les paramètres d’écoulement des mélanges «Bentonite-PEO»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Zerdoudi, Abderraouf; Merimeche, Choayb; Azril, Nadjet (Promoteur)La boue de forage a une importance capitale dans un chantier de forage pétrolier grâce à ses rôles primordiaux, comme elle est la première barrière de sécurité contre les venues de fait de sa pression hydrostatique exercée sur les parois du puits, donc sa densité doit être assez élevée pour empêcher la pénétration des fluides de formation et elle ne doit pas être très grande, afin d’éviter la fracturation des roches. Grâce à la filtration de sa partie liquide, un film argileux sera formé sur les parois par conséquent il va les maintenir stables. Ainsi la boue doit avoir une viscosité bien déterminée pour assurer le nettoyage du puits et une bonne évacuation des déblais. Alors, ces paramètres et d’autres doivent être toujours contrôlés et ajustés pour minimiser les coûts et les problèmes de forage. Le gradient géothermique tend à augmenter au fur à mesure que le forage devient profond tout dépend de la zone forée «le cas général est 3 degrés Celsius chaque 100 mètres » à cause de l’augmentation de la température, un problème de floculation peut être rencontré dans le cas des boues bentonitiques (WBM), donc maintenir les caractéristiques rhéologiques et de dispersion à haute température est un paramètre très important pour la réussite de l’opérationdu forage et ceci représente l’intérêt pratique de notre travail. L’originalité de ce travail consiste à la formulation et la caractérisation rhéologique d’une suspension de bentonite de base à laquelle on ajoute 0.5% du polyéthylène oxyde, produit utilisé dans l’industrie comme fluidifiant et ceci pour des températures variables allons jusqu’à 65C°. Notre travail est divisé en deux volets, le premier est consacré à une revue bibliographique traitant les fluides de forage dans le premier chapitre, notion de rhéologie dans le deuxième et le troisième traite les caractéristiques physico-chimiques des suspensions à base de bentonite. Le deuxième volet est consacré à une étude expérimentale de nos suspensions de bentonite commençant par une caractérisation rhéologique des suspensions bentonite-PEO en fonction de la température en régime stationnaire (courbe d’écoulement) et dynamique (suivi cinématique) ceci a été l’objet du quatrième chapitre pour passer ensuite à une simulation de l’écoulement d’un fluide non newtonien à travers une conduite cylindrique dans le dernier chapitre.Item Étude de l’analyse de la sensibilité d’une fracturation à l’acide par les modèles "2D" (PKN et GDK) dans les formations carbonatées : effet de la rhéologie et des dimensions de la fracture sur la productivité(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Kerrouche, Mohamed; Benyounes, Khaled (Promoteur)L’objectif principal de cette étude est d’étudier en utilisant les modèles de propagation à 2D (PKN et KGD) l’effet des modifications de la rhéologie de l’acide, de la largeur et la longueur de la fracture, et du débit d’injection sur la production initiale de la fracture. On a aussi mis en évidence l’influence du temps d’injection de l’acide sur la conductivité de dissolution, la largeur attaquée par l’acide ainsi que sur la pénétration de l’acide.Item Évaluation de l'inhibition du gonflement des argiles : application au champ d'Ain Saleh(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Kharchi, Sofiane; Benyounes, Khaled (Promoteur)En général, l’étude du comportement rhéologique, de filtration et d’inhibition du gonflement des argiles sont d’une importance capitale dans le but d’amener l'opération de forage du puits à terme sans aucun problème. Ces caractéristiques vont permettre de maîtriser les propriétés des fluides de forage à base de polymères. Le choix a été porté sur ce type de fluide pour des raisons environnementales en vue de leur généralisation sur nos sites de forage. L’objectif de cette étude est l’évaluation du gonflement d’argile, ainsi que la détermination des paramètres optimums afin de diminuer ces problèmes pendant le forage du puits, L’utilisation des réseaux de neurones artificiel pour la modélisation mathématiques afin de prédire des phénomènes physiques.Item Étude numérique du comportement d’une boue à base d’huile durant le forage conventionnel du puits "OKS#37" dans la région de Haoud Berkaoui(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Lebaz, Abdelkarim; Chibati, Nadjib; Hadjadj, Ahmed (Promoteur)Le pétrole et le gaz reste la première source énergétique dans le monde, tel que le gaz représentant 21.3% et le pétrole 31.4% d’après l’AIE [27] (Agence internationale de l’énergie), l’utilisation de ces ressources sont derrière toutes les types d’industrie que ce soit en Amont ou en Aval (transformation pétrochimique et pharmaceutique). La forte demande en énergie a poussé les compagnies pétrolières et les gouvernements des pays à aller exploré et exploité les hydrocarbures dans des zones très difficile (en mère), et en grandes profondeurs, allant jusqu’à 10000 m. Donc pour atteindre cet objectif il faut des moyens économiques et techniques très importants. La finalité d’un forage est d’atteindre le réservoir des hydrocarbures avec un prix de revient minimal, plusieurs technologies ont été développés selon les besoin et les difficultés rencontrées pendant le forage, mais avec toutes les améliorations qui ont été faites, on rencontre toujours des problèmes lors de la réalisation des puits pétroliers à savoir l’instabilité des parois, les éruptions et les pertes de circulation, surtout dans les forages profonds. Les fluides de forage est un élément important dans cette échiquier car, ils doivent avoir des propriétés permettant d’optimiser : le nettoyage du puits, maintien des déblais en suspension, refroidissement de l’outil …etc. Ensuite la connaissance des paramètres rhéologiques et hydrauliques des fluides vont faciliter le passage de l’outil de forage à travers les différentes couches de la formation géologique et permettant d’assurer la stabilité des parois forés en exercent une pression hydrostatique et en empêchement les venues des fluides provenant des nappes souterraines traversés. Notre présente étude se base sur la détermination du modèle rhéologique régissant la boue à base d’huile utilisé dans le forage de la phase 16’’ à Haoud Berkaoui, ainsi que ces différents paramètres rhéologiques en utilisant deux (02) types de rhéomètres. Ensuite, on a fait une étude sur l’évolution des pertes de charges dans l’espace annulaire en fonction des différents paramètres de forage (vitesse de rotation, débit) et le modèle rhéologique à l’aide d’un logiciel de simulation appelé Drillbench.Item Étude de l’effet du polyéthylène glycol sur les propriétés rhéologiques et les paramètres d’écoulement des suspensions de Bentonite de base(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2016) Chenna, Mohand Akli; Koussouri, Abdallah; Azril, Nadjet (Promoteur)Le but de ce travail est de montrer l’influence de l’ajout du polymère non-ionique, le polyéthylène glycol (PEG) de poids moléculaire 10 000g/mol, sur les propriétés rhéologiques d’une suspension de bentonite à concentration massique de 6%. Le PEG présente une affinité pour les particules de bentonite, causant un ralentissement dans la cinétique d’agrégation. Pour la corrélation de nos résultats expérimentaux obtenus, deux modèles ont été utilisés, à savoir le modèle classique d’Herschel-Bulkley et le modèle structurale de Carreau, par la suite, nous avons simulé à l’aide d’un code de calcul numérique, l’écoulement de nos fluides en question à travers une conduite cylindrique, pour voir l’influence du caractère de rhéofluidification sur l’écoulement. Enfin, on pourra dire que le PEG affecte considérablement les propriétés rhéologiques des suspensions bentonitiques, et ce par divers mécanismes d’adsorption, permettant ainsi de contrôler la stabilité du comportement complexe des fluides de forage à base d’eauItem Modélisation et simulation du transport des déblais dans le puits "MDZ 713" à Hassi Messaoud(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2019) Asnoun, Massinissa; Haddouche, Mohamed; Hadjadj, Ahmed (Promoteur)L’expérience sur le terrain montre que l’accumulation des déblais de forage dans le puits cause de multiples problèmes, ce qui fait que l’efficacité de transport des déblais est très importante pour une opération de forage effective. Dans ce mémoire nous allons modéliser le transport des déblais dans un puits fortement dévié et horizontal par deux modèles numérique (Larsen et Rubiandini), comme nous allons faire une investigation de l’impact d’une variété de paramètres sur la vitesse annulaire minimale requise au bon transport des débris de roches. L’objectif principal de notre travail c’est de prédire le débit minimal pour nous assurer la non accumulation des déblais sur la génératrice inférieure du trou en élaborant un programme Matlab pour les deux modèles cités ci-dessus pour comparer entre eux et démontrer les similitudes et les différences. Comme nous allons utiliser le logiciel DFG pour évaluer le transport des déblais à travers le paramètre « efficacité du transport » et voir si les résultats de la modélisation numérique convergent avec ceux du logiciel. L’étude nous a montré que les prédictions du modèle Larsen sont proches des valeurs optimales recommandées sur le terrain pour les sections d’angles d’inclinaisons supérieurs à 55°. Cependant celles de Rubiandini sont toutes supérieures à celles de Larsen. Par contre, les deux modèles montrent la même tendance de la vitesse annulaire requise pour les paramètres, la densité, la rhéologie (YP et PV), ROP et le diamètre des tiges comme variables. La différence réside dans la prédiction de la vitesse annulaire lorsque le diamètre des déblais est le paramètre variable. Avec Larsen, les déblais de petite taille requiert une vitesse minimale très élevée pour les transporter et avec le modèle Rubiandini où la taille de déblais ne montre pas d’effet sur la vitesse minimale.