Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
Permanent URI for this communityhttps://dspace.univ-boumerdes.dz/handle/123456789/17
Browse
5 results
Search Results
Item Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de bouesItem Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de bouesItem Caracterisation physico-chimique et rheologique des systemes argiles-polymeres : application aux fluides de forage dans le champ de hassi messaoud(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2022) Bachir Belmehdi, Ilyes; Mellak, Abderrahmane(Directeur de thèse)La maîtrise de la rhéologie des fluides de forage est un paramètre très important pour la réussite d'une opération de forage pétrolier et gazier. Par conséquent, concevoir des fluides de forage stables avec des propriétés rhéologiques appropriées est un grand défi pendant les opérations de forage des puits d’hydrocarbures. Les facteurs clefs qui affectent la stabilité et la rhéologie des boues à base d’eau sont la nature chimique des différents composants, la nature et la concentration des polymères et des électrolytes utilisés, la vitesse et le temps d’agitation ainsi que le pH et la température de ces suspensions. Cette thèse contribue à comprendre le comportement rhéologique des fluides de forage bentonitique, dont la bentonite est un matériau local (provenant des gisements Algériens de Maghnia), seule et en présence d’addit ifs tels que : un polymère non ionique (Poly-salt), un polymère anionique (le carboxymethylcellulose), un alourdissant (la barytine) et des sels (Chlorure de sodium, Chlorure de potassium et le Chlorure de baryum). Les données expérimentales obtenues en régime stationnaire et dynamique ont été couplées avec d’autres analyses (granulométriques, DRX, FRX et IR) afin de mieux interpréter et comprendre le lien entre les propriétés rhéologiques macroscopiques et la microstructure des suspensions étudiées. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la caractérisation des suspensions de bentonite locale de Maghnia (Algérie) où on a noté que les propriétés rhéologiques de ces suspensions présentent une amélioration en fonction de l’augmentation de la concentration en bentonite. Le comportement rhéologique de ces suspensions est très sensible au pH et à la température. Par conséquent, la bentonite de Maghnia est appropriée aux applicat ions de fluides de forage à base d’eau, car elles présentent des propriétés rhéologiques très intéressantes. Les essais rhéologiques des solutions de polymères (CMC et Poly-salt), montrent que les solutions de CMC présentent un comportement rhéofluidifiant (pour des concentrations inférieures à 3 %), et une contrainte seuil qui apparait avec l’augmentation de la concentration (plus de 2.5 %). Les solutions de Poly-salt montrent un comportement non newtonien avec une contrainte seuil, qui a été modélisée avec succès par le modèle de Bingham avec un caractère thixotrope qui s’accentue avec la concentration. Enfin, il a été montré que l’ajout des polymères (CMC et Poly-salt) dans la suspension de bentonite de Maghnia affecte ses propriétés rhéologiques en augmentant la contrainte seuil d’écoulement et l’indice de consistance des systèmes argile-polymère. Le changement des propriétés rhéologiques des suspensions de bentonite est gouverné principalement par la nature et la concentration des polymères utilisés. Il est à noter aussi que l’ajout des électrolytes aux systèmes (bentonite-Poly-salt) montre une dégradation des propriétés rhéologiques de ce fluide avec l’augmentation de la concentration (plus de 0.4 % de sel).Item 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 des paramètres d'exploitation des formulations à base des polymères hydrosolubles appliqués aux fluides de forage(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Sid, Asma Nour El Houda; Kouini, Benalia(Directeur de thèse)Les polymères hydrosolubles sont utilisés dans les fluides de forage pour répondre à plusieurs fonctions tel la réduction du filtrat et la régulation de la viscosité. Le but de ce travail est concentré sur l’étude de l'effet de l'ajout des polymères hydrosolubles sur le pH, la densité, les propriétés rhéologiques et de filtration des fluides de forage, en variant la concentration et la composition du mélange, dans notre cas l'amidon est le polymère de base tandis que la CMC est ajoutée avec une concentration fixe. Les fluides de forage formulés ont montré un comportement rhéologique pseudo plastique correspondant à celui de Herschel Bulkley. Les additifs préparés au laboratoire APT, AM, PHR et PQO sont caractérisés par la DRX et l’IRTF, ce qui permet d’ident ifier leurs composit ions. L’ajout d'autres addit ifs nat urels tels la poudre d'herbe, a prouvé son rôle dans l'amélioration des paramètres rhéologiques et de filtration d’un fluide vieilli. Aussi, la poudre de coquille d’œuf peut remplacer l’addit if conventionnel (carbonate de calcium) sous des conditions déterminées. Cette étude sert à encourager l'utilisation des fluides de forage à base des additifs locales et naturels (la bentonite de la région de Meghnia et les additifs alimentaires), en respectant les facteurs éco-environnementales.