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Dissertations / Theses on the topic 'Ecoulement polyphasique, milieu poreux'
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Abadpour, Anahita. "Analyse asymptotique du problème de Riemann pour les écoulements compositionnels polyphasiques en milieux poreux et applications aux réservoirs souterrains." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL098N/document.
Full textAbstract:
Dans la première partie de cette thèse nous traitons l’écoulement diphasique compositionnel, partiellement miscible et compressible en milieux poreux. Déplacement d'une phase par un autre est analysé. Nous examinons les mélanges non idéals, la pression est variable, et les concentrations de phase, la densité et la viscosité sont les fonctions de la pression. Le processus est décrit par le problème de Riemann qui admet des solutions discontinues. Nous avons développé une méthode numérique-analytique de solution pour déterminer les paramètres à tous les chocs avant résoudre les équations de flux. Cette méthode est basée sur la séparation de thermodynamique et hydrodynamique, proposée dans [Oladyshkin, Panfilov 2006] et qui était inapplicable à problème de Riemann, en raison de manque des conditions d’Hugoniot. Dans cette thèse, nous avons construit les conditions supplémentaires d'Hugoniot. Dans la deuxième partie, nous examinons l'écoulement diphasique lors que les zones monophasique apparaissent, dans cette zone, le fluide est sur/sous-saturés et les équations diphasique dégénèrent.Nous avons proposé de décrire les zones diphasique et sur/sous-saturés avec un système uniforme des équations diphasique classique en étendant le concept de saturation d'être négatif et supérieur à un. Physiquement, cela signifie que les états monophasiques sont considérés comme des états diphasiques consistant une phase imaginaire avec la saturation négative. Une telle extension de la saturation exige développement des conditions de consistance qui sont fait dans cette thèse.La dernière partie est consacrée ensuite à étendre le modèle HT-split pour le cas d’écoulement triphasique compositionnel. Nous avons obtenu le modèle asymptotique, dans lequel la thermodynamique et l'hydrodynamique sont séparéesIn the first part of thesis we deal with two-phase multicomponent, partially miscible, compressible flow in porous media. Displacement of one phase by another is analyzed. We examine non ideal solutions, pressure is variable, and phase compositions, densities and viscosities are variable functions of pressure.The process is described by Riemann problem which admits discontinuous solutions.We developed a numerical-analytical method of solution to explicitly determine all shock parameters before solving the flow equations. This method is based on splitting thermodynamics and hydrodynamics, suggested in [Oladyshkin, Panfilov 2006]. Earlier this method was inapplicable to Riemann problem, due to the lack of Hugoniot conditions. In this thesis we have constructed additional Hugoniot conditions.In the second part we examine two-phase flow when the single-phase zones appear, in this zone the fluid is over/under-saturated and two-phase flow equations degenerate and they cannot be used. We proposed to describe two-phase and over/under-saturated single-phase zones by uniform system of classic two-phase equations while extending the concept of phase saturation to be negative and higher than one. Physically it means that the oversaturated single-phase states are considered as pseudo two-phase states consisting an imaginary phase with negative saturation. Such an extension of saturation requires developing some consistence conditions which have developed in this thesis.The last part then is devoted to extend the HT-split model to the case of three-phase compositional flow. We have obtained the general asymptotic model, in which the thermodynamics and hydrodynamics are split
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Cochard, Thomas. "Injection de tensioactif pour la récupération assistée du pétrole : implication sur les lois régissant les écoulements eau-hydrocarbure-tensioactif en milieu poreux." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066647/document.
Full textAbstract:
L'objectif principal de ces travaux de thèse est l'étude expérimentale de la mobilisation de l'huile dans le cadre de la récupération assistée du pétrole à base de tensioactif dans un milieu poreux en deçà de la saturation en huile résiduelle. A saturation en huile résiduelle, le réseau d'huile est déconnecté et constitué de ganglions dans l'ensemble du milieu poreux. Cette huile résiduelle est difficile à produire dans les conditions classiques de récupération du pétrole à cause du piégeage capillaire des ganglions, piégeage corrélé à la tension interfaciale entre l'huile et l'eau. Le déplacement de la solution de tensioactif et sa caractérisation a été réalisé au travers d'injections en milieux poreux naturels. L'étude a été réalisée dans un premier temps en conditions monophasiques, c'est-à-dire en absence d'huile. Les courbes de percée ont été analysées pour étudier les paramètres de dispersivité et d'adsorption des échantillons. Les expériences sont ensuite utilisées pour améliorer la modélisation du transport du tensioactif en milieu poreux. Pour le cas diphasique, nous avons développé un système microfluidique avec une géométrie de pore variable, le plus représentatif possible d'un milieu poreux naturel. Il s'agit dans les expériences d'injecter un petit ganglion d'huile à travers un canal central et de balayer la puce microfluidique avec la solution tensioactive dans des conditions contrôlées. L'objectif est d'étudier le déplacement du ganglion d'huile au sein du micromodèle. De nouveaux mécanismes sont identifiés et une voie de modélisation des phénomènes physique est proposéeThe main objective of the PhD is to study experimentally the oil mobilization using surfactant in a porous media below the residual oil saturation. At the residual oil saturation, the oil network is disconnected and organized in ganglia of different sizes and shapes all along the sample. This residual oil is difficult to produce in the classical conditions of water flooding because of capillary trapping created by the interfacial tension between oil and water. Injection of surfactant is able to mobilize the remaining oil at flow rates consistent with the real case of an oil mature reservoir. The use of surfactant allows lowering the interfacial tension by several orders of magnitude, towards ultra-low values (10-3 mN/m), strongly decreasing the capillary forces and so, mobilizing the oil. The first main study of the PhD work was to characterize the displacement of the surfactant injected in a sandstone sample in monophasic conditions (without oil). Breakthrough curves have been analyzed in term of dispersivity and adsorption. Experiments have shown that a better way to model the surfactant transport is to use a Langmuir kinetic adsorption model. For the diphasic case, we have developed a microfluidic 2D system with a random pore geometry of controlled conditions. The experiments are based on the injection of a small ganglia through a central channel, then, a surfactant flood is generated. The aim is to see how ganglia are displaced within the micromodel. New mechanisms have been identified and a way to model those phenomena has been proposed. A better understanding of surfactant and oil transport in porous media is key for chemical enhanced oil recovery processes
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Istasse, Eric. "Contribution à l'étude de la dispersion hydrodynamique et de son couplage à la convection naturelle en milieux poreux modèles fracturés." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2004. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211181.
Full textAbstract:
Le présent manuscrit contribue à l’étude des écoulements liquides dans des milieux poreux artificiels, plus spécifiquement dans les cas où la matrice poreuse présente des gradients de perméabilité importants, par exemple dans un milieu stratifié ou fracturé. Nous étudions l’influence de tels milieux poreux hétérogènes sur différents types d’écoulements. Ce travail est principalement expérimental, mettant en oeuvre une technique optique non-intrusive appelée effet Christiansen. Cette méthode permet de déterminer quantitativement des distributions soit de température, soit de concentration au sein d’un milieu poreux. Trois problèmes physiques sont étudiés: tout d’abord le problème de Horton-Rodgers-Lapwood qui est l’équivalent du très connu problème de Rayleigh-Bénard mais pour un milieu poreux, ensuite les phénomènes de dispersion hydrodynamique que l’on rencontre dans des écoulements multiphasiques. Cette dispersion hydrodynamique est essentiellement envisagée comme un processus macroscopique de diffusion, renforcé par rapport à la diffusion moléculaire que l’on rencontre en milieu fluide libre. Enfin, le troisième problème englobe les écoulements capillaires en milieux poreux en environnement de pesanteur réduite. Dans le cas d’écoulements immiscibles multiphasiques, il faut prendre en considération l’effet de la tension superficielle aux interfaces. Comme les effets capillaires sont partiellement masqués par les effets de pesanteur durant des expériences au sol, une étude précise des effets de mouillage dans ces écoulements en milieu poreux nécessite de les découpler au maximum des autres effets physiques. Un programme de recherche en microgravité a été réalisé, et un nouveau modèle mathématique qui prend en compte l’influence des forces capillaires a été élaboré dans le cadre d’une collaboration entre le Service de Chimie-Physique et le Prof. N.N. Smirnov du Département de Mécanique et de Mathématique de l’Université d’Etat de Moscou.
La structure de ce travail part du Chapitre 1, qui présente essentiellement les milieux poreux et leurs spécificités. Ce dernier introduit le formalisme et les concepts nécessaires au traitement des trois problèmes de recherche envisagés. Le Chapitre 2 présente ensuite une étude bibliographique du problème de Horton-Rodgers-Lapwood et des phénomènes de dispersion hydrodynamique en milieux poreux. Le Chapitre 3 est consacré à l’effet Christiansen. Le Chapitre 4 présente les dispositifs de laboratoire mis au point, ainsi qu’une compilation des résultats expérimentaux obtenus. Les problèmes d’écoulements capillaires sont exposés au Chapitre 5, étant donné que la technique expérimentale est différente de celle basée sur l’effet Christiansen. Ce Chapitre compare le nouveau modèle mathématique aux résultats des expériences menées en microgravité durant de nombreuses campagnes de vols paraboliques. Le Chapitre 6 referme ce travail par ses conclusions et perspectives.
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Odier, Céleste. "Imbibition forcée en milieu poreux." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEN056/document.
Full textAbstract:
La compréhension des écoulements biphasiques dans des milieux hétérogènes est déterminante pour un certain nombre de processus industriels. Le plus marquant étant la récupération assistée du pétrole piégé dans des roches poreuses,qui est un moteur pour la recherche dans ce domaine depuis plusieurs décennies.Pourtant, si l’imbibition spontanée de liquides dans un milieu poreux est relativement bien comprises, l’imbibition forcée d’un liquide dans un milieu poreux rempli d’un liquide plus visqueux n’a pas encore été décrite quantitativement. En combinant des expériences de microfluidique et d’imagerie confocale, nous avons étudié la morphologie et la dynamique d’imbibition forcée dans des milieux poreux réguliers. Nous avons mis en évidence la présence de quatre régimes d’imbibition,provenant de dynamiques d’invasion différentes à l’échelle du pore et ayant une signature claire sur les observables macroscopiques. L’étude de la dynamique locale associée à la microscopie confocale, qui donne accès à des informations tridimensionnelles,nous a permis de montrer que les transitions entre ces régimes étaient la conséquence de deux transitions de mouillage et d’une instabilité d’interface.De plus, contrairement à la majorité des études menées jusqu’à présent, nous nous sommes intéressés à l’évolution de ces motifs d’imbibition soumis à une injection continue sur des temps longs devant le temps de percolation. Cela a permis de mettre en évidence le vieillissement de ces motifs qui est le résultat d’un mûrissement d’origine capillaireUnderstanding two-phase flow in heterogeneous media is of great importance for a number of industrial processes. One of the most prominent examples is enhanced oil recovery which has driven fundamental and applied research in this fieldfor decades. However our understanding has remained extremely unbalanced. The case of spontaneous imbibition of a fluid in a porous medium is fairly well understood,whereas quantitative descriptions of forced imbibition in the presence of anunfavorable viscosity ratio is still lacking. Combining large-scale observations and confocal imaging of microfluidic experiments, we studied the morphology and dynamicsof forced imbibition in homogeneous porous media. We identify four classesof three-dimensional patterns resulting from different dynamics at the pore-scale, and having a clear signature on the macroscopic observables. By means of confocalmicroscopy allowing us to visualize three dimensional features of the local dynamics,we show that the transitions between the four imbibition scenarios result from two dynamical wetting transitions and one interfacial instability. In addition,unlike previous studies, we investigate the evolution of those patterns undercontinuous injection over long time scales. We evidence their aging according to acapillary-coarsening process
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Zerhboub, Mohammed. "Instabilités hydrodynamiques lors d'écoulements polyphasiques en milieu poreux." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10566.
Full textAbstract:
Etude experimentale d'ecoulements a contre-courant de fluides partiellement miscibles (instabilites de saffman-taylor et de rayleigh-benard). Modelisation bidimensionnelle a partir des equations de darcy generalisees dans deux configurations d'ecoulements a contre-courant et co-courant
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Guerfi, Fayçal. "Modélisation et approche analytique des systèmes d'écoulements triphasiques compressibles en milieu poreux." Pau, 1989. http://www.theses.fr/1989PAUU3004.
Full text
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Khali, Ziad. "Ecoulement diphasique compressible et immiscible en milieu poreux : analyse mathématique et numérique." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00562244.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l'étude du problème de Cauchy pour les solutions faibles de trois problèmes (systèmes paraboliques dégénérés et fortement couplés) modélisant des écoulements diphasiques et compressibles en milieu poreux. La motivation de ce travail est un "benchmark" du GNR MoMaS pour l'étude de l'impact de l'écoulement du gaz d\^{u} à la corrosion des matériaux ferreux dans un site de stockage de déchets radioactifs. Cette thèse est divisée en trois chapitres indépendants. Premièrement, on s'intéresse à l'analyse mathématique d'un problème modélisant l'écoulement de deux phases immiscibles et en considérant qu'une phase est compressible et l'autre est incompressible (eau/gaz). Deuxièmement, on traite le cas général du déplacement de deux fluides compressibles et immiscibles dans un milieu poreux. Enfin, le dernier chapitre est consacré à la construction et à la convergence de la méthode des volumes finis pour le système eau-gaz sous l'hypothèse que la densité du gaz est une fonction de la pression globale.
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Pedrera, Beatriz. "Influence de la mouillabilité sur les propriétés polyphasiques d'un milieu poreux lors d'un drainage par gravité." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12506.
Full textAbstract:
Le contexte général de cette étude est celui de la récupération du pétrole par injection de gaz. Ce travail porte sur le drainage par gravité, qui constitue un écoulement de gaz dans un milieu poreux saturé en huile et en eau irréductible. L'accent est mis sur l'influence de la mouillabilité, qui traduit l'affinité d'un fluide pour une surface solide. Une étude expérimentale est d'abord menéé : des essais de drainage gaz/huile/eau et gaz/huile sont réalisés en utilisant une méthode de restauration de la mouillabilité par macération au contact d'une huile brute. Puis, deux méthodes de calcul des perméabilités relatives sont développées : une méthode analytique et une méthode inverse. Les résultats dont interprétés en termes de courbe de récupération, de pression capillaire et de perméabilités relatives. Lors du drainage par gravité, seule l'huile est récupérée en sortie du milieu et la fraction d'huile récupérée varie de 48 à 64% suivant la mouillabilité du milieu. L'existence de deux cinétiques gouvernant la récupération en huile est mise en évidence : une phase très rapide d'écoulement en masse et une phase très lente d'écoulement par films. Lorsque le milieu tend vers la mouillabilité à l'huile, la fraction d'huile récupérée augmente et la saturation en huile résiduelle atteinte localement diminue. La mouillabilité est néanmoins sans effet sur la première phase du drainage par gravité, sur le pied capillaire huile/air et sur la perméabilité relative à l'huile aux fortes saturations en huile. Aux faibles et moyennes saturations, la perméabilité relative à l'huile augmente lorsque le milieu tend vers la mouillabilité à l'huile. Un sénario des mécanismes physiques mis en jeu à l'échelle du pore est proposé à l'issu de ces résultats.
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Laquerie, Nathalie. "Simulation numérique d'un écoulement diphasique multicomposant en milieu poreux." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10526.
Full textAbstract:
Le but de la thèse est de simuler le lessivage par injection d'eau d'un aquifère pollué par un hydrocarbure. L'accent est mis sur la modélisation où l'on prend en compte de façon explicite les échanges entre les phases, sans faire l'hypothèse d'équilibre local. Ce modèle nous a conduit à étudier un système de convection-diffusion-réaction dans lequel les temps caractéristiques régissant les divers mécanismes mis en jeu sont très différents. Dans un premier temps, nous avons fait l'étude monodimensionnelle, afin de cerner les principales difficultés : non linéarité, dégénérescence, caractère hyperbolique des équations. Afin de traiter aussi précisément que possible ces trois phénomènes, un schéma basé sur la méthode des pas fractionnaires est mis en place. Pour résoudre la partie convection, nous avons utilisé les schémas de Roe et de Harten, puis un schéma basé sur la méthode MUSCL introduite par Van Leer. La partie diffusion est traitée de manière semi-implicite par un schéma aux différences finies centrées. La partie réaction se ramène à l'étude d'un système d'équations différentielles ordinaires, qui est traité de façon semi-implicite. Dans ces deux dernières parties, les non-linéarités sont résolues à l'aide de la méthode de Newton. Ensuite, le schéma proposé est étendu à la dimension deux. On présente quelques tests numériques pour prouver la faisabilité de la méthode
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Koci, Xhuliano. "Étude de l'effet de la température sur les propriétés de transport polyphasique en milieu poreux." Bordeaux 1, 1989. http://www.theses.fr/1989BOR10595.
Full textAbstract:
Des resultats experimentaux correspondant a des deplacements d'huile par de l'eau dans un milieu poreux non consolide en condition isotherme, a differentes temperatures de consigne, et non isotherme sont presentes. On montre que, dans le cas d'une saturation initiale en eau irreductible, les saturations residuelles en huile et les permeabilites relatives a l'huile diminuent lorsque la temperature augmente. Cette effet est attribue principalement aux variations du rapport des viscosites. Le cas non isotherme correspond a l'injection de vapeur d'eau se differencie nettement du cas isotherme a cause des effets triphasiques et de changement d'etat. Les experiences realisees en condition isotherme et non isotherme permettent d'approfondir la comprehension des phenomenes de deplacement de l'huile lors de l'injection de fluides chauds dans un milieu poreux
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Muca, Lamy Edvina. "Ecoulement et transfert colloïdal dans des matrices hétérogènes et stratifiées : Application à des milieux poreux modèles." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00363379.
Full textAbstract:
L'objectif de ces travaux de thèse est d'étudier l'effet de l'hétérogénéité du milieu poreux et de la stratification sur l'écoulement et le transfert colloïdal par des expériences de traçage non réactif et d'injection d'une suspension colloïdale en colonnes de laboratoire. Cette étude a été appliquée à des milieux à double porosité naturelle (milieu granulaire) et artificielle (sable avec macropore artificiel) en conditions saturées et non saturées. L'effet de la stratification de deux milieux a été étudié par amendement avec un géotextile. La modélisation numérique a été utilisée pour proposer et valider un modèle conceptuel d'écoulement et de transfert dans un milieu sableux rendu hétérogène par introduction d'un macropore artificiel ainsi qu'un modèle d'influence de la stratification. Les résultats expérimentaux et la modélisation ont permi de mettre en évidence l'effet de la stratification comme réducteur du rôle joué par la macroporosité. Alors qu'en conditions non saturées, la stratification n'induit aucune modification de l'écoulement, en saturé, elle réduit les écoulements et les transferts préférentiels au sein de la macroporosité en favorisant la redistribution de l'eau et des solutés de la macroporosité vers la microporosité au droit de la strate. Une des applications pratiques de ce travail concerne la réduction du transfert colloïdal, potentiellement vecteur de pollution, par l'introduction de géotextiles dans le sol des bassins d'infiltration.
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Lominé, Franck. "Ecoulements de particules dans un milieu poreux." Phd thesis, Université Rennes 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00198209.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l'étude expérimentale et numérique de l'écoulement de particules dans un empilement de sphères plus grosses. Un dispositif expérimental a été mis au point pour étudier la dispersion latérale et le temps moyen de séjour d'un paquet de particules dans un milieu poreux. Nous avons en particulier déterminé la dépendance du temps moyen de transit en fonction du nombre de particules en écoulement, de la taille des particules et de la hauteur du milieu poreux. Nous avons également caractérisé la dépendance du coefficient de dispersion latéral vis-à-vis du nombre de particules transitant dans la structure poreuse.
Dans un deuxième temps, nous avons développé des modèles de simulations numériques basés sur les méthodes "Event-Driven" et "dynamique moléculaire de sphères molles". Ceux-ci nous ont permis de compléter l'étude expérimentale en analysant l'influence de divers paramètres supplémentaires. L'accès à l'intérieur du milieu poreux a permis une analyse plus fine de la dispersion des particules.
Enfin, nous avons abordé la possibilité d'utiliser le phénomène de percolation spontanée pour réaliser un mélangeur. Grâce à l'outil numérique, nous avons réalisé et caractérisé des mélanges de particules de tailles différentes. Nous avons alors montré que ce procédé s'avère être un moyen simple et efficace pour obtenir des mélanges homogènes de particules.
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Dominguez, Armando. "Formation d'une phase gazeuse par décompression d'une solution binaire (liquide-gaz) en milieu poreux : étude expérimentale et modélisation sur milieux modèles." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT027G.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne l'etude de la formation et de la croissance d'une phase gazeuse par decompression d'un liquide sursature en gaz au sein d'un milieu poreux. La maitrise de cette situation, qui se rencontre lors de l'exploitation de certains gisements de petrole ou geothermiques, est tout a fait capitale pour traiter convenablement les historiques de production de masse ou d'energie. Inscrit dans la continuite des etudes anterieurement developpees sur le sujet au sein de l'institut de mecanique des fluides de toulouse, le present travail s'efforce de repondre a deux objectifs: premierement, completer l'investigation experimentale deja effectuee, en utilisant une gamme plus large de solutions, afin d'evaluer non seulement l'influence du nombre de jacob et du taux de decompression mais egalement de la mouillabilite et de la gravite sur les phenomenes etudies, deuxiemement, proposer des modeles de simulation numerique offrant des possibilites d'analyse et de prediction aussi bien de la formation de la phase gazeuse (nucleation) que de sa croissance. Pour developper ce programme, en l'occurence limite a la configuration 2d (afin de pouvoir associer aux donnees quantitatives des observations phenomenologiques) et aux regimes principalement controles par la capillarite et la diffusion moleculaire (afin d'eviter la complexite du couplage des phenomenes hydrodynamiques et massiques dans la simulation numerique) differents moyens methodologiques ont ete adaptes, developpes et evalues. Ces moyens concernent: du point de vue experimental: l'implantation d'un systeme d'acquisition et de traitement d'images permettant le suivi instantane de l'apparition des bulles de gaz et de leur croissance, du point de vue numerique: la conception d'un automate permettant de reproduire la localisation spatiale des sites de nucleation et surtout la croissance des amas gazeux. Outre la confirmation des mecanismes de formation de la phase gazeuse: preexistence de bulles, piegeage capillaire, activation sequentielle des sites et croissance par diffusion, les resultats experimentaux ont permis de distinguer et de quantifier les consequences de la sursaturation du mouillage et de la gravite sur la croissance de la phase gazeuse. Les lois obtenues sont tres differentes de celles connues hors milieu poreux. Comme l'indique l'etude de certains facteurs geometriques, issus de l'analyse d'images, ces differences sont fortement correlees avec l'evolution specifique de l'aire interfaciale, gaz-liquide, au sein de la microstructure. La simulation du processus de croissance d'un amas gazeux et d'envahissement du milieu poreux a ete effectuee a l'aide d'un automate numerique construit a partir des observations, analyses et interpretations des phenomenes a l'echelle des pores. Fonde sur une succession d'
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Jensen, Catherine. "Contribution à l'analyse numérique de modèles d'écoulements polyphasiques en milieu poreux à l'aide de méthodes d'éléments finis mixtes et hybrides." Pau, 1993. http://www.theses.fr/1993PAUU3011.
Full textAbstract:
Cette thèse est une étude de systèmes d'équations aux dérivées partielles issues d'un modèle d'écoulement des fluides étudié en ingénierie pétrolière. Au départ, un système fortement couplé de trois équations non linéaires, de type parabolique, exprime les relations entre la pression et les saturations en eau et en huile. Le premier chapitre traite de la semi-discrétisation en temps du système par la méthode d'Euler rétrograde. On démontre l'existence d'une solution au système obtenu (méthode de point fixe), mais pas l'unicité, et on prouve que les saturations approchées sont positives et inférieures à un. Le deuxième chapitre étudie l'approximation, par une méthode d'éléments finis, du problème semi-discrétisé et on montre l'existence d'une solution, sans résultat de signe pour les saturations. Les deux chapitres suivants reprennent ce schéma pour un problème simplifié, à deux inconnues (saturation en huile et pression) en utilisant une formulation variationnelle mixte et une méthode d'éléments finis mixte. Au dernier chapitre on étudie une méthode hybride d'éléments finis ou l'une des inconnues approche les valeurs de la saturation sur les cotes de la triangulation. Une modification des espaces permet de montrer que la matrice du système relatif à cette inconnue est une m-matrice. En annexe on étudie une méthode d'éléments finis mixte pour une équation elliptique sur un domaine ayant une frontière courbe et on utilise des éléments courbes pour conserver l'ordre naturel d'approximation lorsque la frontière est suffisamment régulière.
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Cuvillier, Arnoult. "Aspects mécaniques du creusement d'un tunnel en milieu poreux saturé." Marne-la-vallée, ENPC, 2001. http://www.theses.fr/2001ENPC0127.
Full textAbstract:
Le travail envisagé porte sur l'analyse de la stabilité du front de taille de tunnels creusés dans un massif constitué d'un matériau granulaire dans le cadre de la théorie du Calcul à la Rupture (Salençon, 1983). Le premier chapitre consiste à montrer que l'analyse de stabilité dans chacune des phases de construction peut se ramener formellement à la seule étude d'un cas de charge académique dans lequel le problème d'écoulement est découplé. Le deuxième chapitre est consacré à la mise en place du cadre théorique pour la résolution du problème d'écoulement découplé et à l'illustration analytique des méthodes d'approximations variationnelles présentées. Le troisième chapitre est réservé au développement des méthodes numériques de résolution. Après une présentation de l'approche classique fondée sur le principe de minimum en surpression, nous développons deux méthodes distinctes basées sur le principe de minimum en vitesses apparentes. La première s'inspire des formulations variationnelles lagrangiennes hybrides et la seconde utilise le concept de " potentiel-vecteur " qui permet de construire très simplement des champs de vitesses cinématiquement admissibles. Dans le quatrième chapitre, nous analysons l'influence de la profondeur de recouvrement et du rapport d'anisotropie de la perméabilité sur l'écoulement à l'aide des méthodes numériques développées précédemment. Dans le dernier chapitre, nous nous intéressons à la stabilité du front de taille et mettons en oeuvre la méthode cinématique du Calcul à la Rupture. Nous analysons en outre la stabilisation du front de taille par clouage et nous étudions le cas d'un matériau présentant un défaut de résistance à la traction. En pratique, l'étude du problème abordé montre l'inconvénient systématique des méthodes en surpressions (par rapport à celles en vitesses apparentes) qui sous estiment sensiblement le débit sortant au front de taille et surtout le risque d'instabilité de ce dernier.
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El-Yousfi, Adel. "Contribution à l'étude des mécanismes de formation d'une phase gazeuse par détente d'une solution binaire (liquide-gaz) en milieu poreux." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT004H.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne l'etude de l'apparition de bulles de gaz par decompression d'un liquide en milieu poreux modele (micromodele). Cette situation se rencontre lors de l'exploitation de certains gisements petroliers ou geothermiques. Les objectifs principalement vises sont: l'analyse des mecanismes qui gouvernent la nucleation des bulles et leurs croissances et l'evaluation des possibilites offertes par certains modeles pour predire la cinetique de production. L'observation des sites de nucleation, le nombre de bulles et leur cinetique de croissance en fonction de la chute de pression, permettent de proposer un mecanisme de formation de la phase gazeuse similaire a celui observe lors de l'ebullition d'un liquide sur une paroi rugueuse. Il est constitue de 4 etapes: nucleation heterogene ou preexistence de microbulles, croissance et piegeage capillaire dans des rugosites, activation d'une fraction des sites et croissance des bulles par diffusion. Les 3 premieres etapes sont quasi instantanees, quant a l'etape de diffusion elle controle le temps de croissance de la bulle jusqu'a l'echelle d'observation. Les experiences de croissance d'amas par diffusion et expansion ont permis de degager: le role et l'importance relative du nombre de bulles (aire interfaciale), la bonne productibilite des phenomenes qui controlent le developpement du volume gazeux confirmant en outre l'evolution vers une structure du type percolation, le succes relatif d'un modele fonde sur l'hypothese de microbulles piegees (modele de yang) pour interpreter les experiences a taux de decompression donne
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Saad, Bilal. "Modélisation et simulation numérique d'écoulements multi-composants en milieu poreux." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00649033.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne la modélisation, l'étude mathématique et la simulation numérique des problèmes d'écoulements diphasique (liquide et gaz) multi-composant (principalement eau et hydrogène) en milieu poreux. Le domaine d'application typique concerne le stockage des déchets radioactifs de moyenne et haute activité à vie longue. Ce type d'étude est motivé, entre autre, par une augmentation de la pression au sein du stockage due à un dégagement d'hydrogène au niveau des colis, pouvant ainsi fracturer la roche environnante et donc faciliter la migration des radionucléides. En supposant que le transfert de masse entre l'hydrogène gazeux et l'hydrogène dissous est donné par la loi de Henry un premier modèle est étudié. Une preuve d'existence de solutions faibles pour ce modèle a été réalisée sans hypothèse de petites données et en traitant le modèle complet en considérant que la densité de chaque composant dépend de sa propre pression. Ensuite,nous avons fait évoluer le modèle vers un modèle à transfert de masse dynamique. On établit l'existence de solutions faibles pour ce deuxième modèle avec un principe du maximum sur la saturation liquide et sur la fraction massique d'hydrogène dissous. Parallèlement, un code numérique en 1D a été développé afin de comparer les solutions numériques obtenues entre le premier modèle et le second modèle lorsque la cinétique de changement de phase devient instantanée. Des accords probant ont été obtenus sur différents cas tests dont un issu des cas tests du GNR MOMAS diphasique. Enfin, un schéma numérique de type volumes finis avec un décentrage phase par phase pour la simulation des écoulements diphasiques eau-gaz sous l'hypothèse que la densité de chaque phase dépend de sa propre pression a été proposé. On établit la convergence de ce schéma numérique. Ce schéma a été validé sur un maillage 2D non structuré.
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Buès, Michel A. "Quelques aspects du transfert de masse : ecoulement turbulent, modeles de diffusion non newtonienne et structure turbulente, ecoulement rampant, deplacement miscible instable en milieu poreux." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13118.
Full textAbstract:
I. On considere la diffusion de macromolecules injectees annulairement dans un ecoulement turbulent en conduit cylindrique. On propose deux modeles physiques de transfert de macromolecules. On etablit un modele parietal valable pour les 4 zones de diffusion. Etude de la structure turbulente de la couche limite de diffusion. Ii. On considere le deplacement isotherme de deux fluides miscibles dans un milieu poreux indeformable, homogene et isotrope. Etude par la methode de perturbation de la stabilite des ecoulements ascendant ou descendant. Etude experimentale sur une colonne verticale remplie de billes de verre
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Charlaix, Elisabeth. "Dispersion en milieu poreux : mise en evidence de longueurs caracteristiques." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066302.
Full text
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Kuzhir, Pavel. "ECOULEMENT DES FLUIDES MAGNETIQUES DANS DES CAPILLAIRES ET MILIEUX POREUX SOUS L'EFFET D'UN CHAMP MAGNETIQUE." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008824.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est d'établir les lois de comportement régissant l'écoulement de fluides magnétiques dans des capillaires et des milieux poreux et d'étudier les mécanismes de contrôle de ces écoulements par l'application d'un champ magnétique. Deux types de fluides magnétiques sont utilisés à cet effet: les ferrofluides et les fluides magnétorhéologiques (MR).Le contrôle de l'écoulement est réalisé par l'effet du champ sur la surface libre ou sur la rhéologie de ces fluides et également par l'intermédiaire des forces magnétiques qui attirent le fluide dans les régions où le champ est le plus fort. On a établi les lois de comportement statique et dynamique de la surface d'un ferrofluide dans un capillaire en présence d'un champ magnétique homogène. Une diminution par un facteur deux du saut de pression sur le ménisque a lieu dans un fort champ longitudinal appliqué suivant l'axe du capillaire. La diminution du saut de pression dans un champ transversal induit un ralentissement de la pénétration capillaire du ferrofluide, ce qui permet de contrôler le temps de remplissage dans une plage de 60%.
On a généralisé le modèle de cisaillement simple d'un fluide MR, avec des agrégats en forme de chaînes, au cas d'un champ magnétique d'orientation quelconque par rapport à l'écoulement. Sur la base de ce modèle on a obtenu la dépendance théorique de la contrainte seuil dynamique en fonction de l'orientation du champ. Cette dépendance est utilisée pour calculer les profils de vitesse et les caractéristiques débit-pression dans des écoulements de Poiseuille d'un fluide MR dans des capillaires et des milieux poreux en présence d'un champ homogène d'orientation quelconque. Les courbes expérimentales débit-pression confirment bien la théorie et indiquent une possibilité d'augmenter la pression de trois ordres de grandeur.
On a appliqué un modèle d' écoulement biphasique pour simuler un blocage de l'écoulement d'un fluide MR dans un capillaire en présence d'une forte inhomogénéité de champ magnétique. Expérimentalement et théoriquement on a montré que la pression de blocage est à peu près 2 fois moins grande que la pression nécessaire pour relancer un écoulement bloqué.
Les résultats de ce travail forment une base théorique pour le développement de systèmes hydrauliques adaptatifs, et plus particulièrement de systèmes de vibroprotection.
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Benkhalifa, Mohamed Tai͏̈eb. "Ecoulement visqueux de diffusion binaire dans un pore : application à la détermination du coefficient de diffusion équivalent dans un milieu poreux." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2327.
Full textAbstract:
Le phenomene de transport de masse constitue par le mecanisme de la diffusion binaire visqueuse de gaz a ete analyse finement au niveau d'un pore microscopique. Le phenomene de recirculation d'air est quantifie numeriquement dans un pore cylindrique en tenant compte de l'influence du fond et des parois. Les forces de viscosite le long des parois freinent la diffusion et l'on montre l'ecart a la solution de reference dite de stefan sans viscosite avec un air stagnant. Les flux d'air qui descendent le long des parois du pore montrent la possibilite d'une oxydation des composes qui impregnent la structure, comme par exemple les tanins du bois. Un fluide, diffusant dans un milieu poreux, passe a travers des capillaires microscopiques et subit deux types de resistances a la diffusion: une resistance reguliere due aux frottements visqueux aux parois de ce capillaire et une resistance singuliere due aux changements de sections. Les resultats numeriques de l'evaluation de ces resistances au niveau du pore sont utilises pour predire le coefficient de diffusion equivalent d'un assemblage de pores reconstituant des milieux poreux periodiques. On constate un bon accord avec des experiences issues de la litterature. L'effet de la viscosite est loin d'etre toujours negligeable pour la diffusion gazeuse en milieu poreux
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Sboui, Amel. "Quelques méthodes numériques robustes pour l'écoulement et le transport en milieu poreux." Phd thesis, Université Paris Dauphine - Paris IX, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00284856.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de modéliser et de développer des outils numériques adaptés à l'étude de l'écoulement des eaux souterraines ainsi que la propagation des polluants en milieux poreux. La motivation de ce travail est un benchmark du GDR Momas et de l'Andra pour la simulation de la propagations 3-D des radionucléides autour d'un stockage profond de déchets nucléaires. Premièrement on a construit une nouvelle méthode d'éléments finis mixtes sur un maillage formé d'hexaèdres généraux. La convergence de la méthode est prouvée et confirmée par des tests numériques. Deuxièment, nous présentons une méthode de discrétisation en temps pour une équation d'advection telle que des pas de temps différents sont utilisés dans différents sous-domaines afin de prendre en compte les hétérogèneités.Enfin une méthode numérique pour le calcul de transport de contaminants est proposée. Les techniques précédentes sont implémentées en 3-D et des résultats numériques sont présentés sur le benchmark 3-D champ lointain du GDR Momas et de l'Andra.
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Tognisso, Djivede Elvire. "Écoulements de fluides complexes en milieu poreux : utilisation de micelles géantes pour la Récupération Améliorée du Pétrole." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14347/document.
Full textAbstract:
Parmi les méthodes de Récupération Améliorée du Pétrole (RAP) il en existe une, dite chimique, qui fait appel à des fluides complexes (polymères, gels, tensioactifs) qui permet de modifier la viscosité et/ou la tension interfaciale Les solutions de polymères utilisées actuellement présentent l’inconvénient d’être sensibles de manière irréversible aux taux de cisaillement élevés observés au voisinage des puits. Une alternative à ces solutions de polymères pourrait nous être donnée par l’utilisation de micelles géantes. Il s’agit d’auto-assemblages de molécules amphiphiles dont le comportement est similaire à celui des polymères avec l’avantage d’une meilleure stabilité aux cisaillements élevés (capacité des micelles à se reformer après cisaillement).L’objectif de ce travail est d’étudier l’écoulement d’une solution de micelles géantes en milieu poreux, dans le but de déterminer son éventuelle utilité dans le RAP. Il s’agit d’une caractérisation en milieu poreux à l’échelle du laboratoire, utilisant des milieux poreux naturels, de façon à se placer dans un cadre d’étude le plus réaliste possible. Cette étude se divise en trois parties :- Une étude rhéologique de la solution de micelles géantes- Une étude monophasique de l’injection de la solution dans un milieu poreux naturel- Une étude diphasique du déplacement d’huile par la solution de micelles.Les résultats de cette étude seront comparés avec des expériences références utilisant des techniques classiques de récupération telles que l’ASP et l’injection de polymèresAmong all the Enhanced Oil Recovery (EOR) methods used to improve oil recovery, chemical methods require the use of complex fluids like polymers or surfactant solutions. Those fluids present particular chemical and mechanical properties allowing to modify viscosity and/or interfacial tension to increase oil recovery. However, polymer solutions show a high sensitivity to shear rates existing close to wells and may lose their mechanical properties when they are injected in a porous media. An alternative method could be to use self arrangement of surfactant molecules (wormlike micelles) to displace oil in porous media. These systems show not only a similar behaviour as polymers but also a low sensibility to temperature and shear rates.The goal of this experimental work is to study the flow of wormlike micelle solutions innatural porous media in order to determine its ability to flow and displace oil in place. Itconsists in a characterization at laboratoty scale. We will use natural porous media in orderto be close to a realistic situation. This study is divided in three parts:- A rheological characterization of the micellar system- A monophasic injection within the porous medium- A diphasic _ow study of oil displacementThe results of this work are compared to standard reference experiments using classicaltechniques such as ASP or polymer injection
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Rachmat, Sudjati H. "Modélisation numérique d'écoulements polyphasiques en milieu poreux : application à l'étude des champs de pressions et de saturaitons d'un gisement de pétrole." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19002.
Full textAbstract:
Developpement d'un modele numerique pour representer les ecoulements polyphasiques instationnaires dans un milieu poreux bidimensionnel, en presence de perturbations simulant, un puit de production ou d'injection. Les fluides sont du petrole, de l'eau et du gaz que l'on considere comme des fluides faiblement compressibles
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Agnaou, Mehrez. "Une étude numérique des écoulements mono et diphasique inertiels en milieux poreux." Thesis, Paris, ENSAM, 2015. http://www.theses.fr/2015ENAM0050/document.
Full textAbstract:
: Ce travail concerne l'écoulement inertiel en milieu poreux rencontré dans diversessituations telles que les écoulements autour des puits pour la récupération pétrolière, lesécoulements dans les réacteurs catalytiques, etc. En régime stationnaire, les différents modèlesmacroscopiques pour décrire ces écoulements inertiels (non-linéaires) demeurent encore sujetsà débat. Ces modèles consistent en une loi de Darcy corrigée de termes dont la dépendancevis à vis de la vitesse de filtration relève du régime d'écoulement. Dans ce travail, une attentionparticulière est portée tout d'abord à l'étude numérique (DNS), sur des structures modèles, de lalimite de stationnarité de l'écoulement monophasique newtonien qui correspond à la premièrebifurcation de Hopf, caractérisée par un nombre de Reynolds critique. La connaissance de cettelimite est cruciale puisqu'elle détermine le domaine de validité des modèles macroscopiquesstationnaires pertinents. Dans un deuxième temps, la dépendance de la déviation (inertielle) àla loi de Darcy par rapport aux propriétés de la structure poreuse (forme des grains, désordre)et à l'orientation de l'écoulement est étudiée dans le cas de structures 2D et 3D. Les propriétéseffectives de la structure à l'échelle macroscopique sont déterminées à partir de la résolutionnumérique des problèmes de fermeture associés au modèle macroscopique obtenu par prisede moyenne des équations de Navier-Stokes. Afin de déceler l'origine de cette déviation et sesdifférentes formes, l'évolution de la structure microscopique de l'écoulement en fonction dunombre de Reynolds est analysée. Plus particulièrement, le rôle des zones de recirculation, etles corrélations avec la courbure des lignes de courant multipliée par l’énergie cinétique localeet la variation de l’énergie cinétique le long de ces lignes sont étudiés. La dernière partie dutravail est consacrée à une étude numérique, toujours dans des situations modèles, de ladéviation à la loi de Darcy généralisée dans le cas de l'écoulement diphasique inertielThis work focuses on inertial flow in porous media encountered in differentindustrial situations such as flow around wells in oil recovery, flow in filters and in columns ofreactors for chemical engineering, etc. In stationary flow regime, the different macroscopicmodels describing inertial (non-linear) flow are still discussed. These models consist in theDarcy’s law with correction extra terms whose dependence upon the filtration velocity is afunction of the flow regime. In this work, a particular attention is attributed first to the numericalinvestigation (DNS), on model structures, of the limit of one phase Newtonian stationary flowwhich corresponds to the first Hopf bifurcation, characterized by a critical Reynolds number.The knowledge of this limit is crucial since it establishes the ranges of validity of the relevantmacroscopic stationary models. In a second step, the dependence of the deviation (inertial)from Darcy’s law on the properties of the porous structure (grains shape, disorder) and on theorientation of the flow is analyzed in 2D and 3D situations. The effective properties of thestructure and the flow at the macroscopic scale are obtained from the numerical resolution ofthe closure problems associated to the macroscopic model obtained from an up-scalingprocedure (volume averaging) of the Navier-Stokes equations. In order to identify the origin ofthe deviation and its different forms, the variation of the microscopic flow structure with theReynolds number is analyzed. More specifically, the role of the recirculation zones, and thecorrelations with flow streamlines curvature multiplied by the local kinetic energy and thevariation of the kinetic energy along these lines are studied. The last part of the work isdedicated to a numerical investigation of the deviation from the generalized Darcy’s law in thecase of two phase inertial flow
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Hidani, Abdelkader. "Modélisation des écoulements diphasiques en milieux poreux à plusieurs types de rochesde roches." Saint-Etienne, 1993. http://www.theses.fr/1993STET4029.
Full textAbstract:
On s'intéresse à la modélisation des écoulements diphasiques de fluides immiscibles et incompressibles en milieu poreux a plusieurs types de roches. On considère que l'écoulement, dans chaque type de roche, est régi par les équations de conservation la masse couplées a la loi de darcy généralisée et a la loi de capillarite. A ces équations s'ajoutent des conditions de transmission à l'interface séparant les différents types de roches. On présente certaines méthodes permettant de modéliser les écoulements diphasiques en milieu poreux hétérogène. Puis on considère deux modèles ; des résultats d'existence et d'unicité sont établis pour ces modèles. Dans le cadre de l'homogénéisation périodique, on détermine aussi, par le moyen de la convergence a deux échelles, les modèles homogénéisés correspondants. Enfin, on présente des simulations numériques
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Boutin, Claude. "Dynamique des milieux poreux saturés déformables : fonctions de Green, perméamètre dynamique." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10026.
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Poulet, Jean-Bernard. "Contribution a l'etude des ecoulements de fluides reels en milieu poreux naturel : de l'experimentation au laboratoire vers la modelisation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13187.
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Nardi, Cyril. "Evaluation de la mobilité d'un polluant organique en conditions triphasiques." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066304.
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Gassara, Omar. "Modélisation des écoulements de mousse dans les milieux poreux en récupération assistée du pétrole." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066588/document.
Full textAbstract:
Depuis les années 60, la mousse présente un grand potentiel pour améliorer le balayage volumétrique par le gaz dans un réservoir pétrolier : des travaux de laboratoire et des essais sur champs montrent l’intérêt technique et économique de ce procédé. En effet, ses caractéristiques uniques, qui résultent de la dispersion du gaz dans un volume de liquide contenant des tensioactifs, en font un bon agent de réduction de mobilité du gaz, et par conséquent, ce qui conduit à la réduction des instabilités visqueuses issues du contraste de mobilité entre le gaz et l'huile en place. Par ailleurs, la mousse atténue les effets préjudiciables des hétérogénéités et de la ségrégation gravitaire sur la récupération, grâce à son comportement différent entres les faciès du réservoir. Dans la pratique industrielle, les simulateurs de réservoir s’attachent à ne modéliser que les effets de la mousse sur les déplacements en régime permanent, sans chercher à prédire son comportement dynamique régi par la génération, destruction et transport des lamelles (films minces) de mousse dans les milieux poreux. Suivant cette approche, la mousse est modélisée comme une réduction de mobilité du gaz, en particulier par le biais des perméabilités relatives, en utilisant des lois d'interpolations de paramètres impactant sa rhéologie, à savoir la vitesse et la qualité de la mousse, la saturation en huile, la concentration en tensioactif et la perméabilité du milieu poreux. Un tel modèle a l’avantage de la simplicité conceptuelle fondée sur l'extension des modèles de Darcy polyphasiques en n’utilisant que les paramètres d'écoulement mesurés au laboratoire, sans y intégrer le nouveau paramètre caractéristique de la mousse qui est la texture (densité des lamelles). Cependant, ces lois empiriques manquent de généralité et doivent être calibrées/ajustées à partir d’essais de laboratoire afin d'assurer la fiabilité des prévisions. Un modèle calibré à partir d’un nombre limité d’expériences comporte un degré d'incertitude et d’indétermination. L’ingénieur de réservoir a néanmoins recours à un tel modèle pour prédire et guider l’exploitation du gisement sur la base de ce procédé. D’où l’objectif principal de cette thèse qui consiste à améliorer le paramétrage des modèles de mousse empiriques via des lois mieux formulées et calibrées afin d’accroitre leur prédictivité. Dans cette thèse, nous avons établi les fondements physiques nécessaires pour valider les modèles empiriques en développant leur équivalence avec les modèles en texture assurée par des relations d’interdépendance entre les paramètres des deux approches. Cette équivalence a été montrée et étudiée en utilisant un modèle à lamelles pré-calibré de la littérature aux mesures de déplacements de mousse en régime permanent. Par ailleurs, ce parallèle avec les modèles en texture nous a permis de mettre au point une nouvelle procédure pour calibrer d'une manière fiable et déterministe les modèles empiriques. Cette procédure a été testée à partir des résultats d'expériences menées à IFPEN traduits en termes de texture en régime permanent. Enfin, nous avons proposé et interprété des lois d'échelle des paramètres du modèle de mousse en fonction de la perméabilité du milieu poreux, en analysant les paramètres des modèles calibrés sur des carottes de différentes perméabilités. L'importance de ces lois a été mise en évidence à travers des simulations sur une coupe de réservoir bi-couche. Les résultats de la simulation indiquent que les prévisions de performance d'un procédé à base de mousse, appliqué à un réservoir hétérogène, nécessitent une bonne connaissance des lois d'échelle des paramètres empiriques avec la perméabilitéConventional techniques of oil recovery consist in injecting water and/or gas into the geological formation to force out the oil. These methods may reveal ineffective because of high permeability contrasts, unfavorable mobility ratio between the driving fluid and the oil in place which generally generates viscous fingering, and gravity segregation. In this context, foam has shown a great potential to overcome all these detrimental effects, and thereafter, to improve the volumetric sweep efficiency. Still some key points need to be addressed regarding the predictive calculation of multiphase foam flow in porous media. Methods for modeling foam flow in porous media fall into two categories: population balance (PB) models and (semi)-empirical (SE) models. On the one hand, PB models describe foam lamellas transport in porous media and predict the evolution of foam microstructure as the result of pore-scale mechanisms of lamellas generation and destruction. Within this framework, the modeling of foam effects on gas mobility is directly related to foam texture (lamellas density) along with the effects of other parameters impacting its rheology such as foam quality and velocity, permeability of the porous media, surfactant concentration, etc. On the other hand, SE models are based on the extension of multiphase classical Darcy's model to describe foam flow in porous media, such that the foam texture effects are described indirectly through a multi-parameter interpolation function of parameters measured/observed in laboratory. Such formulation has to be calibrated from foam flow experimental data on a case-by-case basis, which can turn to be a cumbersome task. Furthermore, SE models involve uncertainty because they are not based on mechanistic laws driving lamellas transport in porous media, and their predictive capacity remains low as too few laboratory data are generally available for their calibration. Nonetheless, the reservoir engineer needs a reliable foam model in order to design, assess and optimize foam enhanced oil recovery processes for field application. Accordingly, this thesis aims at providing further insights into the topics related to the parameterization of (semi)-empirical models through better formulated and calibrated laws in order to improve their predictivity. In this work, we have established the physical basis necessary to validate the (semi)-empirical models. Indeed, we developed the equivalence between SE and PB models achieved through relationships between the parameters of these two modeling approaches (industrial and physical). The equivalence has been established and studied using a pre-calibrated PB model of the literature to fit steady-state foam measurements. In addition, this equivalence allowed us to develop a new procedure to calibrate the (semi)-empirical models in a reliable and deterministic way. This procedure was tested and validated using results from IFPEN core-flood experiments by translating them into steady-state texture measurements. Finally, we proposed scaling laws for empirical model parameters with the permeability of the porous media, by analyzing the fitted parameters on cores of different permeabilities. Different interpretations of the scaling laws are herein provided using theoretical models for lamellas stability. Then, their importance has been demonstrated through simulations on a two layer reservoir cross-section. The simulation results indicate that the predictions of foam flow in a heterogeneous reservoir require a good knowledge of the scaling laws of SE model parameters with permeability
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RAKOTOMALA, NICOLE. "Etude experimentale par acoustique de la dispersion hydrodynamique dans les milieux poreux." Paris 7, 1988. http://www.theses.fr/1988PA077144.
Full text
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Mouhamad, Hala. "Influence de l'écoulement interstitiel sur le comportement d'un matériau semi-solide." Metz, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2005/Mouhamad.Hala.SMZ0504.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de décrire les mécanismes qui régissent l'écoulement interstitiel dans un milieu semi-solide, ainsi que son influence sur le comportement du squelette. L'étude porte sur un modèle de solide viscoplastique compressible couplé à l'écoulement interstitiel d'un liquide. Une analyse dimensionnelle de ce modèle a été faite. Cette analyse montre deux paramètres sans dimension et qui caractérisent le modèle ; le premier représente la compressibilité et le deuxième caractérise l'influence du liquide sur le solide et il dépend de la vitesse caractéristique du problème et du rapport entre la viscosité dynamique du liquide et la viscosité apparente du solide. Pour bien comprendre le comportement de ces modèles biphasiques, nous avons étudié le cas d'une déformation unidimensionnelle. Nous avons montré que les solutions des problèmes unidimensionnels peuvent être menées de manière complètement analytique. Ces études analytiques ont permis de distinguer deux types de comportement du milieu selon l'ordre de grandeur du nombre sans dimension. À faible vitesse, le fluide n'a pas d'influence sur la réponse du squelette solide. À grande vitesse, l'écoulement est très localisé près des bords où le fluide peut s'écouler. En introduisant l'élasticité du squelette dans le modèle précédent, nous avons trouvé une solution analytique approchée. Cette analyse montre un paramètre supplémentaire : un temps de relaxation qui caractérise ce modèle. Ce temps est inversement proportionnel au nombreThe aim of the paper is to describe the mechanisms which govern the interstitial flow in a semi-solid medium and its influence on the behaviour of the skeleton. A model for the compressible viscoplastic solid coupled with the liquid interstitial flow was studied. A dimensional analysis of this model was made. This analysis shows two dimensionless parameters and which characterize the model ; the first represents compressibility and the second characterizes the liquid influence on the solid and it depends on the characteristic velocity of the problem and on the ratio between the dynamic viscosity of the liquid and the apparent viscosity of the solid. In order to understand the behaviour of these biphasic models, we studied the case of an unidimensional deformation. We have found an analytical solution for the unidimensional problems. These analytical studies show two types of behaviour of the medium according to the order of magnitude of the dimensionless number. At low velocity, the fluid does not have any influence on the response of the solid skeleton. At high velocity, the flow is very localised close to the edges where the fluid can run out. By introducing the elasticity of the skeleton into the preceding model, we found an analytical approached solution. This analysis shows an additional parameter : a relaxation time which characterizes this model. We have showed that this time is proportional to the inverse of the number
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Morelon, Isabelle. "Dispersion d'une solution micellaire de tensio-actif au cours de sa migration en milieu poreux." Rueil-Malmaison : Paris : Institut français du pétrole ; diffusion Technip, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb34874099m.
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Aachib, Mostafa. "Deplacement isotherme de deux fluides miscibles dans un milieu poreux sature : effets de densite et de viscosite, critere de stabilite." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13096.
Full textAbstract:
Etude de l'influence des contrastes de densite et de viscosite sur le deplacement miscible lors d'un passage du regime stable au regime instable. On propose un modele empirique pour un deplacement miscible eau douce-solution de chlorure de calcium: etude experimentale par mesure des conductivites electriques. Mise en evidence d'un critere de stabilite
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Pieritz, Romeu André. "Modélisation et simulation de milieux poreux par réseaux topologiques." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10271.
Full textAbstract:
Les proprietes de transfert de fluides dans le milieu poreux sont liees a la complexite geometrique de la structure du reseau. Cette structure complexe est caracterisee par des proprietes geometriques liees a la forme (morphologiques) et a la connexion (topologiques) entre les pores. Un des premiers objectifs de ce travail est de caracteriser la microstructure par le developpement des methodologies de description topologique de la geometrie en 3d. Ces operateurs geometriques sont bases sur la mathematique algorithmique (geometrie discrete) permettant de reduire l'information a des squelettes discrets. L'application des squelettes permet la determination d'une fonction de distribution topologique basee sur une description du type de reseaux (sites et liens). Les descripteurs de forme sont ensuite appliques sur des echantillons generes numeriquement (geometries simples, complexes et fissurees). Ainsi, diverses analyses morphologiques et topologiques sont realisees pour etudier le rapport geometrique entre les sections et leurs volumes respectifs. Le deuxieme objectif de ce travail est la modelisation des processus de transferts de fluides a travers des squelettes. Deux methodes sont presentees : une methode geometrique et une basee sur l'analogie electrique. La methode de simulation geometrique est appliquee sur les sections et les volumes pour l'observation de l'influence de la topologie dans l'intrusion et l'extrusion d'un fluide non-mouillant. Un modele de pores cylindriques elementaires connectes est propose pour estimer une conductivite hydraulique a saturation a partir du graphe associe au squelette. La methode de simulation utilise une analogie electrique a travers d'une solution numerique optimisee pour resoudre le systeme. La comparaison des resultats entre les structures permet d'observer l'influence de la complexite geometrique du reseau sur les proprietes de transfert.
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Anker, Wolfram. "Représentation spatiale des risques de propagation des pollutions par hydrocarbures en milieu souterrain : application en milieu alluvial." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825624.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est destiné à l'élaboration d'une méthodologie d'analyse des risques issus des pollutions accidentelles par hydrocarbures. Cette méthodologie s'appuie sur l'intégration d'outils de modélisation des phénomènes complexes de pollution des eaux souterraines par les LN APL ("Light Non Aqueous Phase Liquids"). En zone non saturée, il s'agit de représenter un écoulement polyphasique puisque les phases air, eau et huile coexistent. La modélisation de la propagation d'une pollution polyphasique se heurte aux limites dues aux nombreuses incertitudes introduites par les phénomènes de non-linéarité. Néanmoins, les échelles spatiales et temporelles sont plus petites qu'en zone saturée. De ce fait, 1' erreur introduite pour 1' estimation des risques est moins importante. En zone saturée, la propagation de la pollution se fait sous forme dissoute. Nous effectuons la simulation par approche hydrodispersive. Dans cette zone, la direction de propagation est essentiellement horizontale. Il est donc nécessaire de disposer d'un outil d'analyse spatiale pour estimer les risques de propagation. Pour obtenir une erreur homogène sur tout le trajet de propagation d'une pollution ponctuelle, il faut prendre en compte l'influence de l'échelle à laquelle les coefficients de dispersivité sont déterminés. A l'aide d'un système d'information géographique, les paramètres d'un site d'application test sont introduits dans les modèles hydrodynamiques. L'interprétation des résultats s'effectue par analyse spatiale pour représenter l'évolution spatio-temporelle de la propagation de la pollution.
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Georgin, Eric. "Étude de l'effet piston au sein d'un fluide supercritique en milieux poreux." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13407.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise à étudier les mécanismes de transfert de masse et de chaleur au sein d'un fluide pur, au voisinage de son point critique, lorsque celui-ci sature une matrice poreuse. Hors milieu poreux, l'étude hydrodynamique et thermique des fluides supercritiques en absence de gravité et maintenu à volume constant, a mis en évidence une "accélération critique" du transport de chaleur par effet piston. Cet effet a pour conséquence une thermalisation très rapide et homogène du volume de fluide. L'impact d'un milieu poreux homogène et indéformable sur le devenir de l'effet piston est l'objet de ce travail. Une partie simulation numérique porte sur la vérificationd'un modèle théorique proposé pour décrire les régimes de propagation de la chaleur. Une patrie expérimentale présente, quant à elle, la réalisation d'une cellule instrumentée correspondant à la situation d'étude et des mesures tests réalisées au sein de celle-ci.
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Thovert, Jean-François. "Phenomenes de transfert dans les milieux poreux fractals : l'empilement apollonien." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066217.
Full textAbstract:
On definit un modele bidimensionnel de milieu poreux fractal. Ce modele utilise des empilements quasi-osculateurs de disques, eventuellement anisotropes et aleatoires. Description analytique complete des proprietes de transport par conduction. Etude numerique de la permeabilite de l'empilement vis-a-vis des fluides newtoniens et non newtoniens en loi puissance
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Maalouf, Abdellah. "Etude numérique et expérimentale de l'écoulement plan autour et au travers d'un cylindre, à faibles nombres de Reynolds : modélisaton d'un milieu poreux par des treillis de cylindres." Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2032.
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Etude experimentale des proprietes de quelques corps poreux consolides ou non et de l'ecoulement autour et au travers de trois coques cylindriques poreuses. Etude theorique et numerique de l'ecoulement confine pour differentes conditions de raccordement. Etude par le calcul et l'experience de l'ecoulement lent au travers de milieux poreux representes par differentes structures de treillis de cylindres et regi par les lois de stokes et de brinkman. Mise en evidence de zones de recirculation dans ces milieux
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Gandola, Franck. "MMéthodologie de visualisation des écoulements en milieux non saturés : théorie et expériences." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10178.
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La caracterisation hydrodynamique de la zone non saturee du sol est devenue une priorite majeure dans des domaines d'etudes divers tels que l'agronomie, le genie civil et tous ceux orientes vers la protection de l'environnement. Si les nouvelles techniques d'infiltrometrie de terrain telles que les infiltrometres a disques ou le permeametre de guelph sont desormais largement utilisees, elles necessitent cependant la prise en compte du caractere multidirectionnel de l'ecoulement (relatif a ces appareils) dans le depouillement des mesures. Or, l'etude des phenomenes d'infiltration tridimensionnelle reste difficile a aborder avec les moyens classiques dont on dispose (sondes tdr combinees avec des tensiometres pour la mesure de la succion). Outre la lourdeur de cet equipement, la presence de sondes dans un volume restreint pourrait perturber l'ecoulement. La methodologie de laboratoire developpee repose sur la visualisation des phenomenes d'infiltration realisee en condition d'axisymetrie, en utilisant simultanement un traceur et une condition d'eclairage en lumiere bleue. La premiere analyse proposee est basee sur la morphologie binaire pour le traitement des images. L'utilisation simultanee d'un filtre bleu en condition d'eclairage et jaune devant la camera assure un contraste suffisamment marque entre la zone infiltree et le fond de l'image pour la binarisation de l'image. Cette technique permet de suivre l'evolution du front d'humectation avec une grande precision durant l'infiltration. La deuxieme approche est basee sur l'analyse des images en couleur. La condition d'eclairage en lumiere bleue fait apparaitre differentes zones colorees au sein de la zone infiltree. La procedure d'etalonnage proposee consiste a preparer differents echantillons de materiau a des teneurs en fluide connues (et pour une concentration en colorant fixee) et a filmer l'ensemble sous les memes conditions. L'utilisation simultanee d'une palette colorimetrique limitee et de la regle d'etalonnage permet de quantifier l'etat de saturation en fluide dans le massif infiltre. D'une maniere generale, les principaux avantages de cette methode de visualisation adaptee a la caracterisation des transferts hydriques reside dans la non intrusivite mais egalement dans la possibilite d'automatiser le traitement des images.
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Marusic-Paloka, Eduard. "Modélisation par homogénéisation des écoulements en milieux poreux fissurés." Saint-Etienne, 1995. http://www.theses.fr/1995STET4008.
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Dans cette thèse nous présentons plusieurs résultats qui concernent l'homogénéisation appliquée à la modélisation des milieux poreux. Elle est composée de quatre chapitres indépendants. Dans les premier et deuxième chapitres nous étudions le comportement effectif des solutions de l'équation de Laplace et du système de Stokes dans un milieu poreux, contenant une fissure mince. Suivant la relation entre la taille caractéristique des pores et l'épaisseur de la fissure nous trouvons trois modèles différents. Le troisième chapitre présente un résultat qui concerne les estimations d'erreur pour les correcteurs dans l'homogénéisation du système de Stokes et de Navier-Stokes, pour un milieu poreux. Dans le dernier chapitre nous étudions les effets inertiels pour un écoulement visqueux, rapide dans une couche ondulée. Nous trouvons une loi globale non linéaire
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Saada, Zied. "Etude expérimentale et théorique de l'injection d'une suspension dans un milieu granulaire : Application aux coulis de ciment." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000823.
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On s'intéresse, dans le cadre de ce travail, à la problématique de l'injection d'une suspension dans un milieu poreux en présence de filtration, avec application à l'injectabilité de coulis de ciment dans des sables. Un modèle théorique a tout d'abord été élaboré pour décrire l'écoulement de la suspension au sein du milieu poreux. Il s'agit d'un modèle macroscopique basé sur les équations de conservation de masse, sur l'équation d'écoulement de Darcy et sur des lois d'évolution de la perméabilité intrinsèque du milieu poreux et du taux de filtration volumique. Ensuite, le problème de l'écoulement est résolu numériquement en utilisant la méthode des éléments finis, pour l'écoulement unidimensionnel ainsi que pour l'écoulement radial. Afin de proposer des lois petinentes pour les évolutions de la perméabilité et du taux de filtration, on a développé un dispositif expérimental spécifique d'injection d'éprouvettes de faible hauteur. Ce dispositif a, en particulier, permis de mettre en évidence l'influence de paramètres significatifs sur le déroulement du processus d'injection. On a, de plus, réalisé des essais sur d'autres dispositifs (essais sur colonnes courtes et longues) en vue d'approfondir la compréhension des mécanismes de l'injection. Les essais réalisés ont, en particulier, permis de montrer la pertinence d'une loi d'évolution linéaire du taux de filtration et d'une loi d'évolution hyperbolique de la perméabilité intrinsèque du milieu. Finalement, une première validation du modèle proposé a été réalisée à partir de résultats expérimentaux complémentaires obtenus sur colonnes longues.
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Xu, Ke. "Structures multiéchelles : modèles pour la description des matériaux poreux et l'estimation de leurs propriétés de transport." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10036.
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La porosite des materiaux de construction peut parfois couvrir plusieurs ordres de grandeurs (du nanometre au micron par exemple). Dans la methode proposee, de tels milieux poreux sont decrits en superposant plusieurs reseaux aleatoires de liens. Les reseaux initiaux sont une reproduction numerique du volume et de la distribution en tailles des differentes classes de pores presents dans le materiau. A partir de ces reseaux, on construit un reseau monoechelle en utilisant un processus iteratif qui, a chaque echelle, superpose au reseau existant un reseau equivalent representant le reseau de l'echelle inferieure. Ce processus est applique pour calculer la vraie distribution des pores a partir d'une courbe experimentale de porosimetrie au mercure. A partir de cette distribution, il est alors possible de calculer numeriquement differents coefficients de transport (la conductivite electrique, la permeabilite pour des fluides mouillants et non-mouillants, la diffusion de la vapeur d'eau en presence d'une phase condensee) en utilisant une methode de renormalisation. La procedure developpee, qui ne demande que la connaissance de la courbe de penetration au mercure, est appliquee a divers materiaux et les resultats sont compares aux donnees experimentales ainsi qu'au modele de katz et thompson
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Viallon, Marie-Claude. "Etude des schémas Double-Amont et éléments finis discontinus P(o) P(1) pour la résolution numérique des lois de conservation scalaires." Saint-Etienne, 1989. http://www.theses.fr/1989STET4003.
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Leroy, Christophe. "Etude experimentale de la dispersion d'un traceur dans des milieux stratifies ou fortement inhomogenes." Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066491.
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Etude experimentale et numerique de la dispersion de taylor dans un tube capillaire. Mise en oeuvre d'une methode d'etude d'un milieu poreux (dit d'injection et retour) dans un systeme de tubes capillaires. Les milieux stratifies constituent un cas modele de milieu heterogene. On etudie la dispersion en fonction du debit, de la distance parcourue et de l'epaisseur des couches
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Lagree, Bertrand. "Modelling of two-phase flow in porous media with volume-of-fluid method." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066199/document.
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La compréhension des écoulements multiphasiques en milieu poreux revêt une importance capitale dans de nombreuses applications industrielles et environnementales, à des échelles spatiales et temporelles variées. Par conséquent, la présente étude propose une modélisation des écoulements multiphasiques en milieu poreux par le biais de la méthode Volume de Fluide, et présente des simulations de digitations de Saffman-Taylor, motivées par l'analyse d'expériences de balayage dans des blocs de grès de Bentheimer quasi bidimensionnels initialement saturés en huile extra-lourde par de l'eau. Le code Gerris, permettant des calculs parallèles efficaces à l'aide d'un maillage de type octree, est utilisé. Des tests de précision et de rapidité de calcul sont réalisés à l'aide de divers niveaux de raffinement, ainsi qu'une comparaison avec des simulations de référence dans la littérature. Des simulations 3D dans des milieux réels numérisés sont réalisés avec des résultats encourageants. Même s'il n'est pas encore possible d'atteindre des nombres capillaires réalistes, des écoulements dans des domaines cubiques de 1 mm de côté sont simulés, avec un temps de calcul raisonnable. Des simulations 2D de digitations visqueuses avec injection centrale ou latérale sont également présentées, basées sur la loi de Darcy. L'aspect fractal des digitations est étudié aussi bien à l'aide de la dimension fractale que de la variation de l'aire des motifs obtenus par rapport à leur périmètre. Enfin, des balayages à l'aide de polymères suivant des balayages à l'eau dans un processus en deux temps sont simulés à partir d'une modélisation darcéenneUnderstanding multiphase flow in porous media is of tremendous importance for many industrial and environmental applications at various spatial and temporal scales. The present study consequently focuses on modelling multiphase flows by the Volume-of-Fluid method in porous media and shows simulations of Saffman-Taylor fingering motivated by the analysis of waterflooding experiments of extra-heavy oils in quasi-2D square slab geometries of Bentheimer sandstone. The Gerris code which allows efficient parallel computations with octree mesh refinement is used. It is tested for accuracy and computational speed using several levels of refinement and comparing to reference simulations in the literature. Simulations of real rocks are realised in three dimensions with very promising results. Though it is not yet possible to attain realistic capillary numbers, it is possible to simulate flows in domains of physical size up to 1 mm3 in reasonable CPU time. 2D simulations of viscous fingering with both central and lateral injection are also presented in this study, based on Darcy's law. The fractal aspect of this fingering is studied by considering both its fractal dimension and the variation of the area of the resulting pattern with respect to its arclength. Finally, polymer flooding following waterflooding in a two-step process is simulated with Darcy modelling
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Atfeh, Bilal. "Méthode des lignes de courant appliquée à la modélisation des bassins." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008599.
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Un bassin sédimentaire est un milieu poreux dans lequel les hydrocarbures sont générés. Au cours du temps,ces hydrocarbures, qui sont soumis à certaines forces (la gravité, la pression,...), commencent à migrer. Ce phénomène est modélisé par des lois physiques (conservation de la masse, loi de Darcy), et les équations mathématiques (EDP) issues de ces lois sont fortement couplées entre elles et non linéaires. Le but de la modélisation de bassin est de retracer l'histoire de la création, de la migration et du stockage de ces hydrocarbures au cours de temps, afin de mieux localiser les zones où les hydrocarbures se sont concentrés. Les modèles mathématiques sont ensuite résolus numériquement. Le travail consiste ici en la mise au point d'une nouvelle méthode numérique pour la résolution de ces modèles, la méthode des lignes de courant. Cette méthode est déjà utilisée avec succès dans la modélisation des écoulement en milieux poreux. Les tests numériques sur cette méthode dans la simulation des réservoirs ont montré un gain de temps de calcul par rapport aux méthodes classiques (IMPES, FullyIMPLICITE...).Ce gain de temps vient du fait que l'équation en saturation est résolue en une série de problèmes 1d (le long de chaque ligne de courant), et aussi du fait qu'on résout moins l'équation de la pression.Il s'agit donc de répondre aux questions suivantes: - La méthode des lignes de courant admet-elle une extension pour la modélisation des bassins? - Peut-on optimiser cette méthode pour qu'elle soit compétitive par rapport aux autres méthodes? Le premier chapitre de cette thèse est consacré aux principes de cette méthode ainsi que l'application de cette méthode sur les problèmes simples de conservation. Dans le deuxième et le troisième chapitres on appliquera la méthode des lignes de courant sur les modèles de bassin.
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Daïm, Fatima-Zahra. "Etude théorique et numérique de couplages entre écoulements et déformations mécaniques dans l'extraction d'hydrocarbures." Paris 11, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007909v2.
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L'objet de cette thèse est l'étude de modèles mathématiques pour les phénomènes de couplage entre l'écoulement de fluides et la déformation mécanique du sol lors de l'extraction d'hydrocarbures en milieu poreux. Dans la partie théorique, on considère deux modèles de couplage, d'une part (1) entre les dèformations du sol et un écoulement linèaire compressible, et d'autre part (2) entre les déformations du sol et un écoulement diphasique non linéaire. Pour le modèle (1), on prouve l'existence et l'unicité d'une solution faible par la méthode de Galerkin. Le modèle (2)est fortement couplé et comporte une équation parabolique dégénérée ; pour démontrer l'existence de solution, on considère une suite de problèmes uniformément paraboliques associés et on démontre qu'ils admettent une solution classique l'aide du théorème de point fixe de Schauder. On s'appuie ensuite sur le théorème de Fréchet-Kolmogorov pour prouver la compacité relative des suites de solutions et établir la convergence d'une sous-suite vers une solution faible du problème initial. Dans une seconde partie, on aborde l'étude numérique. On compare deux algorithmes pour les modèles de couplage. Le premier, utilisé par les ingénieurs du pétrole, est basé sur une méthode de point fixe ; le second, que nous proposons et qui est plus robuste que le premier, s'appuie sur la méthode du gradient conjugué préconditionnéThe purpose of this thesis is to study theoretical and numerical aspects of some coupled models between a flow in porous medium and the mechanical deformation of the ground. We consider two coupled models on the one hand (1) between a linear compressible flow and the mechanical deformation of the ground, and on the other hand (2) between a nonlinear two-phase flow and the mechanical deformation of the medium. For the first model (1), we show the existence and the uniqueness of the weak solution by means of the Galerkin method. The second model (2) is strongly coupled and involves a parabolic degenerate equation. In order to show the existence of a weak solution, weconsider a sequence of related uniformly parabolic problems and apply the Schauder fixed point theorem to show that they possess a classical solution. We then prove the relative compactness of sequences of solutions by means of the Fréchet-Kolmogorov theorem which yields the convergence of a subsequence to a weak solution of the parabolicsystem. The second part is devoted to the numerical study ; we compare two coupling algorithms for thecoupled models. The first one, which is used by engineers, is based upon computations by means of a fixed point method; the second one, which we propose, relies on a preconditionned conjugate gradient approach. We show that the second algorithm is more robust than the first one
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Daim, Fatima Zahra. "Etude théorique et numérique de couplages entre écoulements et déformations mécaniques dans l'extraction d'hydrocarubres." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007909.
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L'objet de cette thèse est l'étude de modèles mathématiques pour les phénomènes de couplage entre l'écoulement de fluides et la déformation mécanique du sol lors de l'extraction d'hydrocarbures en milieu poreux. Dans la partie théorique, on considère deux modèles de couplage, d'une part (1) entre les déformations du sol et un écoulement linéaire compressible, et d'autre part (2) entre les déformations du sol et un écoulement diphasique non linéaire. Pour le modèle (1), on prouve l'existence et l'unicité d'une solution faible par la méthode de Galerkin. Le modèle (2) est fortement couplé et comporte une équation parabolique dégénérée; pour démontrer l'existence de solution, on considère une suite de problèmes uniformément paraboliques associés et on démontre qu'ils admettent une solution classique l'aide du théorème de point fixe de Schauder. On s'appuie ensuite sur le théorème de Fréchet-Kolmogorov pour prouver la compacité relative des suites de solutions et établir la convergence d'une sous-suite vers une solution faible du problème initial. Dans une seconde partie, on aborde l'étude numérique. On compare deux algorithmes pour les modèles de couplage. Le premier, utilisé par les ingénieurs du pétrole, est basé sur une méthode de point fixe; le second, que nous proposons et qui est plus robuste que le premier, s'appuie sur la méthode du gradient conjugué préconditionné.
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Behra, Philippe. "Etude du comportement d'un micropolluant metallique (le mercure) au cours de sa migration a travers un milieu poreux sature : identification experimentale des mecanismes d'echanges et modelisation des phenomenes." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13120.
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