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Dissertations / Theses on the topic 'Pétrole – Viscosité – Modèles mathématiques'
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1
Baylaucq, Antoine. "Etude des variations, en fonction de la pression, de la viscosité dynamique du ternaire heptane + méthylcyclohexane + 1-méthylnaphtalène : mesures et modélisation." Pau, 1996. http://www.theses.fr/1996PAUU3016.
Full textAbstract:
Notre étude correspond a l'investigation sous haute pression d'un mélange synthétique pouvant simuler, sous certaines conditions, la fraction c5+ de fluides pétroliers réels. L'étude a porte sur une caractéristique de transport, la viscosité dynamique. Si de manière générale, cette grandeur a largement été étudiée, en fonction de la température et de la pression pour des corps purs, elle l'a été beaucoup moins pour des mélanges binaires et les données sont très éparses en ce qui concerne des mélanges ternaires. Nous avons donc mesuré, en fonction de la température (303. 15, 323. 15 et 343. 15 k), de la pression (jusqu'a 100 MPA) et de la composition, la viscosité dynamique du mélange ternaire heptane (alcane linéaire) + méthylcyclohexane (alcane cyclique) + 1-methylnaphtalene (aromatique. L'ensemble de nos mesures, qui correspond a 810 points expérimentaux (3 températures, 6 pressions et 45 compositions), a permis de tester un certain nombre de modèles représentatifs de la viscosité dynamique, tels que des modèles empiriques, un modèle d'autoréférence, un modèle base sur le concept des états correspondants, des lois de mélange, un modèle base sur la théorie des sphères dures, une corrélation de viscosité résiduelle, une méthode de contribution de groupes et le couplage du modèle d'autoréférence et des lois de mélange.
2
Werner, Alexander. "Viscosité des fluides pétroliers riches en produits lourds : mesure et modélisation." Pau, 1996. http://www.theses.fr/1996PAUU3026.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est de prédire la viscosité des fluides pétroliers dans les roches mères ainsi que dans les réservoirs. En effet, la modélisation de la migration pétrolière entre ces deux milieux met en oeuvre la loi de Darcy qui nécessite la connaissance de la viscosité dynamique en fonction de la pression, de la température et de la composition du fluide. Il a été fait appel à la méthode des plans d'expériences afin de définir des mélanges synthétiques en vue d'identifier l'influence de la composition sur la viscosité. Les bruts synthétiques ainsi déterminés représentent les liquides formes dans les roches mères de type II à différents stades de maturation ainsi que les bruts de gisements ayant la même origine. L'étude expérimentale de la viscosité de bruts pétroliers nécessite en premier lieu une observation de la stabilité de la phase considérée. Effectivement, plusieurs mélanges ont précipité des asphaltènes dans les conditions opératoires moyennes régnant dans les roches mères. La précipitation des asphaltènes dans les roches mères peut représenter un paramètre dont il faudra tenir compte dans la modélisation de l'expulsion et de la migration. Les mesures montrent que les concentrations en gaz et en asphaltènes sont déterminantes pour la viscosité des bruts. La modélisation de la viscosité combine deux équations complémentaires : la loi de mélange de Grunberg et Nissan (1949), qui a été modifiée et qui fournit la variation de la viscosité en fonction de la composition du fluide; la dépendance en pression et en température étant représentée par le modèle de Kanti et al. (1989) qui a été réajusté. Il a été ainsi développé un nouveau modèle qui donne la viscosité dynamique des fluides pétroliers en fonction de la pression, de la température et de la composition. Ce nouveau modèle a été validé avec des mesures de viscosité sur des bruts réels.
3
Pétrino, Paule. "Mise au point d'une méthode prédictive de calcul des viscosités des mélanges liquides non ioniques." Aix-Marseille 3, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX3A004.
Full text
4
Puiseux, Pierre. "Méthode multigrille pour la résolution de modèles mathématiques de l'industrie pétrolière." Pau, 1988. http://www.theses.fr/1988PAUU1008.
Full text
5
Et-Tahir, Aziz. "Détermination des variations de la viscosité de divers hydrocarbures en fonction de la pression et de la température. Etude critique de modles représentatifs." Pau, 1991. http://www.theses.fr/1993PAUU3008.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de contribuer a mieux connaître la viscosité des hydrocarbures et de leurs mélanges dans de larges conditions de pression et de température. Nous avons d'abord choisi un ensemble de molécules modèles lourdes dotées de structures ramifiées ou polycycliques. Des déterminations expérimentales (t entre 25c et 90c et p inférieur a 1000 bars) de la viscosité et de la masse volumique relatives aux corps purs et a certains binaires (toluène et molécule modèle) ont été ainsi effectuées. Nous avons aussi réalisé une banque de données expérimentales (environ 15500 points) relative a la viscosité et a la masse volumique, pour les hydrocarbures et leurs mélanges. Nous avons comparé et critiqué divers modèles et proposé des améliorations. Nous avons considéré plus particulièrement deux procédures fréquemment utilisées en industrie pétrolière. La première concerne une corrélation basée sur la viscosité résiduelle et la seconde concerne l'application du principe des états correspondants avec double référence. Une méthode mise au point au laboratoire (auto-référence) a été aussi examinée et s'est révélée aussi performante que les deux premières mais plus simple d'emploi.
6
Betbeder, Jean-Bernard. "Modélisation et analyse mathématique du modèle black-oil sous-saturé en ingéniérie pétrolière." Pau, 1992. http://www.theses.fr/1992PAUU3003.
Full textAbstract:
Ce travail s'articule en deux parties principales. On étudie d'abord le problème de Cauchy-Dirichlet associé à une équation d'évolution de type divergentiel triplement non linéaire. Par une méthode de semi-discrétisation par rapport au temps, on établit l'existence d'une solution pour la formulation continue du problème, l'unicité étant démontrée par deux méthodes distinctes de changement d'espace-pivot. On s'attache ensuite à mettre en évidence des propriétés descriptives du phénomène physique ou de régularité des solutions, pour une donnée initiale suffisamment régulière. La deuxième partie est consacrée à l'analyse théorique d'un modèle black-oil sous-saturé, dont l'originalité est de permettre la prise en compte simultanée sur les puits de production d'un effet de puits et d'une condition de Dirichlet en pression. On donne ensuite un résultat conditionnel d'unicité dans le cas monodimensionnel, fondé sur le comportement localement hyperbolique des équations de diffusion-transport dégénérées.
7
Zhou, Honggang. "Mesure et modélisation de la masse volumique et de la viscosité d'hydrocarbures et de leurs mélanges en fonction de la pression." Pau, 1988. http://www.theses.fr/1988PAUU3005.
Full textAbstract:
La viscosité dynamique de six n-alcanes, de trois alkylbenzènes et de mélanges binaires et quaternaires d'alcanes est mesurée a l'aide d'un viscosimètre a corps chutant, à différentes températures et des pressions allant jusqu'a 1000 bars. Plusieurs modèles, reliant la viscosité a la température, a la pression et a d'autres grandeurs caractéristiques des produits sont proposes et compares. Une nouvelle méthode de calcul de la masse volumique basee sur l'équation d'état de simha est developpée. Elle est appliquée au calcul de la masse volumique de cinq alkylbenzènes. Les résultats sont en très bon accord avec les valeurs mesurées a des températures comprises entre 20**(o) c et 80**(o) c pour des pressions allant jusqu'a 400 bars
8
Kern, Michel. "Étude mathématiques et numérique de modèles de propagation du champ électrique en milieu consucteur tridimensionnel." Paris 9, 1987. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1987PA090012.
Full textAbstract:
Étude de la simulation de modèles décrivant des expériences de prospection pétrolière par des méthodes électromagnétiques. Ce modèle est régi par les équations de Maxwell en milieu conducteur. La loi d'ohm relie la densité de courant au champ électrique par l'intermédiaire de la conductivité, qui est une fonction du point. Les courants de déplacement sont negligés, ce qui conduit à un phénomène de diffusion. Comme l'air est supposé isolant, il s'agit de résoudre un problème couple, entre une équation stationnaire dans l'air et une équation d'évolution dans le sous-sol. Le couplage s'effectue par l'intermédiaire des conditions de transmission des champs à l'interface de deux milieux.
9
Astic, Fabian. "Quelques contributions à la finance et à la gestion mathématiques." Paris 9, 2006. https://bu.dauphine.psl.eu/fileviewer/index.php?doc=2006PA090026.
Full textAbstract:
Dans une première partie, nous généralisons des résultats de la théorie de l’arbitrage au cas d’échanges non-linéaires. Nous montrons l’équivalence entre deux notions d’absence d’arbitrage et l'existence de systèmes de prix consistants, et nous considérons le problème de sur-réplication. La deuxième partie présente deux principes de randes déviations conditionnels originaux, issus de problèmes financiers. Nous donnons une approximation, de type grandes déviations, de la loi d’un couple de processus non-observables conditionnellement à une fonction observée. Nous montrons aussi un principe de grandes déviations conditionnel pour la loi de la solution d'une EDSR dépendant du couple. Dans la troisième partie, nous étudions le cas d'un producteur d'énergie hydroélectrique faisant face à deux sources d'aléas : précipitations et prix. Nous montrons que la fonction valeur du problème de contrôle optimal correspondant est l’unique solution de viscosité contrainte d’une EDP non-linéaire<br>In a first part, we generalize some results of arbitrage theory for markets where exchanges are non-linear. We show the equivalence of two notions of no-arbitrage and the existence of consistent price systems. We apply these results to the super-replication problem. The second part presents two new large deviation principles motivated by athematical finance. We give a large deviation approximation of the law of an unobservable couple of stochastice processes given an observable function. We also prove a conditional large deviation principle for the law of the solution of a BSDE that depends on the couple. In the third part, we study the case of a hydropower producer facing two random sources: rain precipitations and prices. We show that the value function of the associated optimal control problem
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Corrieu-Sipahimalani, Valérie. "Modèles dynamiques du manteau terrestre : observations et contraintes." Cergy-Pontoise, 1995. http://www.theses.fr/1995CERG0008.
Full textAbstract:
Parmi les différentes approches de la convection mantellique, les modèles numériques dynamiques permettent de prendre en compte des données géophysiques afin de mieux connaître la viscosité du manteau et son mode de convection (monocouche ou bicouche). La thèse commence par une présentation des données : géoïde, vitesses des plaques tectoniques, topographie dynamique en surface, cartes tridimensionnelles du manteau (tomographie sismique et modèles de reconstruction cinématique) etc. C'est ensuite le modèle dynamique en lui-même qui est discuté, avec la prise en compte de la variation radiale de densité dans le manteau (modèle dit compressible) et une mise au point sur les conditions aux limites en surface en présence de l'océan. Un modèle direct permet de prédire 84% du géoïde. Dans un troisième temps, l'étude de l'inversion aux moindre carrés généralisés du profil de viscosité permet d'améliorer les résultats mais montre une faible résolution ainsi qu'une forte corrélation entre les valeurs initiales de la viscosité et du facteur de conversion des anomalies de vitesse sismique en anomalies de densité. Ceci explique la disparité des résultats publiés par divers auteurs. La nécessité d'une augmentation de la viscosité vers la zone de transition est confirmée. Les modèles monocouches semblent plus réalistes que les modèles bicouches. Une dernière partie montre comment il est possible de modéliser les panaches mantelliques et de reproduire les deux observations majeures concernant la dynamique des points chauds : leur fixité relative et leurs traces en surface. Une vitesse de montee de 20 cm/an dans le manteau superieur et un contraste de viscosite de l'ordre de 100 entre le manteau supérieur et le manteau inférieur permettent de reproduire correctement les données concernant Hawai et quelques autres volcans. Sont joints une annexe mathématique et deux publications portant l'une sur la théorie des modèles dynamiques et l'autre sur l'inversion
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Touron, Frédérique. "Simulation numérique 2D des sondes de résistivité électrique en forage." Aix-Marseille 3, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX30105.
Full textAbstract:
Combines aux mesures d'autres parametres physiques en forage ou aux releves sur carottes, les enregistrements de resistivite electrique en subsurface sont utilises pour situer et evaluer les formations geologiques (reservoirs d'hydrocarbures, sequences sedimentaires,). La resistivite electrique est mesuree a l'aide de sondes permettant d'obtenir un enregistrement en fonction de la profondeur (ou diagraphie) et est evaluee a travers le parametre resistivite electrique apparente. L'interpretation des donnees de diagraphies considere donc une mesure de resistivite non ponctuelle, de type scalaire et fortement affectee par la presence de fluide dans le forage. Principalement, la description isotrope de la formation est un frein a l'evaluation correcte des structures, souvent anisotropes, investies. La simulation numerique directe des sondes permet de palier a cet inconvenient en apprehendant les structures geologiques de maniere plus fine. La resistivite electrique est alors consideree comme une grandeur tensorielle. La simulation calcule numeriquement la reponse de la sonde confrontee aux conditions geologiques proposees, et aboutit au trace de diagraphies synthetiques. Dans cette etude, une analyse de sensibilite de la reponse de la sonde dual laterolog (dll) aux parametres de modeles theoriques simples ont permis d'evaluer son comportement face a certains phenomenes (invasion, detection d'un banc). Dans ce cadre, la simulation constitue une aide a l'interpretation et les etudes ne sont pas limitatives. Une analyse de lois d'homogeneisation a confirme l'equivalence entre la description d'un milieu de maniere discrete et une representation homogene anisotrope (a l'aide d'un tenseur de conductivite). Enfin, a l'aide de trois exemples de structures geologiques, nous avons aborde le probleme inverse en integrant a un processus iteratif la methode directe de simulation. A la suite d'une premiere estimation issue de l'ensemble des donnees disponibles, diagraphie simulee et mesures in situ sont comparees. Les parametres du modele sont ici corriges empiriquement et le modele est affine par simulations successives. Pour le modele de formation comportant plus d'un parametre, plusieurs lectures de sonde sont bien evidemment necessaires, mais l'obtention d'un modele final unique reste tres difficile du fait de la non-linearite des systemes de mesure. La resolution du probleme inverse passe donc necessairement par l'integration d'un algorithme mathematique assurant la correction automatique des parametres du modele par minimisation des ecarts entre mesure in situ et reponses simulees
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Carrier, Bruno. "Modélisation des coupes lourdes des fluides pétroliers." Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30009.
Full textAbstract:
Les equilibres liquide-vapeur sont etudies. Un programme de traitement des donnees est developpe. Il est base sur la technique de regroupement de constituants, de maniere a reduire le temps de calcul. La methode d'abdoul est utilisee pour determiner les interactions moleculaires. La methode de contribution de groupes permet d'estimer les proprietes des hydrocarbures lourds, en particulier les pressions de vapeur et les volumes
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Youcefi, Abdelkader. "Étude expérimentale de l'écoulement d'un fluide visco-élastique autour d'un agitateur bipale en cuve agitée." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT027H.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'etude de l'agitation mecanique d'un fluide viscoelastique en cuve cylindrique a fond plat. L'agitation est assuree par un mobile type bipale de grand diametre. L'etude de l'agitation de fluides visqueux newtoniens et non newtoniens est abordee par voie experimentale. Les proprietes viscoelastiques des solutions de polyacrylamide ont ete determinees en employant les techniques de fluage et d'oscillation a l'aide d'un rheometre cone-plan pilote en contrainte. L'etude rheologique effectuee sur les solutions de polyacrylamide a montre un caractere viscoelastique suivant le modele de kelvin-voigt generalise a deux elements. La puissance globale est mesuree a l'aide d'un couplemetre, le produit du nombre de reynolds par le nombre de puissance et la constante de metzner et otto propres a cet appareil etant calcules. Le temps de melange est determine globalement par la methode de coloration-decoloration. Enfin, l'anemometrie a film chaud est utilisee pour la premiere fois dans ce type de fluide a l'aide d'un etalonnage specifique. Elle permet l'obtention des vitesses d'ecoulement dans les plans de la pale et dans le plan median. Les profils de vitesse correspondants sont analyses afin de determiner, a travers ces elements cinematiques, l'impact du champ local sur la puissance globale et sur le melange
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Catris, Stéphane. "Étude de contraintes et qualification de modèles à viscosité turbulente." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 1999. http://www.theses.fr/1999ESAE0018.
Full textAbstract:
Cette étude traite des prévisions des modèles de turbulence. Nous nous sommes principalement centrés sur les modèles à viscosité turbulente ou viscosité tourbillonnaire avec équations de transport. La configuration d'écoulement est la couche limite turbulente pour laquelle les moyens de calcul ne permettent pas de résoudre complètement le système d'équations du mouvement instantanné. Deux effets agissant sur ce type d'écoulements sont étudiés indépendamment l'un de l'autre pour ne pas mêler les effets. Nous nous intéressons tout d'abord à l'effet de la compressibilité de l'écoulement dans une couche limite supersonique. Le second paramètre pris en compte est le gradient de pression pour la couche limite incompressible. Les applications de ce travail concernent le domaine aéronautique et les problèmes d'aérodynamique. En premier lieu, certaines propriétés des couches limites sont identifiées. Chacune de ces contraintes physiques est traduite en contrainte mathématique pour le modèle par l'intermédiaire d'une théorie. La pertinence de chaque théorie est ensuite démontrée numériquement. La démarche théorique ainsi que le calcul numérique permettent de qualifier les modèles sélectionnés. Pour la couche limite compressible, une nouvelle écriture de modèle est considérée qui permet de prendre en compte l'effet de compressibilité. Son bon comportement théorique et numérique est alors prouvé. Pour la couche limite soumise à un gradient de pression, un modèle exploratoire est développé permettant de reproduire un maximum de contraintes physiques. Son bon comportement est également démontré.
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Saint-Antonin, Valérie. "Modélisation de l'offre de produits pétroliers en Europe." Dijon, 1998. http://www.theses.fr/1998DIJOE013.
Full textAbstract:
L'évolution marquée de la demande européenne de produits pétroliers au cours de ces dernières années a eu d'importantes implications sur le fonctionnement de l'industrie du raffinage. Des lors, l'objectif de cette thèse est l'élaboration d'un modèle de programmation mathématique appliqué au raffinage européen, en vue de la détermination des prix d'offre des produits pétroliers, des besoins en investissements de l'industrie du raffinage et des échanges de produits pétroliers de l'union européenne. La première partie présente les fondements de notre choix d'un modèle d'optimisation linéaire agrégé multi-raffineries de long terme, au regard des caractéristiques du raffinage européen et des objectifs du modèle. Les propriétés duales de ce dernier sont ainsi analysées en détail et une attention particulière est portée à la formalisation des échanges. Dans la partie suivante, une analyse descriptive de l'évolution du raffinage européen permet d'identifier les paramètres et variables du modèle essentiels à la représentation agrégée de l'offre (définition de zones de production et d'approvisionnements en bruts agrégés et d'une raffinerie européenne représentative) et de la demande de produits (sélection de produits et de spécifications caractéristiques). La troisième partie est consacrée à l'exploitation du modèle, suivant deux scenarios d'évolution des spécifications des carburants. Enfin, afin de disposer d'une vision synthétique du raffinage européen, nous construisons un modèle de régression résumant les principales relations liant les variables exogènes et endogènes du programme linéaire. Fondé sur un échantillon de pseudo-données, cette modélisation fournit finalement une représentation simple et robuste de l'offre de produits pétroliers. Mais, une analyse plus fine de l'évolution du raffinage européen, orientée vers l'évaluation technique des procédés, reste tributaire de l'exploitation d'un modèle d'optimisation tel que celui que nous avons construit<br>Over the last few years, trends in European oil product consumption (in terms of level, structure and quality) has important implications of the European refining industry. In this context, the purpose of this thesis consists in building a mathematical programming model applied to the European refineries in order to determine oil product supply prices, European refining industry investments and oil product exchanges of the European Union. The first part presents the reasons for our choice for a long-term aggregate multi-refineries linear programming model, based on European refineries characteristics and our objectives. Its dual properties are studied in detail and we focus particularly on the European exchange modelling. In the second part, an analysis of the European refining trends leads us to identify parameters and variables of the model that are essential to the aggregate representation of the European oil product supply (definition of aggregated oil refining areas and crude oil supply structures and of a typical European refinery) and demand (selection of representative oil products and their quality constraints). The third part is devoted to the use of this model, regarding two scenarios of increasingly stringent specifications for gasoline and diesel oil, and to the building of a regression model, that can provide an overall picture of the European refining industry. For this, we build a regression model that summarizes the main relations between the endogeneous and exogeneous variables of our LP model. Based on pseudo-data, this model provides in fact a simple and robust representation of the oil product supply (subject to some improvements). But a more specialized analysis of the refining industry operations, turning on a technical assessment of processing units, is reliant on the use of an optimisation model such as the model we have built
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Caillabet, Yannick. "Couplages hétérogènes en modélisation de réservoir." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12572.
Full textAbstract:
L'Objet de cette thèse est l'étude de couplages hétérogènes en modélisation de réservoir. Deux couplages forts différents mais ayant des problèmatiques communes sont étudiés. Le premier couplage a pour objectif de représenter précisément les échanges dans un milieu constitué d'une matrice poreuse et d'un réseau de fissures. Une méthode numérique de prise de moyenne permettant de déterminer des paramètres équivalents au sens des écoulements est proposée. Elle permet de prendre en compte les fortes hétérogénéités du milieu tout en simulant les phénomènes physiques à l'échelle de l'exploitation pétrolière. Les tests inclus dans cette thèse montrent la possibilité de traiter des réseaux complexes de fissures et discutent de la sensibilité des paramètres calculés par rapport aux hypothèses de la modélisation. Le second couplage se situe à l'échelle de l'exploitation pétrolière et étudie les interactions entre les puits et le réservoir. Une représentation précise des échanges permet de tenir compte des réinjections locales de fluides ou crossflow. L'étude des caractéristiques propres des deux domaines puits et réservoir a permis d'élaborer un nouveau modèle de puits. Ce couplage intègre la problématique de la simulation de réservoir avec une physique complexe et de grandes échelles de temps grâce à une série d'optimisations. Celle-ci inclut un découplage exact des deux domaines, une méthode de pas fractionnaires dans les puits et une parallélisation de l'algorithme. Les tests effectués montrent la validité du modèle et ont permis de mettre en défaut la modélisation standard incluse dans le simulateur de réservoir Athos.
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Schaaf, Thomas. "Couplage inversion et changement d'échelle pour l'intégration des données dynamiques dans les modèles de réservoirs pétroliers." Paris 9, 2003. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2003PA090046.
Full text
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Hermitte, Thierry. "Maillage adaptatif en espace dans les simulations de gisements pétroliers." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11064.
Full textAbstract:
L'écoulement des fluides dans un gisement d'hydrocarbures est géré par un système d'équations aux dérivées partielles non linéaires avec différents types de conditions aux limites. Pour calculer une solution à ce problème d'évolution, on discrétise le domaine d'intégration. La précision des résultats étant liée à la finesse de la discrétisation, la taille importante de cette géométrie tridimensionnelle entraine que le maillage sur lequel on résout ces équations est trop grossier. Afin d'éviter un nombre trop important de mailles, on utilise un raffinement local du maillage. Le but de cette thèse est d'élaborer une technique de maillage adaptatif en espace pour avoir une discrétisation évoluant au cours de la simulation. Le raffinement local et dynamique du maillage est réalisé au voisinage du front et des puits actifs. D'un point de vue numérique, l'introduction de nouvelles mailles locales génére un maillage ou une cellule peut avoir un nombre quelconque de connections ; les schémas numériques habituellement utilisés pour la résolution des équations n'étant plus appropriés, on propose donc de nouveaux schémas. Pour l'équation en pression on utilise une interpolation affinée par morceaux de pressions avec continuité du flux aux interfaces ; on obtient alors un schéma stable, conservatif et convergent, permettant de toujours vérifier la continuité des flux aux interfaces. Pour l'équation en saturation, on utilise la méthode de correction des flux massiques étendue aux maillages localement raffinés. L'introduction dans ce schéma d'un paramètre réduisant la dispersion numérique, permet d'obtenir un bon estimateur sur la présence ou non du front. L'évolution du maillage au cours du temps est gérée numériquement par plusieurs critères empiriques basés sur la variation des paramètres sensibles (dont l'estimateur précédent), et par des intervalles de tolérances choisis de manière à ce que le voisinage du front soit toujours compris dans la zone localement raffinée durant un nombre fixé de pas de temps.
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Colombel, Emilie. "Cristallisation et agglomération de particules d'hydrate de fréon dans une émulsion eau dans huile. Etude expérimentale et modélisation." Saint-Etienne, EMSE, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00372517.
Full textAbstract:
Ce travail traite du problème du bouchage des pipelines par des particules d’hydrates de gaz dans la production de pétrole. Les hydrates de gaz sont des composés cristallins qui se forment à partir de l’association d’eau et de molécules de gaz à haute pression et basse température. De telles conditions thermodynamiques sont rencontrées pendant la production et le transport de pétrole, particulièrement en offshore profond ou dans des zones froides. A cause de ce processus d’agglomération, l’apparition d’hydrate peut mener à la formation de bouchons. Cette étude à pour but d’améliorer la compréhension de ce mécanisme d’agglomération, dans le cas d’une émulsion eau dans huile. Par conséquent, l’agglomération des particules de glace et d’hydrate est comparée. L’agglomération des particules de glace et d’hydrate de trichlorofluoromethane ou fréon (CCl₃F) dispersées dans le xylène avec des asphaltènes comme tensioactif est choisie comme système modèle. Comme les hydrates de trichlorofluoromethane (CCl₃F) sont stables à pression atmosphérique, ils permettent d’utiliser des techniques d’analyses sans être limité par les conditions de pression. La technique de Résonance Magnétique Nucléaire RMN est utilisée. La grande différence entre le temps de relaxation des solides et des liquides est utilisée afin de contrôler in situ le rapport entre la quantité d’entités (hydrogène ou fluor) solides et total en fonction du temps et des conditions contrôlées de cisaillement. Ainsi, une étude cinétique est réalisée, ce qui permet de connaître la quantité de glace ou d’hydrate formée ; La viscosité apparente du système, pendant la cristallisation et le bouchage, est également suivie grâce à des mesures rhéologiques afin de caractériser l’agglomération des particules. Pour compléter cette étude, des observations en microscopie optique avec une cellule thermostatée est utilisée afin d’obtenir des observations directes de l’agglomération. Cette approche expérimentale nous permet de discuter des différents mécanismes d’agglomération de la glace et de l’hydrate dans une phase hydrocarbure et de les modéliser<br>This work deals with the problem of pipeline blockage by gas hydrates during oil production. Gas hydrates are crystals resulting from water and gas molecules association under high pressure and low temperature conditions. Such thermodynamical conditions are generally encountered in oil production, particularly for deep offshore fields or cold areas. Due to agglomeration process, hydrate occurrence leads to plug formation. The main objective of this study is to improve our understanding in the mecanisms involved in the agglomeration process, particularly for water in oil emulsions. Results have allowed us to supply a theorical model of agglomeration. A model system of Ice and Freon hydrates dispersed in xylene with asphaltenes as surfactant is used. As Freon hydrates form under atmospheric pressure at low temperature, it allows us to apply different techniques without being limited by pressure conditions. The Nuclear Magnetic Resonance (NMR) technique is mainly used. It makes the measurement of the ratio between solid hydrogene or fluorine in ice or hydrate and total hydrogen or fluorine in the sample possible - enabling to know the quantity of formed ice or hydrates. Thus, a kinetic study is realized, enabled to know the quantity of ice and hydrate formed. To complete this work, optical microscopy with cooling cell is used to get direct observations of agglomeration. The rheometry technique is also used. It enables us to study the evolution of the apparent viscosity of the system during ice or hydrate formation and plugging. These techniques can also be applied to study real systems like methane hydrates in crude oils under field conditions. Moreover, an interpretation, which couples rheology, crystallisation and agglomeration, is studied and leads to a model
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Fournier, Gilles. "Application des modèles mathématiques de coût à la détermination des investissements dans l'industrie pétrolière." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOE008.
Full textAbstract:
De nos jours, il devient primordial de prévoir de manière réaliste, dès les premières phases d'un projet, les couts et délais de conception et de fabrication, du produit envisagé. Or, l'évolution technologique, de plus en plus rapide, interdit souvent l'analogie directe avec d'anciens produits bien connus. Les modèles mathématiques de cout, en particulier les modèles map, ont été développés pour répondre à ce besoin. Si l'on fait toujours référence à des produits antérieurs, ceux-ci ne doivent plus obligatoirement être "analogues" au produit à valoriser, car ces méthodes mettent en oeuvre des "relations universelles" entre le cout, la masse, la technologie, les performances, la fiabilité, mais aussi la nature et l'expérience de l'entreprise fabriquant ces équipements. L'objectif premier de ce travail est de montrer la pertinence des modèles mathématiques de cout appliques a l'ensemble de l'industrie pétrolière, de l'exploration-production aux moteurs en passant par le raffinage et la pétrochimie, et surtout l'intérêt que l'on peut en retirer. Apres quelques développements théoriques sur l'estimation, notamment une classification des différentes méthodes existantes, l'attention est portée sur la logique de ces modèles. De plus, des complémentarités entre ces outils et certains domaines comme la gestion de projet sont également exposées, par exemple dans le cadre de la maitrise de la valeur. Les études de cas qui ont été traitées au cours de cette thèse font l'objet du dernier chapitre, qui a surtout pour but de confronter les assertions théoriques a la pratique, de manière a bien cerner les limites des modèles mathématiques de cout et de les utiliser à bon escient<br>It is today of paramount importance to realistically forecast the cost and time required to design and manufacture a given product, from the very first phase of the project. Furthermore, with the increasingly rapid development of technology, it is often impossible to draw a direct parallel with existing, well known products. Mathematical models of cost, and map models in particular, have been developed to meet this need. Although one may still refer to former products, they do not automatically have to be "analogous" to the product under consideration, because these methods use "universal relationships" between cost, weight, technology, performance and reliability, and also the nature and experience of the firm manufacturing the product. The purpose of this thesis is to demonstrate the pertinence, and more importantly the potential, of mathematical models of cost for the oil and gas industry, from exploration and production to refining, petrochemicals, and internal combustion engines. After a theoretical examination of estimation methods and a classification of existing ones, emphasis is placed on the logical aspect of these models. In addition, the complementarity between these tools and certain fields such as project management is pointed out, for example with respect to value control. The last chapter of the thesis is devoted to case studies. It aims chiefly at comparing theory with practice in order to identify the limits of mathematical models of cost so that they can be used judiciously
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Blanco, Alvarez Armando. "Quelques aspects de l'écoulement d'un fluide visqueux autour d'une bulle déformable : une analyse par simulation directe." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT103H.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'etude, par simulation directe, de quelques ecoulements de fluide visqueux et incompressible autour d'une bulle deformable. Les equations de navier-stokes axisymetriques instationnaires sont resolues numeriquement en variables primitives en utilisant des maillages curvilignes orthogonaux obtenus a partir de la resolution d'un couple d'equations de laplace generalisees. Les equations du mouvement sont discretisees en utilisant une methode de volumes finis et des maillages decales. L'avancement temporel de la solution est obtenu par une methode a pas fractionnaires de type runge-kutta/crank-nicolson. Un algorithme original est developpe pour verifier simultanement et de facon non-iterative l'incompressibilite de la bulle et de l'ecoulement externe ainsi que le bilan interfacial des contraintes normales. Trois situations physiques sont ensuite considerees en detail: l'ecoulement autour d'une bulle ellipsoidale de forme fixe, les oscillations d'une bulle en l'absence de gravite et la montee d'une bulle dans un liquide au repos. Plusieurs resultats significatifs sont presentes: - l'analyse du mecanisme de generation et de disparition d'un tourbillon attache derriere une bulle ellipsoidale de forme fixe et la determination precise de son domaine d'existence - la determination des effets d'amplitude finie, de viscosite et de confinement sur les oscillations non-lineaires d'une bulle - la mise en evidence, dans certains regimes de montee d'une bulle, d'oscillations couplees entre la forme de l'interface et l'ecoulement externe, oscillations qui conduisent a l'instabilite des trajectoires rectilignes
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Brunet, David. "Convection dans le manteau terrestre : comment les changements de phase et la viscosite variable peuvent interagir avec la tectonique." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30212.
Full textAbstract:
Pour evacuer l'energie accumulee lors de l'accretion et celle produite par la desintegration des elements radioactifs, le manteau de la terre est anime de mouvements de convection. Il existe differentes methodes pour etudier sa dynamique, dont les modeles numeriques. Ceux-ci sont bases sur la resolution, par un systeme iteratif, des equations de la convection. Un tel modele a haute resolution a ete developpe en geometrie spherique axisymetrique, pour un fluide compressible, chauffe par le bas et par l'interieur, et en tenant compte des deux principaux changements de phase du manteau ainsi que d'une viscosite dependant de la temperature, de la pression et de la phase. Six cas differents ont ete calcules pour etudier de maniere systematique l'espace des parametres : avec un ou deux changements de phase, avec un contraste de viscosite de 10 et 30 entre le manteau superieur et inferieur, avec ou sans viscosite variable. Quel que soit le cas envisage, le regime de convection en une couche et demie est verifie. Les cas isovisqueux montrent un comportement peu realiste pour le manteau. Dans le cas le plus evolue, l'etude globale a montre que la dynamique d'un evenement de melange pouvait etre a l'origine de processus tectoniques aussi varie que l'accretion irreguliere aux dorsales, l'acceleration soudaine d'un continent ou la creation de plateaux oceaniques. Pour le meme cas, l'etude locale a montre que le couplage entre le changement de phase exothermique a 400 km et la viscosite dependant de la temperature cree une region a faible viscosite a l'interieur des plaques lithospheriques en subduction. Cette zone de faiblesse pourrait etre a l'origine du dechirement de certaines plaques, preferentiellement a cette profondeur, comme nous le montre la tomograpie sismique.
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Pham, Huyên. "Applications des méthodes probabilistes et de contrôle stochastique à la finance mathématique." Paris 9, 1995. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1995PA090001.
Full textAbstract:
Le présent travail se compose de six chapitres classés en trois parties et a pour trait commun les applications probabilistes et de contrôle stochastique à l'évaluation d'actifs contingents en marche incomplet. Le premier chapitre concerne le problème de temps d'arrêt optimal d'un processus de diffusion à sauts contrôlé et montre, généralisant les résultats de Lions (1983), que la fonction valeur est caractérisée comme l'unique solution de viscosité de l'équation de Hamilton-Jacobi-Bellman issue de la programmation dynamique, avec des conditions aux limites appropriées. Le deuxième chapitre établit des résultats d'existence et d'unicité dans la classe des fonctions régulières c#1#,#2 lorsque l'opérateur intégrodifférentiel précèdent est linéaire, c'est à dire quand il n'y a pas de contrôle sur le processus de diffusion à sauts. La deuxième partie s'intéresse au problème de couverture et d'évaluation d'actifs contingents dans un cadre de marche incomplet. A partir de critères d'optimisation quadratique, on détermine, au chapitre 3, la stratégie de prix et de couverture qui dupliquent au mieux un actif contingent donné, lorsque les processus de prix sont des semi martingales. A partir d'une approche d'évaluation par équilibre, le chapitre 4, dans un cadre de modèle à volatilité stochastique, donne des conditions nécessaires et suffisantes sur un système de prix d'Arrow-Debreu donne pour qu'il soit cohérent avec un modèle d'équilibre intertemporel additif à plusieurs agents. Enfin, la troisième partie traite de l'évaluation d'options dans un modèle de diffusion avec sauts. Utilisant les résultats de la partie 1, on étudie la régularité du prix d'une option européenne (chapitre 5) et celle d'une option américaine (chapitre 6) et on les caractérise comme solutions d'équations intégrodifférentielles paraboliques du second ordre, avec des conditions aux limites adéquates. On établit certaines propriétés d'une option, relatives aux facteurs d'incomplétude de marche causes par la présence des sauts
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Burrus, Jean. "Contribution à l'étude du fonctionnement des systèmes pétroliers : apport d'une modélisation bidimensionnelle." Paris, ENMP, 1997. http://www.theses.fr/1997ENMP0757.
Full textAbstract:
Le modele de bassin temispack de l'ifp fait l'objet d'une evaluation reposant sur l'etude du bassin de paris (france), du bassin de williston (etats-unis canada), du graben de viking (norvege), du bassin de la mahakam (indonesie) et de la gulf coast (etats-unis). L'histoire thermique des bassins apparait determinee par l'heterogeneite des socles et la geodynamique externe. N flux de chaleur constant dans le temps mais variable dans l'espace explique les variations de temperatures observees. Dans les bassins a fort taux de sedimentation, le refroidissement du a la sedimentation masque les variations laterales du flux de chaleur crustal. Le modele cinetique de formation des hydrocarbures explique de facon satisfaisante la maturite actuelle et les temoins de paleo-maturite des roches meres. Les parametres cinetiques deduits d'experiences de pyrolyse rock-eval peuvent etre extrapoles aux conditions naturelles si l'on evite les problemes lies a l'indetermination du facteur pre-exponentiel et des energies d'activation, en fixant le facteur pre-exponentiel a une valeur predeterminee. Dans les bassins intracratoniques, les ecoulements regionaux sont lies a la topographie des affleurements. La variabilite de la permeabilite des aquitards apparait tres grande. La part de la genese des hydrocarbures dans la formation des suppressions est generalement negligeable. Dans les bassins a fort taux de sedimentation, les surpressions et la fracturation hydraulique sont correctement prises en compte par le modele de consolidation de terzaghi, mais les porosites sont surestimees dans les couches en surpression. On tente d'expliquer cette anomalie par un coefficient de biot inferieur a 1. La loi de darcy generalisee rend enfin bien compte des chemins de migration dans des situations tres differentes. Les limitations qu'on a rencontrees sont dues au caractere 2d des simulations et a l'absence de considerations thermodynamiques sur l'etat de phase et la composition des hydrocarbures.
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Thoraval, Catherine. "Modèles dynamiques de géoïde et structure de la convection mantellique." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30050.
Full textAbstract:
Le geoide, la topographie en surface a grande echelle et la tectonique des plaques sont lies a la convection thermique dans le manteau. Ces observations sont utilisees depuis une dizaine d'annees dans des modeles de circulation mantellique afin de contraindre les parametres de la convection, en particulier la viscosite. Ces modeles sont bases sur la resolution simultanee des equations de navier-stokes et de l'equation de poisson pour le potentiel gravitationnel. Les termes sources du mouvement sont les anomalies de densite revelees par la tomographie sismique. Un modele dynamique de ce type est developpe, la viscosite varie radialement. La compressibilite est introduite, elle reduit la vigueur de la circulation. Ceci permet de mettre en evidence une gamme de profils de viscosite pour lesquels les tres grandes longueurs d'onde du geoide sont restituees de facon satisfaisante. Le degre 6 fait l'objet d'une etude particuliere car il est caracteristique de la repartition des points chauds et correspond a un pic de correlation entre la topographie, le geoide et les vitesses sismiques. Afin d'ameliorer la restitution du geoide aux grandes longueurs d'ondes, en particulier a l'aplomb des zones de subduction, les interactions entre la circulation convective et les mouvements des plaques lithospheriques sont introduites en termes de couplage des contraintes. Les vitesses de plaques sont alors correctement predites. L'influence du changement de phase endothermique a 670 km est etudie. La topographie de cette discontinuite correspond en effet, par le biais des contrastes de densite entre les deux phases, a des anomalies de masse importantes qui sont mal resolues par les modeles tomographiques globaux. On montre ainsi comment le changement de phase a 670 km pourrait expliquer la faible amplitude de la topographie dynamique de surface observee a grande longueurs d'ondes
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Cadren, Muriel. "Modélisation à court terme des consommations de produits pétroliers en France." Dijon, 1998. http://www.theses.fr/1998DIJOE007.
Full textAbstract:
L'étude de la demande de produits pétroliers est devenue un axe de recherche privilégié à la suite des profondes modifications tant en terme de niveau qu'en terme de structure que connaissent les marchés pétroliers depuis les années quatre-vingt. L'intérêt accordé aux modèles économétriques de demande d'énergie, conjugué aux travaux relatifs à la non stationnarité des séries temporelles, ont été à l'origine du développement des modèles à correction d'erreur et de la cointégration. L'objectif de la thèse est de comparer des modèles de séries temporelles et de mesurer l'apport de la technique à correction d'erreur et de la cointégration. Les modèles étudiés sont les modèles univariés, les modèles vectoriels à correction d'erreur obtenus par l'approche de Johansen et les systèmes structurels. La partie 1 s'attache à présenter l'évolution de la demande d'énergie française et plus particulièrement celle des produits pétroliers depuis 1986. Nous situons la demande d'énergie française dans le contexte européen. L'objectif de cette partie est d'établir les caractéristiques de chaque produit et de cerner les principales composantes de la demande qui constitueront notre champ d'application. La partie 2 s'intéresse aux développements récents de l'économétrie des séries temporelles nous étudions le problème de la non stationnarité des séries saisonnières et non saisonnières et présentons les tests de racine unité. Nous examinons les principales approches de modélisation univariée et multivariée des séries temporelles non stationnaires et caractérisons les prévisions des différents modèles. La partie 3 est consacrée aux applications. Son objectif est d'illustrer les développements théoriques de la seconde partie en comparant les performances des modèles à correction d'erreur à celles obtenues par l'approche univariée et en confrontant l'approche structurelle à l’approche de Johansen. Nous testons, de plus, l'asymétrie du prix des demandes des principaux produits pétroliers<br>The analysis of petroleum product demand became a privileged thrust of research following the modifications in terms of structure and level of the petroleum markets since eighties. The greatest importance to econometrics models of energy demand, joint works about nonstationary data, explained the development of error-correction models and the cointegration. In this context, the short term econometric modelling of petroleum product demand doesn't only focus on forecasts but also on the measure of the gain acquired from using error- correction techniques and cointegration. It's fitting to take the influence of technical improvement and environment pressures into account in econometric modelling of petroleum products demand. The first part presents the evolution of energy demand in France and more particularly the petroleum product demand since 1986. The objective is to determine the main characteristics of each product, which will help us to analyse and validate the econometrics models. The second part focus on the recent developments in times series modelling. We study the problem of nonstationary data and expose different unit root tests. We examine the main approaches to univariate and multivariate modelling with nonstationary data and distinguish the forecasts of the latter's. The third part is intended to applications. Its objective is to illustrate the theoretic developments of the second part with a comparison between the performances of different approaches (approach box and Jenkins, Johansen approach's and structural approach). The models will be applied to the main French petroleum market. The observed asymmetrical demand behaviour is also considered
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Edarh-Bossou, Toyo Koffi. "Etude de la propagation d'un front de flamme dans un milieu strié." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10195.
Full textAbstract:
Nous avons contribue a la modelisation et a l'etude de l'effet hump qui est une anomalie de survitesse et de surpression observee lors de la combustion de certains blocs de propergols solides dans des propulseurs. Le modele mathematique considere consiste en un systeme forme d'une equation parabolique pour la temperature et d'une equation d'hamilton-jacobi representant la propagation du front de flamme dans un milieu strie. Apres un decouplage de ces deux equations, on a pu etudier l'equation d'hamilton-jacobi comme une equation de propagation d'un front de flamme. La difficulte et la nouveaute viennent du fait que le milieu est strie et donc non homogene. En plus, les stries peuvent avoir un angle quelconque avec le front de propagation. Les resultats obtenus sont de deux ordres: dans les cas vertical et horizontal, une etude mathematique complete (existence, unicite et homogeneisation) a ete menee. Dans le cas des striations obliques, on dispose egalement d'un theoreme d'existence. Les resultats theoriques sur les solutions quasi-periodiques (ou decalees) et les calculs numeriques montrent que la vitesse moyenne du front est une fonction croissante de l'angle, ce qui est en parfaite correlation avec l'effet hump. Une etude de stabilite des schemas numeriques utilises a complete ce travail
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Belem, Daouda. "Three essays in macroeconomics and natural resources." Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66304.
Full textAbstract:
Les ressources naturelles sont d’une grande importance pour l’activité économique. Malgré le lien étroit qui existe entre les flux de ressources naturelles et le niveau de l’activité économique, l’attention accordée aux ressources naturelles dans la modélisation et l’analyse macroéconomique reste minime. Dans la majorité des cas, les ressources sont ignorées, ou lorsqu’elles sont prises en compte, les modèles aboutissent à des conclusions dissociant l’activité économique et les flux de ressource. Cette thèse propose un cadre permettant d’incorporer les ressources non renouvelables dans des modèles macroéconomiques. En particulier, une fonction de production est spécifiée pour l’extraction de la ressource. Aussi, nous intégrons la dynamique du stock de la ressource qui incorpore le progrès technique, et la découverte et le développement de nouvelles réserves. Nous dérivons des conditions pour caractériser des chemins d’exploitation optimale, et d’extraction soutenable. Ensuite, la thèse présente un modèle d’équilibre général stochastique (DSGE) dans lequel la production et l’utilisation du pétrole (ressource) sont analysées de manière exhaustive. Le modèle spécifie que le pétrole est extrait d’un stock dont le renouvellement est soit exogène, soit endogène et réagissant aux incitations économiques. Les simulations montrent que le fait de tenir compte des incitations économiques pour modéliser la production de la ressource affecte les implications à court et long termes du model. Enfin, la thèse se termine par une analyse de la rareté du pétrole. Elle examine aussi l’influence de certains facteurs économiques sur les augmentations des réserves dans un panel de 37 pays de 1980 à 2017. Nous trouvons que le prix du pétrole et le cumul des découvertes de pétrole sont positivement corrélés à l’évolution des ajouts aux réserves mondiales de pétrole. Deux nouveaux facteurs ont aussi été intégrés dans l’analyse, à savoir la rente pétrolière en pourcentage du PIB et l’ouverture commerciale qui sont significativement corrélées avec les découvertes de pétrole.<br>Natural resources, especially oil, are of tremendous economic importance. Despite the tight link between the flow of natural resources and measures of overall economic activity such as GDP, natural resources have not been given a commensurate attention in macroeconomic modelling and analysis through time. They are simply ignored in the vast majority of macroeconomic models, and those models that do integrate natural resources end up with conclusions decoupling the evolution of economic activities and the flow of natural resources. In this thesis, a framework for incorporating non-renewable resources into macroeconomic models is proposed. In particular, a simple production function is specified for the extraction process. In addition, we integrate a law of motion for the stock of non-renewable resources that incorporates technical progress and the discovery and development of new reserves. We derive conditions for optimal paths, and conditions for sustainable extraction ofthe resource.Next, we develop a closed-economy stochastic general equilibrium (DSGE) model in which oil (resource) production and usage are analyzed extensively. We suppose that oil is extracted out of a stock whose replacement can either be exogenous, or endogenous andreacting to underlying economic incentives. The simulations indicate that modeling resource production as responding to economic incentives has important effects on both the business cycleand long-term implications of the model. Finally, we analyse oil scarcity and examine the influence of competing economic factorsin driving oil reserve additions using a panel data model for 37 countries from 1980 to 2016. The results show a significant positive correlation of oil price and cumulative reserve additions with global oil reserve additions. Two new plausible economic factors have been considered, namely oil rent as per cent of GDP and trade openness which both present a significant correlation with the evolution of oil reserve additions.
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Halab, Abdellatif. "Modélisation d'écoulements instationnaires en conduites élastiques non uniformes : application au réseau "aorto-tibial" en présence de sténoses et prothèses artérielles." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30117.
Full textAbstract:
L'ecoulement instationnaire d'un fluide newtonien a travers une conduite deformable localement retrecie, est etudie a l'aide d'un modele mathematique non lineaire. Des modeles de la chute de pression, occasionnee par la contraction, sont etablis et valides, pour des valeurs du nombre de reynolds petites et moderees, par une comparaison avec un modele empirique. Ensuite, le systeme d'equations obtenu est applique a l'etude de l'ecoulement du sang dans le reseau arteriel aorto-tibial, qui alimente les membres inferieurs de l'homme. On simule a l'aide du modele une ou plusieurs stenoses, unilaterales ou bilaterales, moderees ou severes, dans les arteres iliaques primitives et femorales superficielles. On analyse l'influence sur l'ecoulement de ces differentes stenoses, que ce soit au niveau de la pression, de la contrainte ou du debit. Puis, on etudie les differences observees sur l'ecoulement par rapport a une augmentation de la resistance peripherique, simulee a l'extremite de l'artere tibiale posterieure. Enfin, on s'interesse a l'analyse du role des pontages arteriels dans le retablissement de l'ecoulement autour de stenoses graves. Sont particulierement etudiees dans ce travail, les protheses aorto-bifemorales et femoro-poplitees, frequemment utilisees en chirurgie cardio-vasculaire pour alimenter en sang, les arteres situees au-dela des stenoses traitees
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Loux, Cyril. "Modélisation du fonctionnement d’un nouveau type de mélangeur : simulation des écoulements, validation sur des systèmes modèles et optimisation du procédé." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6039.
Full textAbstract:
L’importance de la qualité du mélange dans le domaine de la mise en œuvre des polymères et de la formulation n’est plus à démontrer. La recherche de nouveaux procédés pour améliorer l’efficacité du mélange ou de la dispersion de charges dans un polymère est donc toujours d’actualité. Ces mélanges de polymères sont généralement obtenus par un écoulement à l’état fondu (ou liquide) et les propriétés induites sont directement dépendantes de la microstructure obtenue. Les outils classiquement utilisés, comme les mélangeurs internes ou les extrudeuses, génèrent essentiellement des écoulements de cisaillement et leur efficacité est limitée alors que les outils créant des écoulements de type élongationnel sont plus efficaces au niveau des mécanismes de dispersion. C’est dans ce contexte que nous avons développé un nouveau type de mélangeur (appelé RMX) basé sur un élément convergent/divergent privilégiant la composante élongationnelle de l’écoulement. A travers une étude à la fois expérimentale et numérique, nous nous sommes attachés à caractériser les effets spécifiques des écoulements rampants de fluides newtoniens - de basse et haute viscosité - rhéofluidifiants ou viscoélastiques. Nous avons mis en place une méthode permettant de caractériser la morphologie microscopique en déterminant la taille caractéristique, la forme et l’orientation de la microstructure et en prédisant le changement local de morphologie dû aux gradients de vitesse. Ces différentes méthodes ont permis de mettre en évidence quelques éléments fondamentaux indispensables au mélange, notamment la striation des fluides dans le cas viscoélastique<br>The blending of two polymers has been the subject of fairly extensive studies. This topic directly concerns the polymer processing industry which is constantly looking for new methods to obtain materials with improved properties. These material are generally obtained by liquid-liquid mixing and induced properties are dependent on the microstructure whose length scale is much smaller than the one associated with the macroscopic flow. The usual mixing equipments, such as internal mixers or extruders, mainly generate shear flows and their efficiency is limited whereas tools based on elongational flows are assumed to be more efficient for dispersive mixing. In this context, we developed a new type of mixer (later called RMX) based on a convergent/divergent flow unit which favours the elongational component of the flow. In this study, physical effects create by this new mixing device will be obtained in some experiments and numerical simulations for creeping flow of Newtonian - of low and high viscosity - shear-thinning and viscoelastic fluids. To characterize the mix, we used a method which allows to determine the characteristic size, shape and orientation of the microstructure by predicting the change in the local morphological measure due to this velocity or deformation gradient. This approach, called the micromixing analysis, which treats by the use of area tensor, some local characteristic morphological measure as a field variable and can incorporate additional physics like kinetics of break-up and coalescence of droplets. These methods have highlighted some fundamental mixing elements like fluid striation in viscoelastic cases
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Arbod, Guillaume. "La croissance économique des pays pétroliers." Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOE004.
Full textAbstract:
La littérature tente d’appréhender la faiblesse de la croissance économique des pays pétroliers par l’hypothèse d’éviction des facteurs de croissance. Dans les modèles de type syndrome hollandais le secteur exportateur non-pétrolier serait évincé alors que dans les analyses en termes de politiques économiques les politiques économiques efficaces seraient évincées. Pour notre part nous envisageons cette problématique sous l’angle des théories de la croissance, les revenus pétroliers étant considérés comme un revenu exogène supplémentaire pour l’économie. De cette manière les dynamiques de croissance des pays pétroliers, même les plus défavorables, peuvent être appréhendées sans faire intervenir une quelconque notion d’inefficacité économique. La dernière partie de nos travaux est consacrée à l’économie saoudienne. Après avoir développé une modélisation macroéconométrique, et à l’aide de scenarii de prix du pétrole, nous conduisons une analyse prévisionnelle de cette économie<br>The literature tries to apprehend the weakness of the economic growth of oil countries by the assumption of ousted growth factors. In the Dutch Disease models the non-oil exporting sector would be ousted whereas in the analyses in terms of economic policies it would be the effective economic policies. We consider the phenomenon through the growth theories, the oil incomes being regarded as an additional exogenous income for the economy. In this manner the growth dynamic of oil countries, even the most unfavourable, can be modelled without utilizing any concept of economic inefficiency. The last part of our work is devoted to the Saudi economy. After having developed a macroeconometric model, and using scenarios of oil prices, we lead a forecasted analysis of this economy
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Radoslavova, Dessislava. "Modélisation hydrodynamique du processus de raffinage des pâtes à papier." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0081.
Full textAbstract:
Afin d'analyser le raffinage des pâtes à papier, un modèle hydrodynamique basé sur le système d'équations de conservation du mouvement est développé. Une solution numérique, correspondante au cas d'un raffineur semi-industriel du type pile Hollandaise Voith est ensuite obtenue. Pour valider cette approche, le raffineur est équipé de capteurs permettant d'accéder aux valeurs de l'entrefer, de la force de portance, de la force de frottement, de la vitesse tangentielle et de la température de la pâte. La validation est effectuée par des essais sur des fluides de comportement rhéologique connu: Newtoniens et Non-Newtoniens. Le fonctionnement du raffineur comprend quatre modes de fonctionnement, suivant la grandeur (entrefer, ou portance ou puissance totale ou puissance utile) qui maintenue constante pendant l'essai. La procédure de détermination de la viscosité, développée dans le cadre de la validation du modèle permet de réaliser l'étude du comportement rhéologique de la pâte à papier. Les résultats des essais ont prouvé que la pâte à papier se comporte comme un fluide rhéofluidifiant dont la viscosité dépend de l'état de raffinage de la pâte. Le concept de la viscosité apparente de la pâte à papier permet d'expliciter les phénomènes de transfert d'énergie dans l'entrefer du raffineur. Il a été démontré que le rendement énergétique du raffineur augmente lorsque la viscosité apparente de la pâte dans l'entrefer est élevée. Dans la dernière partie de cette étude, une optimisation énergétique du raffinage dans le mode de fonctionnement à portance constante a été réalisée. L'objectif de cette optimisation consiste à déterminer les conditions de fonctionnement du raffineur permettant d'obtenir les propriétés du papier souhaitées en minimisant la consommation d'énergie spécifique totale et en maximisant le rendement énergétique
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Gottlib-Zeh, Stéphanie. "Synthèse des données géologiques et pétrophysiques acquises en forages pétroliers à l'aide de traitements statistiques et neuronaux : applications aux dépôts turbidiques et aux plates-formes mixtes." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20241.
Full text
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Ducros, Mathieu. "Approches intégrées de construction et d’analyse des modèles de systèmes pétroliers : apports pour l’exploration pétrolière." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066740.
Full textAbstract:
Les outils numériques de modélisation des bassins sédimentaires et des systèmes pétroliers prennent en compte des processus naturels chaque fois plus nombreux et font intervenir une grande variété de disciplines des géosciences. C’est pourquoi il est ardu de construire des modèles qui soient cohérents avec l’ensemble des données disponibles et l’ensemble des connaissances géologiques. Les travaux réalisés dans cette thèse de doctorat visent à rendre ces outils de modélisation plus accessibles d’une part en facilitant la construction des modèles numériques par l’intégration simultanée et automatique des concepts géologiques et des données et d’autre part en donnant accès à l’interprétation des risques d’exploration sous forme de cartes. Pour répondre au premier objectif, deux méthodes ont été mises au point afin de faciliter et d’améliorer la détermination de l’histoire thermique des bassins sédimentaires et de la distribution régionale de la matière organique. Elles se basent sur une même procédure d’exploitation des mesures locales et de l’information géologique régionale pour mieux estimer ces aspects clés pour l’exploration des systèmes pétroliers. Une optimisation des paramètres de modélisation est d’abord réalisée afin de reproduire les données locales avant d’extrapoler les résultats à l’échelle du bassin via l’utilisation des données géologiques. Les deux approches ont été valorisées chacune par le dépôt d’un brevet (Ducros, 2012 ; Ducros et Chauveau, 2015). Elles sont illustrées pour l’une sur le cas du bassin de Berkine, où l’on dispose d’une importante base de données thermiques, et pour l’autre sur le bassin Ouest-Canadien, objet d’une intense exploration des hydrocarbures de roche-mère. La deuxième partie des travaux a porté sur la mise au point et l’application d’une méthode d’analyse de sensibilité et de risques sous forme de cartes. Elle s’appuie sur une approche d’approximation de la réponse d’un simulateur sur l’ensemble de l’espace d’incertitude afin de réduire le temps d’échantillonnage nécessaire à l’estimation des risques et sur une analyse en composantes principales permettant de réduire la dimension des résultats à traiter. La méthode est illustrée sur deux exemples d’application : le premier utilise un outil de modélisation stratigraphique pour l’estimation de la position des réservoirs pétroliers dans un bassin sédimentaire et le deuxième montre comment peut-être déterminé le risque sur la maturité de la roche-mère. Ces nouveaux outils renforcent les liens entre les différentes disciplines des géosciences afin de produire des résultats plus cohérents et plus prédictifs. Ils facilitent également l’accès à des analyses d’incertitudes et de risques qui permettent des interprétations cartographiques puissantes, en lien avec les techniques courantes d’appréciation des risques d’exploration (CRS mapping)<br>Numerical tools for petroleum system modeling and forward stratigraphic modeling were designed to account for complex processes responsible for hydrocarbon accumulations in petroleum reservoirs. These processes, which extended to new mechanisms and gained details with increasing understanding, involve several geoscience disciplines making difficult the building of models consistent with both data and knowledge. The work performed during this Ph.D. aims at making basin modeling more accessible to geoscientists first by making easier the integration of geological concepts and available data during the process of model building and then by improving quality of forecasts and of risk quantification through sensitivity and risk analysis on maps. In a first section, two methods designed for better and easier estimation of the thermal history and of the distribution of marine organic matter in sedimentary basins are presented. They are based on a similar procedure which uses local data and regional knowledge to assess these two key aspects of petroleum system exploration. An optimization loop is initially performed on input parameters to fit on local data before extrapolating the results to basin scale under the constraint of the regional geological information. Both approaches were patented (Ducros, 2012; Ducros et Chauveau, 2015). The basin of Berkine in Algeria, for which an important set of thermal data is available, was used as an application case study for the method designed for estimating thermal history. The Western Canadian Sedimentary Basin, known for its production of unconventionals, was used for illustrating the estimation of the distribution of organic matter. The second part of the work is dedicated to a new methodology for sensitivity and risk analysis on maps. It is built on a proxy-model of the simulator behavior in the uncertain space to save time during the sampling phase required for providing statistical results. It also uses a principal component analysis to reduce the space dimension when dealing with maps. The approach is illustrated on two case studies: one using a forward stratigraphic model for assessing the position of petroleum reservoirs and one on a petroleum system modeling tool for assessing the maturity of a source-rock in the Levant Basin. These new tools strengthen the integration of data coming from different disciplines to produce more consistent and robust results. They make easier the interpretation of risk analysis provided on a format compatible with classical methods of risk assessment in petroleum exploration such as CRS mapping. The results of this work emphasize the role of these tools for making the link between the different disciplines of geosciences to provide consistent and predictive results. They also give access to powerful risk mapping that can be part of a more general framework, called Common Risk Segment Mapping, used for risks assessment in petroleum exploration
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Marty, Pascale. "Utilisation d'un nutriment oléophile associé à une bioaugmentation pour accélérer la biodégradation d'un pétrole brut en milieu marin : essai de modélisation." Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30030.
Full textAbstract:
Cette etude a pour but de tester l'efficacite d'un nutriment oleophile associe a un apport de bacteries prealablement selectionnees pour tenter d'augmenter la biodegradation d'un petrole brut dans l'environnement marin. Deux methodes differentes ont ete utilisees pour la bioaugmentation: inoculer des communautes bacteriennes selectionnees ou apporter un inoculum forme de 4 souches hydrocarbonoclastes. Les deux procedes testes in vitro se sont reveles efficaces. Les analyses des hydrocarbures residuels ont mis en evidence une meilleure biodegradation en presence de souches hydrocarbonoclastes. Cette seconde methode de seeding a ete essayee in situ (bassins exterieurs en flux continu) et a confirme l'efficacite du double traitement nutriment oleophile-bioaugmentation. L'elaboration d'un modele mathematique de la dynamique des microflores de milieux pollues en relation avec celle des nutriments (carbone, azote, phosphore) permet de representer correctement le phenomene de biodegradation d'un petrole brut dans le cas d'un traitement chimique
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Cingotti, Béatrice. "Étude du mécanisme d'action d'une famille de copolymères inhibiteurs cinétiques susceptibles de modifier la cristallisation des hydrates de méthane." Grenoble INPG, 1999. https://theses.hal.science/tel-01351384.
Full textAbstract:
Les hydrates de gaz sont des composés d'inclusion qui se forment en présence d'eau et de gaz à haute pression et basse température. La formation d'hydrates dans les pipes en production polyphasique conduit rapidement à un bouchage des conduites qui entraîne un arrêt de la production. Depuis quelques années, la recherche appliquée s'est orientée vers la mise au point d'inhibiteurs cinétiques. Ces additifs hydrosolubles sont des inhibiteurs de cristallisation. Ce travail a porté sur l'étude des mécanismes d'action d'une famille de copolymères AA/AMPS susceptibles de modifier la cristallisation de l'hydrate de méthane. Nous avons utilisé un appareillage qui permet d'obtenir des résultats macroscopiques (temps d'induction, vitesse de consommation de gaz) et microscopiques (granulométrie des particules d'hydrate). Nous avons étudié la cristallisation de l'hydrate de méthane sans additif au niveau macroscopique et au niveau microscopique à différentes pressions et vitesses d'agitation. Les influences de la composition des copolymères, de la masse moléculaire moyenne en poids et de la concentration massique en additif ont ensuite été étudiées. Des performances optimales pour un taux molaire de 50% en amps ont été mises en évidence. Par ailleurs, des concentrations minimum en additif ainsi que des masses moléculaires moyennes minimum sont nécessaires pour obtenir un effet cinétique sur les cristaux. Pour interpréter ces résultats, nous avons utilisé une modélisation. Il apparaît que le copolymère bloque la croissance en introduisant une zone morte. Puis, par un modelé fonde sur un bilan de population, nous avons établi une première identification de la source de cristaux sans et avec additifs. Enfin, la dernière partie de ce travail est relative à l'étude d'une formulation modelée à partir de copolymères AA/AMPS. Cette formulation présente une amélioration sensible des performances par rapport au polymère seul.
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Vinay, Guillaume. "Modélisation du redemarrage des écoulements de bruts paraffiniques dans les conduites pétrolières." Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1310.
Full textAbstract:
Même si le transport par pipelines de bruts conventionnels reste relativement aisé, il devient plus problématique si le brut contient un grand nombre de paraffines. Ces bruts paraffiniques ont une température de prise en gel élevée, souvent supérieure à la température de l'environnement dans lequel il s'écoule. Lorsque la production est arrêtée, la température diminue et entraîne la formation de longs bouchons de gel, difficiles à redémarrer. Ces travaux de thèse s'attachent à améliorer la compréhension du comportement d'un brut paraffinique et à enrichir sa modélisation pour estimer précisément les pressions et les temps de redémarrage. Le comportement viscoplastique, thixotrope, compressible et thermodépendant d'un brut paraffinique est décrit. La thixotropie et la viscoplasticité sont prises en compte par le modèle de houska et la compressibilité est introduite dans le modèle de redémarrage. La non-dérivabilité de la loi de comportement est appréhendée grâce à une technique de lagrangien augmenté adaptée aux fluides viscoplastiques compressibles. Les équations du problème sont discrétisées par une méthode de volumes finis et un schéma tvd est utilisé pour traiter les termes de transport. Les résultats montrent la sensibilité des zones cisaillées/non-cisaillées aux variations de la température. L'influence des effets combinés de la thixotropie et de la compressibilité sur la capacité de redémarrage est également observée. Un fluide thixotrope incompressible ne pouvant être redémarré, peut être remis en écoulement si une compressibilité lui est ajoutée. Enfin, une étude comparative entre les résultats numériques et expérimentaux permet de valider le code numérique<br>Pipelining crude oils that contain large proportions of paraffins can cause many specific difficulties. These waxy crude oils usually exhibit high "pour point", where this temperature is higher than the external temperature conditions surrounding the pipeline. During the shutdown, since the temperature decreases in the pipeline, the gel-like structure builds up and the main difficulty concerns the issue of restarting. This phd attempts to improve waxy crude oil behaviour understanding thanks to experiment, modelling and numerical simulations in order to predict more accurately time and pressure required to restart the flow. Waxy crude oils are described as viscoplastic, thixotropic and compressible fluid. Strong temperature histiry dependence plays a prevailing role in the whole shutdown and restart process. We retain the houska model to describe the thixotropic/viscoplastic feature of the flud and compressibility is introduced in compressible flows. Governing equations are discretized using a finite volume method and the convection terms of yielded/unyielded regions. Then, the combined effects of compressibility and thixotropy have beneficial influence on the restart issue. In fact, a thixotropiic flow, not experimental results allows to validate the numerical code
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St-Gelais, Karianne. "Modélisation de scénarios de déversements de pétrole et de la température de l'eau dans la rivière Chaudière." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35457.
Full textAbstract:
En juillet 2013, une urgence environnementale a eu lieu dans la municipalité du Lac-Mégantic en Estrie, à la suite d’un déraillement d’un train qui transportait du pétrole. Ce déraillement a provoqué des explosions et des incendies dans le centre-ville. Près de 100 000 litres de pétrole ont réussi à atteindre le Lac-Mégantic et la rivière Chaudière. À la suite de cet accident, plusieurs interventions ont été mises en place afin de limiter les dégâts et l’élaboration de ce projet de maîtrise découle de cette catastrophe. Un des objectifs poursuivis était d’améliorer la prise de décisions des différents intervenants en cas de déversement de substances en milieu aquatique. En générant des modèles de suivi du pétrole, cela pourrait les aider dans leurs prises de décisions. Par exemple, pour décider du moment de la fermeture des prises d’eau potable des villes et des industries ou encore pour l’installation des estacades pour confiner le pétrole. Pour développer ce modèle de transport de polluants dans la rivière Chaudière, le logiciel HEC-RAS et son module de qualité de l’eau, ont été utilisés. Le modèle développé tient compte uniquement de la dispersion longitudinale puisque le temps entre le moment du déversement et le déploiement des intervenants sur le lieu serait suffisamment grand pour que le pétrole se situe dans la zone du champ lointain et, conséquemment, les concentrations des polluants seraient homogènes. La zone du champ lointain correspond à la zone pour laquelle il ne reste plus que de la dispersion longitudinale puisque la diffusion verticale et transversale est terminée. Les paramètres nécessaires pour réaliser cette modélisation sont la période de simulation, la concentration initiale du polluant, la masse de pétrole déversé, les conditions limites, les types d’équations de croissance (passif ou actif) et le coefficient de dispersion. Ce dernier paramètre a été déterminé expérimentalement afin de choisir parmi les nombreuses équations empiriques existantes laquelle permettrait d’obtenir un coefficient proche de la valeur expérimentale obtenue soit de 4,37 m2/s. Ces équations considèrent les aspects naturels du milieu pour lesquels elles ont été créées et c’est l’équation de Li et al. 1998 (1) qui a été retenue pour le modèle. Une fois l’ensemble des paramètres connus et obtenus de la littérature, plusieurs scénarios de déversements pour différents débits ont été simulés pour valider le modèle. Des courbes de concentration du pétrole en fonction du temps à différents endroits sur la rivière Chaudière ont été obtenues, ainsi que les temps de séjour moyens du pétrole. Avec ce modèle, il a été déterminé que le pétrole prendrait 161,8 h pour atteindre le pont de Saint-Lambert-De-Lauzon pour un débit d’étiage de 3,8 m3/s et prendrait 33,2 h pour un débit de crue de 183,4 m3/s. De plus, avec ce modèle le moment pour lequel le pétrole atteindra la prise d’eau potable de Sainte-Marie pourrait être connu. La température de l’eau est un paramètre qui intervient dans les différents processus de transformation des contaminants lors de déversement. Par contre, ce paramètre n’a pas pu être pris en compte avec le logiciel HEC-RAS. En complément à ce modèle de transport du pétrole et en préparation pour le développement d’un modèle plus complexe, la modélisation du régime thermique de la rivière Chaudière a été réalisée. Cette modélisation a été conçue en utilisant une régression linéaire multiple, ainsi que les données issues de sondes de température ONSET HOBO U20 0-4M. Ces sondes ont été installées à neuf endroits sur la rivière pour la période allant du 19 septembre au 22 octobre 2017. Les données pour établir la relation linéaire avec celle de la température de l’eau sont : la température de l’air, la température de l’air de la veille (°C), la température de l’air de l’avant-veille (°C), le débit (m3/s) et le temps (jours). Les coefficients de détermination obtenus lors de cette modélisation se situent entre 83 % et 98 % pour l’ensemble des sites et l’erreur quadratique moyenne se situe entre 0,55 et 0,97. Par la suite, une corrélation a été établie entre les équations de régression de la rivière Etchemin et de la rivière Chaudière. Une fois cette corrélation établie, la régression linéaire annuelle pour la rivière Etchemin a été modifiée pour tenir compte de cette corrélation. En tout, dix-huit équations ont été obtenues pour prédire la température de l’eau à différents endroits sur la rivière Chaudière, et ce, pour différentes périodes de l’année.
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Mer, Katherine. "Modèles de viscosités du quatrième ordre pour l'advection-diffusion en maillage non-structuré." Nice, 1996. http://www.theses.fr/1996NICE5048.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse est principalement une contribution à l'analyse d'approximations stabilisées pour des problèmes de convection-diffusion linéaires. Une étude numérique d'un problème d'interaction fluide-structure est également présentée. Pour une équation de convection-diffusion stationnaire, on analyse la précision d'un schéma éléments finis comportant un terme de stabilisation sous forme de dissipation du quatrième ordre. Dans une première partie, on se restreint à une analyse pour des maillages simpliciaux réguliers au sens des éléments finis. Pour un problème dans Rn avec n ≤ 3, on obtient des estimations de l'erreur d'approximation dans l#2 et dans h#1 pour une dissipation sous forme variationnelle. Dans le cas bidimensionnel, on étudie plus particulièrement un schéma de type Jameson, compose d'une partie centrée de type mixte éléments finis/volumes finis et d'une dissipation en différences quatrièmes non consistante. Dans une deuxième partie, on considère l'approximation d'un problème de convection-diffusion dont la solution présente des couches limites. On obtient des estimations d'erreur dans la norme de l'énergie pour un schéma éléments finis avec une dissipation du quatrième ordre consistante, pour des maillages triangulaires localement anisotropes dans les couches limites. Le schéma étudié est comparé à des schémas volumes finis du second ordre. Dans une troisième partie, on analyse la consistance locale des schémas ayant la propriété de préservation de la linéarité, sur des maillages non structures. Une quatrième partie est consacrée a l'étude numérique d'un schéma implicite linéarisé dans le cadre de l'analyse du flottement d'un profil d'aile dans un écoulement
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Tazi, Myriem. "Modélisations d'écoulements sanguins au passage de bifurcations." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT056H.
Full textAbstract:
Les singularites du systeme vasculaire telles que les bifurcations, constituent des sites privilegies tant en microcirculation pour la repartition du flux sanguin qu'en macrocirculation pour la genese du phenomene d'atherosclerose. Il est donc necessaire d'etudier la structure de l'ecoulement du sang au passage de ces bifurcations et en particulier, d'analyser l'influence des facteurs hemodynamiques et geometriques sur la deformation des champs de vitesse et de pression. Un modele numerique aux elements finis est mis en uvre afin de determiner le champ hydrodynamique, en regime permanent, dans un domaine geometrique constitue d'une bifurcation symetrique, bidimensionnelle, pour des fluides a comportement newtonien et non-newtonien suivant la loi d'ostwald. Une etude experimentale, utilisant la velocimetrie laser, permet de caracteriser les profils de vitesse axiale dans le plan de la bifurcation a partir de modeles en verre de section circulaire. Les mesures sont effectuees pour deux types de fluide: une solution de glycerine a comportement newtonien et une solution de carboxymethylcellulose de sodium a comportement pseudoplastique. Les resultats d'origines diverses mettent en evidence l'influence primordiale du nombre de reynolds sur la forme et la longueur de retablissement de l'ecoulement apres l'embranchement
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Ehabe, Eugène Ejolle. "La structure du caoutchouc naturel : élaboration, évolution au cours de la mastication et prédiction à l'aide du viscosimètre Mooney." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20017.
Full text
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Di, Meglio Florent. "Production de pétrole : étude dynamique et contrôle des écoulements à bouchons." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00617949.
Full textAbstract:
Le slugging (ou écoulement à bouchons) est un régime d'écoulement polyphasique indésirable apparaissant sur les systèmes de production de pétrole. Dans ce manuscrit, nous étudions la dynamique de ce phénomène intermittent dans le but de le supprimer par actionnement automatique de la vanne de sortie. Nous proposons des solutions de contrôle applicables dans une vaste gamme de situations industrielles. Après une analyse quantitative des propriétés physiques du slugging, nous proposons un modèle à paramètres distribués d'écoulement diphasique (gaz-liquide) reproduisant ce phénomène. Le modèle prend la forme d'un système hyperbolique de lois de conservation, pour lequel nous proposons un schéma de résolution numérique. De plus, nous procédons à une analyse de stabilité via la construction d'une fonction de Lyapunov de contrôle stricte pour le problème aux deux bouts avec condition initiale. Ensuite, nous présentons un modèle de dimension finie capable de reproduire les oscillations de pression et de débit qui caractérisent le slugging. Après une analyse des propriétés dynamiques de ce système, nous décrivons comment calibrer les paramètres du modèle afin que son comportement corresponde à celui d'un système donné. Enfin, nous proposons des lois de contrôle sous la forme de boucles de rétroaction, basées sur l'analyse du modèle réduit, dans deux situations industrielles distinctes : selon qu'un capteur de pression de fond est disponible ou non. Les performances de ces solutions sont comparées avec les méthodes correspondant à l'état de l'art dans chaque situation. La conclusion de cette étude est qu'il n'est pas systématiquement nécessaire de disposer d'un capteur de pression de fond pour stabiliser l'écoulement. Quand un tel capteur est disponible, la loi de contrôle que nous proposons possède de meilleures propriétés de stabilisation que les méthodes communément utilisées dans l'industrie, ce qui, lors du passage à l'échelle, devrait se traduire par une augmentation de la production de pétrole.
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Añez, Javier. "Modélisation de l'injection de pétrole pour les procédés FCC (Fluid Catalytic Cracking)." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR132/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est une entreprise commune de VINCI Technologies et du laboratoire CNRS CORIA. De nombreux injecteurs comportent une zone de mélange interne dans laquelle les phases liquides et gazeuses sont toutes deux présentes dans une proportion significative. Par conséquent, cette zone appartient à la catégorie des écoulements diphasiques denses. Pour simuler la dispersion du liquide et caractériser le spray de ces injecteurs, des modèles appropriés sont nécessaires. Les points clés de cette approche sont la dispersion du liquide qui peut être associé au flux liquide turbulent et la quantité de surface liquide-gaz. En particulier, ce manuscrit rapporte, d’une part le développement théorique des modèles de la famille ELSA et, d’autre part, les approximations industrielles correspondantes. Le solveur proposé bascule dynamiquement du spray ICM au spray de sous- maille, à travers le concept ELSA et grâce à l’indicateur basé sur la résolution (IRQ). D’autre part, une fois la zone diluée se forme, l’approche ELSA est couplée à la méthode d’écoulement multiphase, qui vise à déterminer la distribution du spray à l’aide de l’équation WBE. Cette dernière équation est résolue avec une méthode hybride Euler-Lagrange. Le but est de résoudre l’équation WBE avec une approche stochastique Lagrangienne, tout en préservant la compatibilité avec la description Eulerienne de l’écoulement diphasique, basée sur ELSA, pour tirer parti des deux approches. Finalement, ces approches développées ont été utilisées pour des applications industrielles montrant leur robustesse et leur capacité à aider dans le processus de développement de nouveaux injecteurs<br>This PhD is a joint venture between VINCI Technologies and the CNRS Laboratory CORIA. For its application, VINCI Technologies, developed mainly oil-related equipments and in particular injection/atomization systems. Some of these injectors are characterized by a very big geometrical dimensions (several meters long), that leads to very high Reynolds and Weber number. In addition, many injectors incorporate an internal mixing zone, in which liquid and gas phases are both present in a significant proportion. Consequently, this zone belongs to the dense two-phase flow category. To simulate the liquid dispersion and to characterize the spray formation special from these injectors, appropriate models are required. On its side, the CORIA team, has developed a suitable approach, so-called ELSA, based on the pioneering work of Borghi and Vallet [1, 2]. Key points of this approach are the liquid dispersion that can be associated to the turbulent liquid flux and the amount of liquid-gas surface that can be used to determine eventually the Sauter mean diameter (SMD) of the spray. During this PhD, the applications proposed by V INCI Technologies, have promoted a review of a large part of the multiphase flow approaches to find the more appropriate for each case. This has been the opportunity to clarify the range of application of each approach, and therefore stress the necessity to develop coupled approaches, in order to cover the proposed application in the most suitable way. In particular, this manuscript reports, in one hand, the theoretical development of the ELSA family models, and on the other hand, the corresponding industrial approximations. Since ELSA approaches are originally developed for RANS simulation of the dense zone, it has been extended to LES description. The link of this approach to the DNS¡ ICM approach, has been studied with a special care. The resulting proposed solver, switches dynamically from ICM to subgrid spray, through the ELSA concept, and thanks to resolution based indicator (IRQ). On the opposite side, once the dispersed spray is formed, the ELSA approach is coupled to multiphase flow method, that aims to determine the spray distribution through the WBE equation. This later equation, is solved with an original hybrid Euler-Lagrange method. The purpose is to solve the WBE equation with a Lagrange stochastic approach, and at the same time, preserving the compatibility to the Euler description of two-phase flow, based on ELSA, to benefit from both approaches. This coupled approach has been tested against academic experimental data coming from ECN research initiative, a combined DNS and experimental measurement of dispersed spray on a Diesel jet, and under an air-blast atomizer numerical test case, for which the mean liquid volume fraction has been measured. Eventually, these developed approaches have been applied to industrial application showing there robustness and their capacity to help in the process of design development of new injectors
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Ngo, Tien-Tung. "Influence de la composition des bétons sur les paramètres de pompage et validation d'un modèle de prévision de la constante visqueuse." Cergy-Pontoise, 2009. http://www.theses.fr/2009CERG0404.
Full textAbstract:
Un béton est dit « pompable » lorsqu’il est apte à être mis en place à l’aide d’une pompe. La « pompabilité » d’un béton peut se caractériser par son aptitude à s’ « écouler au mieux » dans un tuyau jusqu’au lieu de mise en place tout en restant homogène au cours du pompage. Les chercheurs dans le domaine du pompage ont tous montré le rôle déterminant des frottements à l’interface béton-paroi des tuyaux. Ces frottements sont liés directement à la composition de la couche limite formée au contact de la paroi qui dépend des paramètres de composition du béton. Afin de mettre en évidence cette relation, nous avons dans un premier temps mis au point et validé un appareil de mesure des frottements appelé tribomètre à béton. Cet appareil simple d’utilisation sur les chantiers nous a permis d’étudier en parallèle la composition de la couche limite et l’influence des paramètres de composition du béton, à savoir, constante visqueuse et seuil d’interface, sur les frottements à l’interface. Les résultats nous ont permis de mettre en évidence le rôle primordial joué par les fines de dimensions inférieures à 0,25 mm sur ces frottements. Les études portant sur l’influence du rapport E/C (eau sur ciment), du volume de pâte, du rapport G/S (granulats sur sable), de l’épaisseur de pâte, du dosage en superplastifiant, de l’incorporation de fines diverses dans la composition nous ont permis de dégager suffisamment de résultats pour proposer et valider un modèle de calcul de la constante visqueuse des bétons fluides, paramètre essentiel qui conditionne les frottements à l’interface. La validation s’applique à tous les bétons courants sauf à ceux qui contiennent trop de gros granulats et à ceux qui incorporent de la fumée de silice. On peut ainsi calculer la constante visqueuse avec une précision de l’ordre de ±16%<br>A concrete is known as "pumpable" when it is ready to be set up using a pump. The "pumpability" of a concrete can be characterized by its ability "to flow as well as possible" in a pipe until the final place while remaining homogeneous during pumping. The researchers in the pumping field showed all the main key of frictions on the interface between concrete and pipes wall. These frictions are directly related to the composition of the boundary layer formed in the vicinity of the wall. It is strongly dependant on the concrete composition parameters. In order to highlight this relation, we initially developed and validated an apparatus measuring the friction called concrete tribometer. This apparatus simple use on the building sites enabled us to study in parallel the boundary layer composition and the influence of the concrete compositional parameters, on the viscous constant and yield stress. The results enabled us to highlight the paramount role on frictions, played by fine particles of size below 0. 25 mm. The studies relating to the influence of E/C ratio (water/cement), the paste volume, G/S ratio (aggregates on sand), the paste thickness, superplasticizer proportioning, and various fine particles incorporation in the composition permit us to release sufficient results. This database allowed us to propose and validate a model to calculate the viscous constant of fluid concrete. The validation was done to all the current concretes except those which contain either too many coarse aggregates or incorporate silica fume
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Al-Delaimi, Shallal. "Surpressions / dépressions dans les annulaires des puits pétroliers en cours de manoeuvres." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPA001.
Full textAbstract:
Malgré les efforts de recherche importants qui ont été faits sur les mécanismes des phénomènes des surpressions / dépressions dans les annulaires de puits pétroliers au cours des manœuvres tubulaires, ces phènoménes restent moins connues. Nous avons réalisé de nombreuses mesures à l'aide d'un montage de laboratoire tout à fait original,tout en simulant des manœuvres,on mesure les surpressions / dépressions dans la cavité. Ces mesures ont été effectuées sur des différents paramètres opératoires,ainsi que sur différents types de fluides Newtonians et non-Newtoniens et sur l'influence de la thixotropie et de la salinité des fluides non-Newtoniens. Où les valeurs de mesures dépendent nettement de l'état physico-chimique instantané des structures de suspensions Cette étude a montré l'importance de la précision des caractéristiques rhéologiques et la nécessité d'un modèle rhéologique précis. Un modèle rhéologique adapté a été mis au point et utilisé avec beaucoup de succès L’hypothèse de l'égalité entre des surpressions et dépressions n'est pas toujours valable sur une grande gamme des conditions opératoires,le phénomène de pistonage peut engendrer facilement ,le problème devient alors assez compliqué. Ainsi, parmi les trois mécanismes simples à l'origine de ces pressions qui sont les forces visqueuses ,l'inertie et le gel,celui des forces visqueuses reste le mécanisme le plus important. Les gradients de ces pressions sont des fonctions quasi linéaires de la profondeur pour des régimes d'écoulement permanent. En fin,les valeurs théoriques des facteurs de frottement des écoulements de fluides établis dans l'espace annulaire sont sous-estimés. Nous proposons une relation f-Re à une valeur égale à 36. La formule classique du nombre de Reynolds généralisé de Dodge et Metmer est modifiée pour le cas de ce genre d'études.
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Gayet, Pascal. "Formation/dissociation d'hydrates de gaz en milieu poreux : effet de la capillarité sur les conditions d'équilibre P/T." Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3011.
Full textAbstract:
Les hydrates de gaz sont des composés solides qui pourraient être utilisés comme indicateurs thermiques des gisements d'hydrocarbures qu'ils surplombent. Pour cela, il est nécessaire de connaître avec précision leurs conditions d'équilibre P/T en milieu poreux. Le travail rapporté dans ce mémoire est une contribution à l'étude de ces conditions. Nous avons mis au point deux montages expérimentaux. Le premier, muni d'une cellule transparente, permet de visualiser et de mesurer les conditions d'équilibre des hydrates jusqu'à 0,5 MPa. Le second, muni d'une cellule sans fenêtre, permet de mesurer les conditions d'équilibre des hydrates jusqu'à 60 MPa. Nous avons vérifié que, en l'absence de milieu poreux, l'introduction d'un tensioactif (SDS) accélère la formation des hydrates. Leurs conditions d'équilibre mesurées et calculées sont en bon accord avec les données de la littérature sur l'intervalle 0,2 – 0,5 MPa pour l'hydrate de propane et 3 – 20 MPa pour l'hydrate de méthane. Nous avons amélioré la connaissance, tant expérimentale que théorique, des conditions d'équilibre de l'hydrate de méthane entre 20 et 53 MPa. Nous avons également vérifié que seuls des milieux mésoporeux (billes de silice, argile) ont une influence sur les conditions d'équilibre des hydrates. Ils produisent des décalages vers les plus basses températures et les plus hautes pressions, d'autant plus grands que les tailles des mésopores sont plus petites. Sur la base d'un modèle de van der Waals et Platteeuw modifié, nous avons montré que les décalages mesurés peuvent être attribués à la distribution de tailles des mésopores<br>Gas hydrates are solid compounds that could be used as a thermal tracer for the oil or gas fields they recover. In order to do it, the P/T equilibrium conditions must be known accurately in porous medium. The work presented in this report is a contribution to the study of these conditions. Two experimental set-ups were built up. The first one, provided with a transparent cell, allows to visualize and measure equilibrium conditions of gas hydrates up to 0. 5 MPa. The second one, provided with a cell without any windows, allows to measure equilibrium conditions of gas hydrates up to 60 MPa. We checked that, in a bulk system, the use of a surfactant (SDS) accelerated hydrate formation. Their equilibrium conditions, measured and calculated, were in good agreement with literature data in the ranges 0. 2 – 0. 5 MPa for propane hydrate and 3 – 20 MPa for methane hydrate. We determined equilibrium conditions of methane hydrate, experimentally and theoretically, between 20 and 53 MPa, which completed literature data. We also checked that only mesoporous media (silica gels, clay) had an influence on equilibrium conditions of gas hydrates. They are shifted to lower temperatures and higher pressures and the smaller the mesopores, the higher the shift. On the basis of a modified van der Waals and Platteeux model, we demonstrated that shifts depended on the pore size distribution of the mesoporous systems
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Commandré, Jean-Michel. "Formation des oxydes d'azote lors de la combustion de cokes de pétrole dans des conditions de précalcinateur de cimenterie." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443942.
Full textAbstract:
Le précalcinateur de cimenterie est un réacteur dans lequel une grande quantité d'énergie thermique est produite par la combustion de solides pulvérisés à des températures modérées : 800 à 1100°C. Les cokes de pétrole sont la principale source d'énergie. Nous nous intéressons dans ce travail aux mécanismes thermochimiques qui sont à l'origine de la formation de polluants de type NO et SO2 lors de leur combustion dans ce réacteur. La première approche est expérimentale : la combustion de 22 cokes a été réalisée en laboratoire au moyen d'un Réacteur à Flux Entraîné à 900°C, dans des conditions thermochimiques proches de celles d'un précalcinateur. Une recherche de corrélations entre les caractéristiques des cokes et les quantités de polluants formées lors de leur combustion a montré qu'aucune relation simple ne prédit les quantités de NO formées. Nous avons donc, dans une deuxième approche, décrit au moyen d'un modèle numérique l'ensemble des phénomènes thermiques et chimiques mis en jeu dans la combustion et la formation des NOX. Des expériences spécifiques ont permis de caractériser les espèce produites par chacune des réactions principales, et de déterminer leurs paramètres cinétiques. Le modèle permet de dégager les mécanismes prépondérants, et de hiérarchiser leur participation à la formation de polluants. Les quantités de NO thermique formées sont négligeables. Le NO du combustible se forme majoritairement au cours de l'oxydation du résidu carboné. Les réactions chimiques en phase gaz contribuent largement à la formation du NO dans la zone de flamme, mais n'ont au final qu'un faible impact sur les quantités de NO présentes. En revanche, une quantité significative de NO est réduite par réaction hétérogène avec le résidu carboné. L'espèce SO2 est formée au prorata de la perte de masse du combustible, au cours de la dévolatilisation et au cours de l'oxydation du résidu carboné. Son interaction avec la chimie des oxydes d'azote a un impact peu significatif.
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Chapdelaine, Frédéric. "Étude fondamentale et pratique sur le pompage du béton." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24177/24177.pdf.
Full textAbstract:
Le pompage du béton est une technique de mise en place du béton frais utilisée depuis plusieurs années. Le béton est déposé dans une pompe à béton qui achemine le béton dans des boyaux, souples en caoutchouc ou rigides en acier, directement à l’endroit désiré. Peu de chercheurs se sont intéressés aux problèmes de pompage du béton, probablement à cause de la complexité de mener une campagne de recherche sur ce sujet. La pompabilité est définie généralement comme la mobilité et la stabilité sous pression d’un béton. Cette thèse s’intéresse surtout aux problèmes de mobilité sous pression. Le but de cette thèse est de développer un modèle prédictif de l’aptitude au pompage du béton. Le modèle prend en compte le type de boyau, les coudes, les réducteurs et l’effet de la hauteur. Pour valider le modèle, plusieurs mélanges de béton ont été fabriqués et pompés dans un circuit comprenant un réducteur pour passer d’un diamètre de 100 mm à 50 mm et d’un boyau en caoutchouc de 15,24m de longueur et de 50 mm de diamètre instrumentés de capteurs de pression servant à mesurer les pertes de charge. Quatre types de liant commercialement disponibles (type 10, type 10 avec fumée de silice, ternaire avec cendres volantes et ternaire avec laitiers de hauts fourneaux) ont été utilisés pour fabriquer des mélanges de béton de rapports eau-liant et volume de pâte différents. Pour valider le modèle sur des boyaux d’acier et étudier l’effet de la hauteur et des coudes sur les pressions de pompage, un camion pompe muni d’une flèche a été instrumenté de capteurs de pression. Vingt chantiers ont été visités sur lesquels les mesures ont été réalisées. Deux tribomètres à béton ont été développés, l’un à surface d’acier, l’autre à surface en caoutchouc, pour mesurer les propriétés d’interface du béton frais. Les résultats ont montré que le tribomètre mesure des propriétés d’interface représentatives des propriétés de pompage. Les résultats obtenus montrent que pour un squelette granulaire donné, peu importe le type de liant, il existe un volume de pâte de liant minimal pour que le béton soit apte au pompage. Lorsqu’un liant ternaire est utilisé pour fabriquer un mélange de béton, ce dernier est plus facilement pompable qu’un mélange de béton fabriqué avec une masse comparable de ciment type 10. La densité plus faible des liants ternaires semble être responsable de l’effet bénéfique. Pour une même masse de liant, le volume est plus élevé. Aussi, pour un liant moins dense, il est possible de fabriquer un mélange de béton contenant moins de liant en terme massique et qu’il soit toujours apte au pompage. Les mélanges de béton à haut rapport E/L sont quant à eux beaucoup plus facile à pomper (pressions faibles). Par contre, pour ces mélanges, lors de la mesure des pressions de pompage, un pic caractéristique est observé au début des plateaux. La pâte contenue entre les granulats pour ces mélanges est de très faible viscosité et une friction supplémentaire est à vaincre avant que le béton ne s’écoule due au frottement entre les granulats.
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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 perméabilité<br>Conventional 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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Reali, Riccardo. "Modeling creep of lower mantle minerals : bridgmanite and (Mg,Fe)O." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R026/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la déformation de deux phases minérales majeures du manteau inférieur de la Terre : la bridgmanite et (Mg,Fe)O. Ils représentent près de 95% du manteau inférieur, et leur rhéologie est de première importance en vue de mieux comprendre la convection mantellique. La rhéologie de ces phases a été modélisée grâce à l’utilisation de techniques de calcul numériques et analytiques afin de déterminer leur réponse en fluage (c’est-à-dire l’écoulement stationnaire sous une charge constante).Les agents pertinents de la déformation en fluage sont identifiés et leur comportement est modélisé à l’échelle du cristal. Les dislocations étant les porteurs principaux de la déformation plastique, le fluage a donc été modélisé comme résultant du glissement et/ou de la montée (contrôlée par la diffusion) des dislocations. Le fluage de (Mg,Fe)O résulte d’une combinaison de glissement et de montée des dislocations. Afin de modéliser ce comportement à l’échelle mésoscopique, une technique de dynamique des dislocations 2,5D a été employée. Dans (Mg,Fe)O, le glissement des dislocations est responsable de la déformation plastique, mais la vitesse de fluage est contrôlée par la montée. Nos calculs de vitesses de fluage permettent d’estimer la viscosité de (Mg,Fe)O dans les conditions des couches profondes du manteau inférieur. Pour la bridgmanite, nous proposons un fluage impliquant la montée pure des dislocations dont la vitesse de fluage est calculée sur la base d’un modèle analytique de la littérature. Nous en déduisons la vitesse de fluage de la bridgmanite le long d’un géotherme, valeurs que l’on peut comparer aux observables disponibles actuellement<br>This thesis work addresses the deformation behavior of two major mineral phases of the Earth’s lower mantle: bridgmanite and (Mg, Fe)O. They constitute ~90-95% of the lower mantle and their rheology is of primary importance for a better understanding of mantle convection. The rheological properties of these phases were modeled through the implementation of numerical and analytical techniques, in order to assess their creep behavior (i.e. steady-state deformation under a constant applied stress).The relevant deformation agents driving creep are identified and then modeled at the single crystal scale. In this framework, dislocations are amongst the main carriers of crystal plasticity and the creep behavior of the considered minerals can therefore be assessed by considering dislocation glide and diffusion-driven dislocation climb. (Mg,Fe)O creep is driven by the interplay between glide and climb and in order to model it, a 2.5-dimensional (2.5D) dislocation dynamics (DD) approach has been deployed. 2.5D-DD is a numerical technique which addresses the collective behavior of dislocations at the mesoscale. It is demonstrated that dislocation glide is responsible for the plastic deformation and climb is the rate-limiting mechanism. From the modeled creep strain rates it was possible to estimate viscosity of (Mg,Fe)O at lowermost mantle conditions. As for bridgmanite a pure climb mechanism is proposed, and the creep strain rates were evaluated according to a physics-based analytical creep model. The viscosity of bridgmanite along a geotherm is retrieved and compared with the available observables