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Dissertations / Theses on the topic 'Récupération assistée des hydrocarbures'
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Beaumont, Julien. "Ecoulements de fluides viscoélastiques en géométries confinées : application à la récupération assistée des hydrocarbures." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00998545.
Full textAbstract:
L'écoulement des fluides complexes à l'échelle micrométrique est une problématique qui intéresse notamment la récupération assistée du pétrole. Ici, les fluides sont des solutions de polymères et de tensioactifs capables de s'auto-assembler en micelles géantes. Nous étudions ces écoulements au sein d'outils microfluidiques fabriqués en résine SU-8 selon un protocole développé pendant cette thèse. Nous avons réalisé des expériences de drainage d'huile en milieux poreux et montré que la rhéofluidification et le glissement promeuvent le phénomène de digitation pendant l'invasion. Nos expériences montrent que ces solutions peuvent être élastiquement turbulentes à de faibles nombre de Reynolds. Ces instabilités de vitesse ont des conséquences sur la rhéologie locale du fluide dans un simple canal droit et sont une source de dissipation additionnelle dans des géométries plus complexes.
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Pinilla, Velandia Johana Lizeth. "Modélisation et simulation à l' échelle du pore de la récupération assistée des hydrocarbures par injection de polyméres." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14667/document.
Full textAbstract:
Ce travail est motivé par la nécessité de mieux comprendre la technique de récupération du pétrole par injection de polymères à l'échelle du pore. On considère deux fluides immiscibles dans un réseau de microcanaux. A cette échelle, le diamètre des canaux est de l'ordre de quelques dizaines de micromètres tandis que la vitesse est de l'ordre du centimètre par seconde. Cela nous permet d'utiliser les équations de Stokes incompressible pour décrire l'écoulement des fluides. Le modèle Olroyd-B est utilisé pour décrire l'écoulement du fluide viscoélastique. Afin d'effectuer des simulations numériques dans une géométrie complexe comme un réseau de microcanaux, une méthode de pénalisation est utilisée. Pour suivre l'interface entre les deux fluides, la méthode Level-Set est employée. Le modèle pour la dynamique de la ligne triple est basé sur les la loi de Cox. Enfin, on présente des résultats de simulations numériques avec des paramètres physiques réalistesThis work is motivated by the need for better understanding the polymer Enhanced Oil Recovery (EOR) technique at the pore-scale. We consider two phase immiscible fluids in a microchannel network. In microfluidics, the diameter of the channels is of the order of a few tens of micrometers and the flow velocity is of the order of one centimeter per second. The incompressible Stokes equations are used to describe the fluid flow. The Oldroyd-B rheological model is used to capture the viscoelastic behavior. In order to perform numerical simulations in a complex geometry like a microchannel network, a penalization method is implemented. To follow the interface between the two fluids, the Level-Set method is employed. The dynamic contact line model used in this work is based on the Cox law. Finally, we perform simulations with realistic parameters
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Dupas, Adeline. "Dégradation mécanique de solutions de polymères et ses impacts en récupération assistée d'hydrocarbures." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00830622.
Full textAbstract:
Le polymer flooding est une des techniques de récupération assistée des hydrocarbures (RAH) ; elle consiste à injecter une solution de polymères de forte masse moléculaire afin de déplacer plus efficacement le pétrole emprisonné dans la roche. Cependant, une limite importante de cette technique est la possible dégradation mécanique des polymères au cours de l'injection et dans le réservoir, due à une scission des chaînes macromoléculaires induite par l'écoulement. Ce travail de thèse a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes et scénarios de scission, mais aussi leur impact sur le procédé de polymer flooding. Nous nous sommes intéressés au seuil de dégradation mécanique de solutions de poly(oxyde d'éthylène) et de de polyacrylamide partiellement hydrolysé, pour différents régimes de concentration (solutions diluées et semi-diluées) en régime laminaire et inertiel, et pour des solvants de différentes qualités. L'étude de la dégradation mécanique des solutions et de leur impact sur les propriétés rhéologiques a été menée à l'aide de différents dispositifs de dégradation et de différents rhéomètres, dont un dispositif microfluidique en élongation ; ces techniques de mesure ont été combinées à des mesures de distribution de masses moléculaires par chromatographie d'exclusion stérique couplée à la diffusion de lumière. L'étude montre en premier lieu qu'une composante élongationnelle est indispensable pour dégrader les chaînes macromoléculaires en solution. Les résultats mettent aussi clairement en évidence que les mécanismes de dégradation sont très différents en régime dilué et semi-dilué. En régime dilué, la dégradation mécanique des solutions de polymères est indépendante du régime d'écoulement et affecte préférentiellement les macromolécules de fortes masses, avec une scission en milieu de chaîne. En revanche, en régime semi-dilué, la dégradation mécanique dépend du régime de l'écoulement : en écoulement laminaire, la dégradation est gouvernée par le réseau d'enchevêtrements et la scission des chaînes est aléatoire, tandis qu'en régime inertiel, les chaînes se dégradent comme en régime dilué, avec le même scénario de scission en milieu de chaîne. Par ailleurs, les résultats montrent que les propriétés rhéologiques en élongation peuvent être très fortement impactées par la dégradation mécanique. Enfin, les résultats de l'étude préliminaire des propriétés d'injectivité dans un milieu poreux d'une solution de polymère semi-diluée faiblement dégradée montrent que la dégradation mécanique améliore l'injectivité du polymère aux abords du puits.
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Pacini-Petitjean, Claire. "Réactivité des hydrocarbures en réponse à une injection de CO2/O2 dans des conditions de réservoirs pétroliers déplétés : modélisations expérimentale et numérique." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0020/document.
Full textAbstract:
Le stockage géologique du CO2 et/ou la récupération assistée de pétrole par injection de CO2 dans des réservoirs pétroliers, pourraient permettre de limiter le CO2 atmosphérique. Cependant, le CO2 peut être associé à de l’oxygène. Prédire l’évolution des hydrocarbures dans ces conditions, implique d’étudier les mécanismes de l’oxydation. Des expériences d’oxydation et des modélisations cinétiques détaillées ont été réalisées avec des composés modèles purs ou en mélange. La comparaison des résultats expérimentaux et de modélisation a permis la construction d’un mécanisme d’oxydation d’hydrocarbures, et a souligné les paramètres influençant l’apparition d’une auto-inflammation. La bonne cohérence des expérimentations et des modélisations, est prometteuse pour le développement d’un outil de prédiction afin de déterminer la limite d’auto-inflammation ainsi que l’évolution de la composition des hydrocarbures, pour estimer la stabilité d’un système pétrolier en contexte d’injection de CO2The geological storage of CO2 (CO2 Capture-Storage – CCS) and the Enhanced Oil Recovery (EOR) by CO2 injection into petroleum reservoirs could limit CO2 atmospheric accumulation. However, CO2 can be associated with oxygen. To predict the hydrocarbon evolution under these conditions involves the study of oxidation mechanisms. Oxidation experiment and kinetic detailed modeling were carried out with pure compounds. The comparison between experimental and modeling results led to the construction of a hydrocarbon oxidation kinetic model and emphasized the parameters leading to auto ignition. The good agreement between our experiments and modeling are promising for the development of a tool predicting the critical temperature leading to auto-ignition and the evolution of hydrocarbon composition, to estimate the stability of a petroleum system in CO2 injection context
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Cochard, Thomas. "Injection de tensioactif pour la récupération assistée du pétrole : implication sur les lois régissant les écoulements eau-hydrocarbure-tensioactif en milieu poreux." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066647/document.
Full textAbstract:
L'objectif principal de ces travaux de thèse est l'étude expérimentale de la mobilisation de l'huile dans le cadre de la récupération assistée du pétrole à base de tensioactif dans un milieu poreux en deçà de la saturation en huile résiduelle. A saturation en huile résiduelle, le réseau d'huile est déconnecté et constitué de ganglions dans l'ensemble du milieu poreux. Cette huile résiduelle est difficile à produire dans les conditions classiques de récupération du pétrole à cause du piégeage capillaire des ganglions, piégeage corrélé à la tension interfaciale entre l'huile et l'eau. Le déplacement de la solution de tensioactif et sa caractérisation a été réalisé au travers d'injections en milieux poreux naturels. L'étude a été réalisée dans un premier temps en conditions monophasiques, c'est-à-dire en absence d'huile. Les courbes de percée ont été analysées pour étudier les paramètres de dispersivité et d'adsorption des échantillons. Les expériences sont ensuite utilisées pour améliorer la modélisation du transport du tensioactif en milieu poreux. Pour le cas diphasique, nous avons développé un système microfluidique avec une géométrie de pore variable, le plus représentatif possible d'un milieu poreux naturel. Il s'agit dans les expériences d'injecter un petit ganglion d'huile à travers un canal central et de balayer la puce microfluidique avec la solution tensioactive dans des conditions contrôlées. L'objectif est d'étudier le déplacement du ganglion d'huile au sein du micromodèle. De nouveaux mécanismes sont identifiés et une voie de modélisation des phénomènes physique est proposéeThe main objective of the PhD is to study experimentally the oil mobilization using surfactant in a porous media below the residual oil saturation. At the residual oil saturation, the oil network is disconnected and organized in ganglia of different sizes and shapes all along the sample. This residual oil is difficult to produce in the classical conditions of water flooding because of capillary trapping created by the interfacial tension between oil and water. Injection of surfactant is able to mobilize the remaining oil at flow rates consistent with the real case of an oil mature reservoir. The use of surfactant allows lowering the interfacial tension by several orders of magnitude, towards ultra-low values (10-3 mN/m), strongly decreasing the capillary forces and so, mobilizing the oil. The first main study of the PhD work was to characterize the displacement of the surfactant injected in a sandstone sample in monophasic conditions (without oil). Breakthrough curves have been analyzed in term of dispersivity and adsorption. Experiments have shown that a better way to model the surfactant transport is to use a Langmuir kinetic adsorption model. For the diphasic case, we have developed a microfluidic 2D system with a random pore geometry of controlled conditions. The experiments are based on the injection of a small ganglia through a central channel, then, a surfactant flood is generated. The aim is to see how ganglia are displaced within the micromodel. New mechanisms have been identified and a way to model those phenomena has been proposed. A better understanding of surfactant and oil transport in porous media is key for chemical enhanced oil recovery processes
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Paillet, Sabrina. "Polyélectrolytes associatifs: Synthèse, Caractérisation, Propriétés en Ecoulement et Application pétrolière." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00419736.
Full textAbstract:
Les études présentées dans la littérature montrent que les Polymères Hydrosolubles Associatifs (PAH) monogreffés présentent en milieu aqueux des propriétés rhéologiques originales. Afin d'améliorer les propriétés rhéologiques de ces systèmes, nous avons joué sur la nature du greffage en considérant tout particulièrement un polymère hydrosoluble bigreffé par un mélange de courtes (C4) et de longues chaînes alkyle (C12). Afin de mieux cerner l'effet respectif de chaque greffon sur leurs propriétés associatives, nous avons décidé de travailler sur un système modèle où le degré de polymérisation et la distribution de la chaine principale est identique quelque soit le mode de greffage, i.e. mono et bigreffé. Notre choix s'est porté sur la modification chimique de poly(acide acrylique) ; un travail important de synthèse et de caractérisation a été effectué : modification chimique classique et assistée par irradiation micro-ondes, nouvelle élucidation de la microstructure par RMN 1H, Analyse en Continue de Mélange pour les dimensions macromoléculaires.... Les résultats rhéologiques montrent une amélioration inattendue de l'effet viscosifiant en fonction de la concentration en polymère, de la composition, du cisaillement, de la salinité et de la température. En perspective, un aperçu des potentialités des PAH (structures non divulguées) en Récupération Assistée des Hydrocarbures est présenté.
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Even, Véronique. "Analyse de tensio-actifs non ioniques dans le contexte de la récupération assistée : application à des phases aqueuses ayant transité sur des roches mères." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066604.
Full textAbstract:
Présentation brève de l'analyse par HPLC et par chromatographie de partage; problèmes rencontrés lors de l'analyse de mélanges de tensioactifs ioniques et non ioniques; application à l'étude de l'analyse de non ioniques en milieu eau saumâtre ou décane (simulant le pétrole); analyse après mises en contact des solutions d'agents de surface avec la roche mère.
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Mata, Wilson Da. "Récupération assistée des pétroles visqueux par ondes électromagnétiques." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT042H.
Full textAbstract:
Le chauffage par ondes electromagnetiques peut etre utilise pour la recuperation des gisements d'hydrocarbures lourds a partir d'un simple puits. La methode, qui ne depend pas de la conductivite thermique du milieu, est basee sur l'echauffement en volume du gisement par l'energie rayonnante. Les dipoles asymetriques isoles sont bien adaptes pour une telle application. Les proprietes de ces antennes sont revisees et une technique d'adaptation d'impedances au cours du procede est proposee. Des methodes de mesure de la permittivite complexe pour la bande de radiofrequences et des microondes sont presentees et appliquees pour des milieux artificiels humides pollues par des petroles visqueux. Les resultats obtenus et le modele propose sont utilises pour l'evaluation, theorique et experimentale en echelle laboratoire, des distributions spatiales dans le milieu de la puissance absorbee et de la variation en temperature. Ils ont servi pour evaluer l'application, en echelle terrain, de la methode pour des gisements de petrole
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Juarez, Morejon Jose Luis. "Récupération assistée du pétrole par injection de polymères hydrosolubles : nouvelle approche." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0608/document.
Full textAbstract:
Une des méthodes de récupération assistée du pétrole les plus utiliséesest l'injection de polymères. L'efficacité de cette méthode est attribuée principalement à laréduction de la mobilité de la phase aqueuse et à la viscoélasticité des polymères. Cetteefficacité dépend de plusieurs paramètres comme la perméabilité, la température, la salinité,l'hétérogénéité, la mouillabilité, le nombre capillaire, etc. De nombreuses connaissances ontété accumulées s’agissant du rôle des polymères dans la récupération du pétrole. Néanmoins,il subsiste encore des questions importantes:• Quel est le meilleur moment pour l’injection de polymère?• Quel rôle joue la mouillabilité dans la récupération ultime de pétrole?• Comment les effets viscoélastiques influencent-ils la récupération?• Quel est le rôle l’adsorption du polymère dans le processus de récupération?Cette thèse, expérimentale, a pour but de fournir des données concernant ledéplacement diphasique (en conditions de mouillabilité intermédiaire et de mouillabilité francheà l’eau) et d’investiguer l’impact réel de la rhéologie sur l’efficacité de déplacement de l’huile.Des injections de polymères sont réalisées à différents stades de précocité (c’est àdire, à différents moments après l’injection d’eau). Les résultats montrent un impact significatifde la précocité du balayage de polymère sur les taux de récupération finale et apparait commeun facteur déterminant à prendre en compte. D’autre part, on observe une récupération plusfaible pour une mouillabilité franche à l’eau que pour une mouillabilité intermédiaire etl’adsorption et la viscoélasticité de la solution de polymère ne sont pas déterminants dans letaux de récupération (dans nos conditions) alors que nos résultats indiquent un changementde mouillabilité durant l’injection de polymère.Des expériences complémentaires de dispersion diphasique ont ensuite mis enévidence un lien direct entre la dispersivité et le taux de récupération finalPolymer flooding is one of the most developed chemical enhanced oil recoverymethod that has been used successfully since decades. In this chemical EOR method, thepolymer is adding to a waterflood to decrease its mobility. The resulting increase in viscosityas well as a decrease in aqueous phase permeability improve macroscopic oil sweepefficiency. At the pore scale, viscoelasticity is known to be also a key parameter that controlsthe microscopic sweep efficiency. However this sweep efficiency depends on several factorslike the permeability, temperature, salinity, wettability, capillary number, heterogeneity, etc.Therefore several studies are still necessary to have a better understanding of the behaviourof the polymer inside porous media and to optimize the process.• What is the best moment to inject polymer?• What is the role of wettability in final recovery?• How do viscoelastic effects influence recovery?• What is the role of adsorption of the polymer in the recovery process?In our interest to optimize and to understand polymer flooding process we have analysed thedependence of the sweep efficiency with the moment of the polymer injection duringwaterflooding and wettability (Water wet and intermediate wet). The polymer solution isinjected in the core at different maturity times (0PV, Breakthrough, 1PV, 2PV, 3PV, 4PV and6PV).The main results can be summarized in three points .The results show oil recoveryfinal for water wet corefloods is lower than intermediate wet corefloods. On the other hand, theproduction of oil with the injection of polymer is higher than the injection of water due to afavorable mobility ratio. Finally, the final recovery rates are lower when the polymer injectionis late. These results suggest that the history of sweeping can lead to different distributions ofphases (oil/brine) at the end of the waterflood. The sweep efficiency is related to the ability ofthe polymer to disperse throughout the accessible portal space. We have analysed this aspectfrom the point of view of the diphasic dispersion by showing that the dispersivity of the phasesis different at each time of the water injection. The complementary diphasic dispersionexperiments showed a direct link between dispersivity and the final oil recovery
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Avendano, Jorge. "Viscoélasticité et récupération améliorée du pétrole." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00695896.
Full textAbstract:
Les conditions de déplacement de l'huile en géométries simples sont étudies en fonction des caractéristiques bien identifiables de fluides viscoélastiques. Dans ces expériences de déplacement immiscible, une huile de viscosité inférieure sera déplacée par un fluide newtonien de référence et par des fluides viscoélastiques que nous allons choisir, formuler et caractériser. Les expériences de déplacement dans une cellule Hele-Shaw mettent en évidence que le caractère élastique des formulations modifie les conditions de déplacement, surtout à vitesses élevées. De même nous pouvons observer une série d'expériences où la tension interfaciale du système fluide - huile a été diminuée pour monter que l'effet de l'élasticité apparaît sous ces conditions. Nous pouvons aussi observer comme les tendances se maintiennent à niveau microscopique, où la pénétration des fluides viscoélastiques dans des pores modèle est plus prononcée par rapport a un fluide newtonien. Finalement nous proposons un modèle simple qui prend en compte les propriétés élastiques des fluides en la déformation de l'interface fluide / huile que donne comme résultat une différence dans le déplacement immiscible quand on compare par rapport aux fluides newtoniens
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Pilliez, Jonathan. "Propriétés structurelles d'huiles lourdes en écoulement : application à la récupération assistée d'hydrocarbures." Pau, 2008. http://www.theses.fr/2008PAUU3036.
Full textAbstract:
Au cours de cette thèse, intitulée « Propriétés structurelles d’huiles lourdes en écoulement : application à la récupération assistée d’hydrocarbures » nous nous sommes intéressé à la classification des paramètres essentiels à la production d’huile. Dans un premier temps nous avons étudié la physique des écoulements en milieu poreux afin de sélectionner les paramètres clés à étudier. Les premières propriétés de transport que l’on retrouve dans la littérature comme dans les simulateurs sont la viscosité et les caractéristiques du milieu poreux comme la porosité et la perméabilité. Le premier paramètre auquel nous nous sommes intéressés est donc la viscosité des huiles : nous avons ainsi déterminé la viscosité d’une huile lourde en fonction de paramètres tels que la température, la contrainte ou la déformation imposées afin de réaliser un modèle adapté à notre huile. Cependant cette étude de la viscosité ne s’est pas révélée suffisante et nous avons poursuivis par une étude rhéologique plus poussée. Cette seconde partie de l’étude s’est avérée très utile puisqu’elle nous a permis de déterminer le caractère viscoélastique des huiles lourdes. Grâce à cette étude nous avons pu comprendre que cette viscoélasticité est principalement due à la présence de molécules d’asphaltène dans l’huile et aux interactions qui en résultent. Le second paramètre étudié est la porosité des gisements : grâce à une étude tomographique des roches de gisement, nous avons pu observer et caractériser des carbonates de nature variées et ainsi observer leurs différentes porosités, structures et failles. La microtomographie nous a également permis d’observer la génération de bulles de gaz dans les milieux poreux lors d’une dépressurisation. Enfin, la dernière partie de nos travaux a eut pour but de modéliser les écoulements en milieu poreux afin de tester l’influence des divers paramètres que nous avons voulu étudier au cours de cette thèseDuring this thesis untitled “Structural properties of extra heavy oils: an application for hydrocarbon assisted recovery” we were interested in the classification of essentials parameters for the oil production. In a first time, we studied the physic of flowing in porous media to select key parameters to study. Main flow characteristics found in the literature or used in simulators are viscosity and properties of the porous media as porosity and permeability. The first parameter studied here is oil viscosity: we succeed in determining oil viscosity depending on different parameters like temperature, strain or stress imposed to model our oil behaviour. However this study was not as appreciated as expected and we decided to carry on a rheological study. This second part was very useful because it permits us to check the visco elastic behaviour of extra heavy oils. Thanks to this second part, we were able to understand that visco elasticity is due to asphaltene molecules in oil and to interactions induced. The second parameter we were focused on is the porosity of deposits: a tomography study was performed on different minerals and we were able to observe and characterise different kinds of carbonates and notice their fluctuations in porosity, structures and fractures. Micro tomography was also used to examine gas bubble nucleation and growth extra heavy oils held in porous media during a depletion process. Finally, the last part of our work was performed to model flows in porous media to test the influence of various parameters we were focussed on during this thesis
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El, Ahmar Elise. "Combustion assistée par hydrogène et radicaux générés par plasmas non thermiques." Orléans, 2007. http://www.theses.fr/2007ORLE2030.
Full textAbstract:
La lutte contre la pollution produite par les véhicules automobiles a induit de nombreuses recherches orientées vers l’amélioration des techniques de combustion. Une nouvelle technologie basée sur le traitement plasma des gaz à l'admission semble pouvoir améliorer le fonctionnement des moteurs thermiques et diminuer la pollution. La technique consiste à enrichir en hydrogène (H2) le mélange air-méthane (CH4) avant son admission dans le moteur. L’objectif de ce travail a été la conception et la réalisation de deux réacteurs plasmas à décharges glissantes fonctionnant à la pression atmosphérique destinés à la production de gaz de synthèse (CO+H2). Une étude paramétrique (débit, puissance électrique et concentration initiale de CH4) a été menée sur les deux réacteurs afin de montrer leurs efficacités pour la conversion de CH4 et la production de H2. Une concentration maximale de H2 de 20% a été obtenue à la sortie du réacteur plasma. Les résultats expérimentaux ont été comparés à un modèle thermodynamique qui a permis de montrer que seulement 35 à 45% du gaz injecté est effectivement traité par la décharge. Des études cinétiques et physico-chimiques (couplage d’un modèle d’écoulement à un modèle cinétique) ont été menées pour une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu dans le plasma. Les essais sur le banc moteur ont montré une réduction des émissions des oxydes d’azote et des hydrocarbures imbrulés et une augmentation des émissions du monoxyde de carbone.
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Gassara, Omar. "Modélisation des écoulements de mousse dans les milieux poreux en récupération assistée du pétrole." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066588/document.
Full textAbstract:
Depuis les années 60, la mousse présente un grand potentiel pour améliorer le balayage volumétrique par le gaz dans un réservoir pétrolier : des travaux de laboratoire et des essais sur champs montrent l’intérêt technique et économique de ce procédé. En effet, ses caractéristiques uniques, qui résultent de la dispersion du gaz dans un volume de liquide contenant des tensioactifs, en font un bon agent de réduction de mobilité du gaz, et par conséquent, ce qui conduit à la réduction des instabilités visqueuses issues du contraste de mobilité entre le gaz et l'huile en place. Par ailleurs, la mousse atténue les effets préjudiciables des hétérogénéités et de la ségrégation gravitaire sur la récupération, grâce à son comportement différent entres les faciès du réservoir. Dans la pratique industrielle, les simulateurs de réservoir s’attachent à ne modéliser que les effets de la mousse sur les déplacements en régime permanent, sans chercher à prédire son comportement dynamique régi par la génération, destruction et transport des lamelles (films minces) de mousse dans les milieux poreux. Suivant cette approche, la mousse est modélisée comme une réduction de mobilité du gaz, en particulier par le biais des perméabilités relatives, en utilisant des lois d'interpolations de paramètres impactant sa rhéologie, à savoir la vitesse et la qualité de la mousse, la saturation en huile, la concentration en tensioactif et la perméabilité du milieu poreux. Un tel modèle a l’avantage de la simplicité conceptuelle fondée sur l'extension des modèles de Darcy polyphasiques en n’utilisant que les paramètres d'écoulement mesurés au laboratoire, sans y intégrer le nouveau paramètre caractéristique de la mousse qui est la texture (densité des lamelles). Cependant, ces lois empiriques manquent de généralité et doivent être calibrées/ajustées à partir d’essais de laboratoire afin d'assurer la fiabilité des prévisions. Un modèle calibré à partir d’un nombre limité d’expériences comporte un degré d'incertitude et d’indétermination. L’ingénieur de réservoir a néanmoins recours à un tel modèle pour prédire et guider l’exploitation du gisement sur la base de ce procédé. D’où l’objectif principal de cette thèse qui consiste à améliorer le paramétrage des modèles de mousse empiriques via des lois mieux formulées et calibrées afin d’accroitre leur prédictivité. Dans cette thèse, nous avons établi les fondements physiques nécessaires pour valider les modèles empiriques en développant leur équivalence avec les modèles en texture assurée par des relations d’interdépendance entre les paramètres des deux approches. Cette équivalence a été montrée et étudiée en utilisant un modèle à lamelles pré-calibré de la littérature aux mesures de déplacements de mousse en régime permanent. Par ailleurs, ce parallèle avec les modèles en texture nous a permis de mettre au point une nouvelle procédure pour calibrer d'une manière fiable et déterministe les modèles empiriques. Cette procédure a été testée à partir des résultats d'expériences menées à IFPEN traduits en termes de texture en régime permanent. Enfin, nous avons proposé et interprété des lois d'échelle des paramètres du modèle de mousse en fonction de la perméabilité du milieu poreux, en analysant les paramètres des modèles calibrés sur des carottes de différentes perméabilités. L'importance de ces lois a été mise en évidence à travers des simulations sur une coupe de réservoir bi-couche. Les résultats de la simulation indiquent que les prévisions de performance d'un procédé à base de mousse, appliqué à un réservoir hétérogène, nécessitent une bonne connaissance des lois d'échelle des paramètres empiriques avec la perméabilitéConventional techniques of oil recovery consist in injecting water and/or gas into the geological formation to force out the oil. These methods may reveal ineffective because of high permeability contrasts, unfavorable mobility ratio between the driving fluid and the oil in place which generally generates viscous fingering, and gravity segregation. In this context, foam has shown a great potential to overcome all these detrimental effects, and thereafter, to improve the volumetric sweep efficiency. Still some key points need to be addressed regarding the predictive calculation of multiphase foam flow in porous media. Methods for modeling foam flow in porous media fall into two categories: population balance (PB) models and (semi)-empirical (SE) models. On the one hand, PB models describe foam lamellas transport in porous media and predict the evolution of foam microstructure as the result of pore-scale mechanisms of lamellas generation and destruction. Within this framework, the modeling of foam effects on gas mobility is directly related to foam texture (lamellas density) along with the effects of other parameters impacting its rheology such as foam quality and velocity, permeability of the porous media, surfactant concentration, etc. On the other hand, SE models are based on the extension of multiphase classical Darcy's model to describe foam flow in porous media, such that the foam texture effects are described indirectly through a multi-parameter interpolation function of parameters measured/observed in laboratory. Such formulation has to be calibrated from foam flow experimental data on a case-by-case basis, which can turn to be a cumbersome task. Furthermore, SE models involve uncertainty because they are not based on mechanistic laws driving lamellas transport in porous media, and their predictive capacity remains low as too few laboratory data are generally available for their calibration. Nonetheless, the reservoir engineer needs a reliable foam model in order to design, assess and optimize foam enhanced oil recovery processes for field application. Accordingly, this thesis aims at providing further insights into the topics related to the parameterization of (semi)-empirical models through better formulated and calibrated laws in order to improve their predictivity. In this work, we have established the physical basis necessary to validate the (semi)-empirical models. Indeed, we developed the equivalence between SE and PB models achieved through relationships between the parameters of these two modeling approaches (industrial and physical). The equivalence has been established and studied using a pre-calibrated PB model of the literature to fit steady-state foam measurements. In addition, this equivalence allowed us to develop a new procedure to calibrate the (semi)-empirical models in a reliable and deterministic way. This procedure was tested and validated using results from IFPEN core-flood experiments by translating them into steady-state texture measurements. Finally, we proposed scaling laws for empirical model parameters with the permeability of the porous media, by analyzing the fitted parameters on cores of different permeabilities. Different interpretations of the scaling laws are herein provided using theoretical models for lamellas stability. Then, their importance has been demonstrated through simulations on a two layer reservoir cross-section. The simulation results indicate that the predictions of foam flow in a heterogeneous reservoir require a good knowledge of the scaling laws of SE model parameters with permeability
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Cottin, Christophe. "Drainage dans des micromodèles de milieux poreux Application à la récupération assistée du pétrole." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14089/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l’étude du drainage dans des micromodèles de milieu poreux. Les techniques classiques de microfluidique (verre, PDMS) sont utilisées pour la réalisation de poreux modèles 2D de type grille. Des techniques de traitement de surface permettent de faire varier les conditions de mouillage. Le mouillage total, pseudo-partiel et partiel est étudié. Des méthodes d’analyse d’images sont développées afin de quantifier les vitesses locales lors de l’invasion du milieu poreux, vitesses qui sont ensuite comparées aux vitesses imposées. Ces données mettent en évidence avant percolation des comportements très différents selon la nature du mouillage. Un modèle permet de rendre compte des phénomènes observés. Nous expliquons pourquoi l’évolution après la percolation diffère selon la nature du mouillage. Enfin, l’influence de la rhéologie du fluide pousseur est abordée, celle d’un balayage initial à l’eau à très faible nombre capillaire égalementDrainage experiments in model porous media are performed. Our 2D micromodels consist of a regular network; they are made in glass or in PDMS. The wetting properties of the chip vary from total, pseudo-partial to partial wetting. Experiments are performed under flow rate control. Taking advantages of microfluidic devices, local velocities of the injected fluid are measured. The average of all these local velocities is compared to the velocity imposed by the syringe pump. Before percolation, the invasion percolation process for all wetting cases is studied. Depending on the wetting properties, several behaviours are observed. We develop a model to explain our experimental data. After percolation, the effects of wetting are huge; we explain why oil could remain trapped or not. Finally, we consider the influence of rheology by injecting non Newtonian liquids as pushing fluids, and also the effects of preferential paths
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Crozzolo, Julien. "Synthèse et étude de copolymères hydrosolubles, associatifs et échangeables pour la récupération assistée du pétrole." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLS002.
Full textAbstract:
Une des solutions utilisées pour la récupération assistée du pétrole est l’injection de polymères hydrosolubles capables d’améliorer les propriétés rhéologiques du fluide d’extraction et permettre ainsi un meilleur balayage à l’intérieur du puits. Les polymères actuellement employés ne conduisant pas à une récupération efficace, un nouveau système a été conçu et caractérisé, notamment avec l’objectif de développer des additifs, résistant mieux aux hauts taux de cisaillement induits par l’injection. Ce système repose sur l’utilisation de polymères complémentaires capables d’associations réversibles et d’échanges via la chimie des imines. Une étude thermodynamique de l’association amine-aldéhyde a d’abord permis de quantifier l’influence de différents paramètres sur cette dernière. L’étude rhéologique des polymères seuls en solution et des formulations de polymères complémentaires a permis de montrer l’efficacité de l’association par une large augmentation de viscosité des solutions ainsi que par la formation de gels à faibles concentrations. L’étude de l’influence de paramètres structuraux a permis de montrer que les propriétés rhéologiques des mélanges peuvent être modulées en variant la composition et la fonctionnalité des copolymères complémentaires. L’influence de paramètres d’intérêt pour l’application, tels le pH, la température et la force ionique, a également été étudiée. Enfin, des tests industriels ont été réalisés avec les polymères développés au cours de cette thèse, permettant une étude complète du système mis au point, de la synthèse des monomères jusqu’aux tests pour l’application viséeOne of the solutions for enhanced oil recovery is the use of aqueous formulations of polymers in order to improve the rheological properties of the extracting fluid and allow a better sweeping in the oil well. Because the polymers currently used do not allow for an efficient oil recovery, a new system was designed and studied with the aim to develop additives that could better withstand the very high shear rates induced by the injection. This system is based on the use of complementary polymers that can reversibly associate and exchange through imine chemistry. First, a thermodynamic study of the amine-aldehyde association allowed quantifying the influence of different parameters on the latter. Then, the rheological study of polymers alone in solution and of formulations of complementary polymers has shown the efficiency of the association trough a large increase in viscosity of the solutions, as well as by the formation of gels at low polymer concentration. The study of the influence of structural parameters has shown that the rheological properties of the formulation can be adjusted by playing on the polymer composition and functionality. The influence of parameters of interest for the application, such as pH, temperature and ionic strength, has also been studied. Finally, industrial tests have been performed with the polymers developed during this thesis, providing a comprehensive study of the system, from the synthesis of the monomers to application oriented tests
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Rowaik, Bader. "Contribution à l'étude des équilibres de phase et des propriétés rhéologiques de microémulsions utilisées en récupération assistée du pétrole." Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0137.
Full textAbstract:
L'effet de la composition chimique sur le diagramme de phase et le comportement rhéologique des systèmes hydrocarbure-surfactant-eau a été étudié. Les surfactants examinés sont : Witco TRS-10 et TRS-16, et les alcanes choisis sont: n-hexane, n-octane, n-décane, n-dodécane, n-tetradécane et n-hexadécane. Les co-surfactants utilisés sont le méthanol, l'éthanol, le n-propanol, le n-butanol et n-pentanol. Naci a été utilisé comme électrolyte. Les caractéristiques rhéologiques des microémulsions ont été mesurées dans un viscosimètre rotatif, en capillaire et dans un milieu poreux modèle à 25°C. Pour chaque combinaison surfactant-hydrocarbure, les résultats suivants ont été obtenus : (1) la concentration du co-surfactant affecte la dimension de la région à phase unique sur le diagramme ternaire, (2) pour plusieurs co-surfactants il existe une concentration optimale pour laquelle la région multiphasique est minimum, (3) il y a un type d'alcool qui produit la région à phase unique la plus grande, (4) l'addition de Naci peut aider à rendre maximum la surface de la région de phase unique, (5) l'augmentation au-dessus de 35°C réduit la dimension de la région de phase unique. Alors que la viscosité des microémulsions croît avec l'augmentation du nombre d'atomes de carbone dans l'alcane et avec la concentration du surfactant, elle diminue avec l'augmentation de la concentration du co-surfactant. Lorsque la phase aqueuse croît, la viscosité de la microémulsion augmente jusqu’à une valeur maximum puis elle diminue
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Mornard-Pochet, Bernadette. "Adsorption et rétention des tensio-actifs anioniques par une argile kaolinique : application à la récupération assistée du pétrole." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10102.
Full textAbstract:
L'étude est réalisée avec de l'argile provenant de Guizengeard (Charentes) et deux agents de surface : l'octylbenzènesulfonate de sodium (OBSNa) et le 4-dodécylbenzènesulfonate de sodium (4 DBS Na). Les résultats expérimentaux sont utilisés pour développer un modèle et déterminer la valeur de la constante de sélectivité à retenir pour calculer les quantités de cations échangées en fonction des conditions expérimentales. Ce modèle est également utilisé pour interpréter les isothermes de rétention du 4 DBS Na et de l'OBS Na sur la kaolinite
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Hussein, Mohsen. "La récupération assistée du pétrole par injection du gaz carbonique supercritique : étude de l'équilibre liquide vapeur par simulation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0293.
Full textAbstract:
Le taux moyen de récupération par drainage naturel des gisements pétroliers atteint à peine 30%; la récupération assistée désigne l'ensemble des procédés d'exploitation qui permettent d'accroitre très sensiblement ce taux. Parmi ces procédés, l'injection des fluides supercritiques joue un rôle prometteur. Les principaux fluides actuellement utilisés sont le méthane, l'azote, le gaz de fumée et le gaz carbonique. Nous sommes particulièrement intéressés par le gaz carbonique, étant donné son efficacité par rapport à celle des autres gaz. L'ampleur du domaine de pression et de température à l'intérieur duquel on a besoin de connaitre les propriétés thermodynamiques des mélanges (en particulier les coefficients d'équilibre liquide-vapeur) et le fait que la composition d'ensemble des mélanges diphasiques ne cesse pas de varier au cours de leur déplacement, soit dans le gisement, soit dans l'installation d'exploitation, rendent manifeste l'intérêt de pouvoir calculer ces propriétés, en évitant au maximum d'avoir recours à des travaux de laboratoire beaucoup trop importants. L'objectif de ce travail est d'examiner les différents modèles thermodynamiques susceptibles de représenter à différents stades de l'exploitation (gisements,. . . , installation de surface) l'équilibre liquide-vapeur, c'est-à-dire de permettre le calcul de la répartition phases sous une pression et une température données à partir d'un mélange de composition connue (hydrocarbures du pétrole et gaz carbonique) a différentes compositions. Apres examen des modèles basés sur l'équation d'état de PENG-ROBINSON et celle de REDLICH-KWONG-SOAVE, un modèle est proposé avec l'équation d'état de PATEL-TEJA en étudiant l'influence du coefficient d'interaction moléculaire. Cette étude montre également que l'équation d'état de PATEL-TEJA représente bien l'équilibre liquide-vapeur, en particulier lorsque l'on tient compte du coefficient d'interaction moléculaire, dans un large intervalle de pression et de température
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Rodriguez, Manrique Fernancelys Del Carmen. "Combinaisons tensioactifs-polymères pour la Récupération Améliorée des Hydrocarbures (RAH) par voie chimique appliquée aux réservoirs de pétroles extra-lourds : propriétés de transport en milieux poreux et mécanismes de récupération." Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCC048.
Full textAbstract:
Cette thèse consiste en une étude de l'injection de produits chimiques pour la Récupération Améliorée des Hydrocarbures (CRAH) en lien avec un cas de réservoir d'huile extra-lourde au Vénézuéla. En premier lieu, les propriétés de transport de solutions concentrées de polymères ont été étudiées dans les milieux poreux en conditions monophasiques. Les résultats obtenus ont montré une augmentation de rétention/adsorption avec la concentration du polymère. Ils ont également permis de valider la modélisation basée sur l'effet de couche de déplétion comme un outil pour expliquer les valeurs de réduction de mobilité. Deuxièmement l'huile, la saumure et la roche du réservoir vénézuélien ont été caractérisées et des tests de récupération d'huile extra-lourde en milieu poreux ont été réalisés. Ces tests avaient pour objectif de déterminer la saturation en huile ultime atteignable en CRAH. Les résultats obtenus à la fois sur grès de Bentheimer et sur roche réservoir ont montré que l'injection de tensioactif et de polymères (SP) dans des conditions secondaires est un procédé plus efficient que l'injection de polymère (P) ou de tensioactifs (S) seuls. La réduction des instabilités visqueuses et l'amélioration du contrôle de la mobilité après l'injection SP ont été constatées à partir d'analyses des roches par CT-scanner. Les résultats obtenus dans ce travail, à l'échelle du laboratoire, sont destinées à être utilisés comme données d'entrée pour la simulation des processus CRAH à l'échelle du réservoir. Ils ouvrent la voie à des évaluations économiques réalistes des procédés CRAH pour le pétrole extra-lourd Vénézuélien et, potentiellement, à des développements à grande échelleThis thesis is a study of injection of chemicals as an Enhanced Oil Recovery Method (CEOR) in reference to an extra-heavy oil reservoir case in Venezuela. Firstly, the polymer transport properties of concentrated polymer solutions have been investigated in porous media in monophasic conditions. This has involved: polymer dosage, rheological characterization and coreflood experiments that allowed quantifying the polymer retention, the mobility reduction effect including injectivity aspects. It has been observed that retention/adsorption increases with polymer concentration and that modeling based on depletion layers effects is an effective tool to interpret the mobility reduction values. Secondly, oil, brine and rock from a Venezuelan extra-heavy oil reservoir have been characterized and oil recovery tests in porous media have been carried out. These tests aimed at determining the ultimate residual oil saturation achievable by CEOR. Experimental results on both Bentheimer outcrops and reservoir rock have shown that surfactant-polymer (SP) flooding in secondary conditions is the most relevant process at core scale. SP flooding appears in particular more effective than sole polymer (P) and surfactant (S) flooding. Reduction of viscous instabilities, and hence improvement in mobility control after SP flooding, has been confirmed from CT-scanner analysis. The results obtained in this work at the laboratory scale, are aimed at being used as input data for simulating CEOR processes at the reservoir scale. This opens the way towards realistic economic assessments on CEOR for extra¬heavy oil in Venezuela and large scale field developments
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Chenevière, Pascal. "Méthodologie d'étude du transport transitoire de suspension dans les milieux : application à la récupération améliorée des hydrocarbures par voie microbienne." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10396.
Full textAbstract:
La mise en oeuvre de procédés de récupération améliorée des hydrocarbures par voie microbienne nécessite la maîtrise du transport transitoire de suspensions dans les milieux poreux naturels. Nous avons étudié deux modes de transport d'une suspension bactérienne dans un sable naturel : le transport dans l'hypothèse de l'équilibre local et en présence d'effets cinétiques. Ces deux études expérimentales et théoriques ont conduit à l'ébauche d'un procédé de transport de particules à l'échelle du terrain. La démarche proposée repose sur des expérimentations en réacteur fermé et en colonne de laboratoire et l'utilisation conjointe d'un code de calcul élaboré pour cette étude, le code HYBRID
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Ainous, Nédal. "Réalisation d'un appareil d'analyse en ligne pour l'étude des équilibres liquide-vapeur : application à la récupération assistée des bitumes." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10232.
Full textAbstract:
Pour optimiser la récupération de bruts pétroliers lourds, les compagnies ont recours à des techniques de récupération assistée de bitumes. Une de ces techniques "ES-SAGD" consiste en l'injection d'une coupe pétrolière. Pour évaluer la quantité à injecter, il est nécessaire d'étudier les tensions de vapeur des mélanges coupe-brut et les coefficients de partages liquide-vapeur à partir de la composition des phases. Ces données thermodynamiques servent à alimenter des modèles pour les simulations numériques de l'extraction. La première partie de ce travail est consacrée à la conception, la réalisation, l'étalonnage et la validation d'un nouvel appareil statique pour la mesure des tensions de vapeur et l'analyse en ligne des phases. La deuxième partie concerne l'étude des équilibres liquide-vapeur et la détermination de la composition de la phase liquide et vapeur des mélanges pétroliers par deux techniques : Analyse en ligne et Headspace
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Sadaoui, Zahra. "Etude des conditions de récupération de métaux lourds contenus dans les rejets aqueux, par ultrafiltration assistée : cas du chrome hexavalent." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30078.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur un procede de recuperation de metaux lourds toxiques, notamment le chrome hexavalent, contenus dans des rejets aqueux industriels. Nous avons etudie l'ultrafiltration assistee par des tensioactifs et les conditions operatoires de sa mise en uvre pour recuperer des metaux lourds. Compte tenu de la faible taille des ions metalliques en solution, il est necessaire de les engager dans des edifices plus volumineux pour appliquer un procede membranaire susceptible de traiter de grands debits d'effluents. Notre etude met en evidence l'efficacite du procede de depollution des effluents contenant le chrome hexavalent seul ou en melange avec d'autres ions metalliques (le cadmium et le nickel). Des conditions operatoires douces et flexibles permettent d'epurer les effluents contenant plusieurs centaines de fois la norme de rejet. Les phenomenes physico-chimiques impliques dans la separation recherchee ont ete egalement etudies et l'ecoulement a travers la membrane a ete modelise. Enfin, sont precises, les elements qui permettent un premier calcul technico-economique du procede pour son application industrielle
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Allouani, Rabah Nadir. "Fracturation naturelle du réservoir gréseux de Rhourde el Baguel (Algérie) et intérêt d'une inhibition assistée pour la récupération de l'huile." Toulouse 3, 1991. http://www.theses.fr/1991TOU30172.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif la description et la modelisation des fractures naturelles du gisement du rhourde el baguel (algerie). Il a ete demontre que la productivite de ce gisement est liee a l'existence d'une fracturation intense. Differentes approches ont ete utilisees pour la modelisation des fractures et la definition de la taille moyenne des blocs matriciels. Une methodologie d'orientation des fractures a partir des carottes de sondage a ete developpee. L'autre objectif de ce travail est l'evaluation de la mouillabilite et l'amelioration de la recuperation d'huile. Une experience realisee pour la premiere fois en conditions de gisement confirme le caractere mixte de la mouillaibilite. Ceci implique que lors de l'imbibition dans l'eau, la recuperation de l'huile contenue dans la matrice sera faible, ce qui justifie les tentatives pour l'ameliorer. L'application de l'imbibition dite assistee par l'intermediaire de produits ajoutes a l'eau d'injection va permettre de faciliter l'expulsion de l'huile contenue dans les blocs matriciels. L'importance de cette recuperation est fonction de la nature du produit utilise, de sa concentration et egalement de la permeabilite de l'echantillon considere
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Grandgeorge, Marine. "Le lien à l'animal permet-il une récupération sociale et cognitive chez l'enfant avec autisme ?" Phd thesis, Université Rennes 2, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662840.
Full textAbstract:
Cette recherche s'articule autour d'un objectif central, celui des apports éventuels de la relation aux animaux pour les enfants avec autisme. Pour répondre cette question complexe, nous avons rassemblé des compétences pluridisciplinaires (éthologie, psychologie, pédopsychiatrie) et utilisé leurs méthodologies : évaluation clinique, questionnaire, observation en condition habituelle et expérimentation. Nous avons aussi étudié un groupe contrôle d'enfants typiques pour une approche comparative. Nos résultats montrent que les enfants avec autisme sont sensibles à leur environnement social, leur développement langagier étant lié au niveau d'éducation de leurs parents. De plus, les animaux familiers pourraient être des partenaires "sociaux". Les interactions entre les enfants avec autisme et leurs animaux sont diverses, influencées par les caractéristiques des deux partenaires et de leur environnement. L'observation des interactions avec les chiens familiers révèle que les enfants, quelque soit leur diagnostic, ne différent pas dans leurs comportements tournés vers l'animal. Les chiens, quant à eux, semblent moins interagir avec les enfants avec autisme. En parallèle, notre méthode de la Strange Animal Situation, a permis l'étude des comportements de l'enfant face à un animal non familier. Il révèle l'existence de profils comportementaux généraux avec une continuité entre les comportements des enfants typiques et avec autisme. Dans cette situation, une partie des enfants avec autisme présente un biais attentionnel vers les êtres humains. Pour finir, nous avons montré un lien entre l'arrivée d'un animal dans une famille et l'amélioration de compétences sociales des enfants avec autisme. Via une approche pluridisciplinaire, cette recherche contribue à la compréhension des relations entre les enfants avec autisme et les animaux de compagnie, tout en donnant des pistes de réflexion pour les interventions assistées par l'animal
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Jaubert, Jean-Noël. "Une méthode de caractérisation des coupes lourdes des fluides pétroliers applicable à la prédiction des propriétés thermodynamiques des huiles et à la récupération assistée du pétrole." Aix-Marseille 3, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX30003.
Full text
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Cissokho, Malick. "Etude expérimentale des interactions Huile brute/Saumure/Roche sur la récupération d'hydrocarbures par injection d'eau de faible salinité." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00530177.
Full textAbstract:
De nombreux travaux effectués en laboratoire ou sur des champs pétroliers ont mis en évidence l'influence que peut avoir la salinité de l'eau de balayage sur le déplacement des hydrocarbures. Les premières études documentées sur la capacité de l'injection d'eau de faible salinité à devenir une méthode EOR (augmentation de la récupération) ont débuté dans les années 90 [Jadhunandan & Morrow, 1991] suivies par d'autres auteurs [Lager et al., 2006]. Cependant il n'existe pas, à ce jour, d'explication générale du phénomène. L'objectif de notre étude est d'une part de quantifier, sur un système Huile/Saumure/Roche bien caractérisé, les récupérations additionnelles d'hydrocarbure par injection d'eau diluée, d'autre part, à partir de l'évolution des paramètres physico-chimiques, de proposer des explications aux réactions du milieu poreux conduisant à l'amélioration du déplacement microscopique de l'huile brute. Nous avons effectué nos expériences en considérant un système composé d'un grès d'affleurement (DU3) consolidé de perméabilité moyenne (400-800mdy) contenant 10% d'argile mais pas de kaolinite, d'une huile de gisement (Huile A) contenant 2,3% d'asphaltènes, d'une saumure résidente de concentration égale à 50g/l (90%w NaCl, 10%w CaCl2) et de saumures de faible salinité (1g/l) contenant ou pas des ions divalents. Les résultats des expériences de balayages tertiaires et secondaires ont mis en évidence des récupérations additionnelles d'hydrocarbure comprises entre 9 et 11% (OOIP) lorsqu'on passe de l'injection d'une saumure à 50g/l à une saumure à 1g/l et entre 4 et 6% (OOIP) lorsqu'on passe de 1g/l à 0,1g/l. Ces récupérations additionnelles, qui sont toujours accompagnées de l'augmentation du pH et de la réduction de la perméabilité de l'échantillon, ont lieu à partir d'une valeur seuil de salinité comprise entre 2,5 et 1g/l. Elles sont également observées en l'absence d'ions divalents dans l'eau d'injection. La reprise de production observée après injection de 2 à 3 VP a pour origine un effet de dispersivité diphasique qui est cohérente avec le seuil de salinité nécessaire à la reprise de production. Des observations à l'aide d'un MEB montrent que l'huile résiduelle préserve partiellement les surfaces et empêche le décollement et la libération des particules argileuses. L'augmentation du pH n'est pas le moteur de ce phénomène, elle est due aux réactions simultanées d'échanges ioniques à la surface de la roche et de dissolution des carbonates. La réduction de la perméabilité, comme l'augmentation du pH, est également observée dans les cas où aucune récupération additionnelle d'huile n'a été mise en évidence. Cette réduction de perméabilité est due à l'expansion interparticulaire prévue par la théorie DLVO lors de la diminution de la force ionique. La libération de particules argileuses lors des expériences de traçages monophasiques et le comportement de l'ion divalent Ca++ qui disparaît plus vite des effluents montre l'importance des échanges ioniques dans le déplacement microscopique des hydrocarbures.
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Ayoub, Elie. "Caractérisation des effluents d’expérimentations EOR (Enhanced Oil Recovery) grâce à des techniques de microfluidique analytique." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS017.
Full textAbstract:
La récupération assistée du pétrole par voie chimique (cEOR, chemical Enhanced Oil Recovery) est l'une des méthodes utilisées pour répondre à la demande croissante de pétrole. Parmi les méthodes de cEOR, on retrouve la voie tensioactive. Cette dernière consiste à injecter une formulation aqueuse, contenant des tensioactifs, afin d’obtenir des tensions interfaciales ultra basses (typiquement < 10-2 mN / m) entre l’eau et le pétrole, et ainsi mobiliser le pétrole piégé par les forces capillaires dans le réservoir. Généralement, un scan de salinité est effectué en laboratoire afin de déterminer la salinité optimale (S*) de la formulation permettant l’obtention d’une tension interfaciale minimale. Ensuite, la formulation optimale est évaluée par un test appelé « coreflood » qui est effectué dans des conditions (Pression et Température) très proches de celles du réservoir sur un échantillon de roche. La performance d’une expérimentation coreflood est évaluée par la détermination de la quantité d’huile récupérée et de la quantité de tensioactifs retenue sur la roche (par adsorption). Ces deux paramètres sont d’une importance primordiale pour confirmer la viabilité économique du procédé cEOR. Actuellement, les effluents de coreflood sont collectés dans des tubes tout au long de l'expérience et les analyses sont effectuées hors ligne. La quantité d'huile récupérée est mesurée par volumétrie (rapport eau/huile dans les tubes) ou par RMN. Les tensioactifs sont dosés dans la phase aqueuse par dosage à la hyamine ou par HPLC. Il est à noter que ces analyses peuvent être difficiles à effectuer expérimentalement car les effluents peuvent contenir des émulsions difficilement séparables. De plus, on ignore si tous les tensioactifs sont bien en phase aqueuse ou bien s’ils sont partiellement piégés dans la phase huileuse. Pour surmonter ces difficultés et quantifier les deux paramètres importants des expérimentations coreflood, nous avons développé une technique de mesure en ligne basée sur les outils microfluidiques. Le dispositif expérimental comprend : une puce de dilution pour transférer les tensioactifs dans la phase aqueuse, une chambre d’observation permettant de quantifier le ratio eau/huile des effluents par analyse d’images, un dispositif de séparation membranaire, et un spectromètre UV-visible en ligne pour le dosage des tensioactifs. Ce dispositif expérimental a été validé avec succès avec des mélanges de fluides modèles (décane, saumures de NaCl et dodécylbenzènesulfonate de sodium SDBS) et a été évalué sur des systèmes réels (pétrole brut et formulations de tensioactifs industriels). Finalement, il a été testé dans les conditions représentatives d’expérimentations coreflood, en étant directement connecté à la sortie d’une carotte de roche lors d’un tel essai. Les résultats obtenus pendant ces travaux de thèse ont prouvé l’efficacité du montage expérimental pour faciliter la quantification des tensioactifs, présents dans les effluents des expérimentations coreflood, et du volume d’huile récupéré. Ils ont montré une claire amélioration par rapport aux protocoles de quantification actuellement appliquésChemical Enhanced Oil Recovery (cEOR) is one of the methods used to meet the growing demand for oil. Among these methods we can find the surfactant flooding. Surfactant flooding consists in injecting an aqueous formulation, containing surfactants, in order to obtain ultra-low interfacial tensions (typically <10-2 mN / m) between water and oil and thus mobilize the oil trapped by capillary forces in the reservoir. Generally, a salinity-scan is performed, in the laboratory, to determine the optimal salinity (S*) of the formulation which corresponds to a minimum of interfacial tension. The optimal formulation is then evaluated through a "coreflood test" which is carried out on a rock sample under conditions (Pressure and Temperature) very close to those of the reservoir. The performance of a coreflood experiment is evaluated by determining the amount of oil recovered and the amount of surfactants retained in the reservoir (by adsorption). These two parameters are of prime importance to confirm the economic viability of the cEOR process. Currently, coreflood effluents are collected in tubes throughout the experiment and the analyses are performed offline. The quantity of oil recovered is measured by volumetry (water/oil ratio in the tubes) or RMN. Surfactants are dosed in the aqueous phase by hyamine assay or by HPLC. It is noteworthy that these analyses may be difficult to carry out experimentally since the effluents may contain emulsions that are difficult to separate. Moreover, it is unclear whether all surfactants are well in the aqueous phase, or whether they are partly trapped in the oil phase. To overcome these difficulties and quantify the two important parameters of coreflood experiments, we have developed an integrated online measurement technique based on microfluidic tools. The experimental setup includes: a dilution chip to transfer the surfactants in the aqueous phase, an observation chamber to quantify the water / oil ratio of the effluent by image analysis, a membrane-based separation device, and an on-line UV-visible spectrometer for surfactants quantification. This experimental setup was successfully validated with model fluid mixtures (decane, NaCl brines and sodium dodecyl benzene sulfonate SDBS), and was evaluated on real systems (crude oil and industrial surfactant formulations). Finally, it was tested under representative conditions of coreflood experiments, being directly connected to the output of a coreflood test. The results obtained during this thesis work proved the effectiveness of the experimental setup to facilitate the quantification of the surfactants in the effluents of the coreflood experiments, and the volume of oil recovered. They showed a clear improvement compared to the quantification protocols currently applied
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Al, Chami Jamal. "Développement d'une méthode d'extraction séquentielle de 36 composés phénoliques et 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques à partir d'échantillons atmosphériques." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6131.
Full textAbstract:
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants organiques persistants émis dans l’atmosphère par de nombreux processus de combustion. Ils sont particulièrement étudiés en raison de leur potentiel cancérigène et mutagène. Les phénols fonctionnalisés (chloro- et nitrophénols principalement) sont rejetés dans l’atmosphère du fait de leur utilisation comme pesticides. Ils peuvent aussi provenir des combustions de déchets, du charbon, du bois et des émissions des véhicules diesel. Bien que certains d’entre eux soient toxiques pour l’homme et les végétaux, ils ne sont que très peu étudiés en France. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif d’élaborer une méthode séquentielle d’extraction accélérée par solvant pressurisé à partir de la résine XAD-2 dopée. La première étape est l’extraction de 36 composés phénoliques avec de l’eau chaude alcaline à 150 °C, ensuite, l’extraction de 16 HAP se fait avec un mélange de n-hexane-acétone à 105 °C. Les composés phénoliques sont concentrés par micro-extraction sur phase solide, suivie d’une dérivation par silylation dans l’injecteur d’un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse pour l’analyse. Les HAP sont quantifiés par chromatographie liquide à détection par fluorescence. L’optimisation de la méthode d’extraction a permis d’obtenir des taux de recouvrement satisfaisants : 74-109% (chlorophénols), 60-101% (nitrophénols) et 85-114% (HAP). De plus, la méthode d’analyse validée est rapide, sélective, fiable et sensible avec des limites de détection de 0,03-26 ng. ML-1. Grâce à une consommation minimale de solvants organiques, la méthode est également moins polluante de l’environnementPolycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are persistent organic pollutants. They are emitted into the atmosphere by many combustion processes and they have been particularly studied due to their potential carcinogenic and/or mutagenic properties. Functionalized phenols (e. G. Chloro- and nitro-phenols) are released into the atmosphere because of their use as pesticides. They can also be emitted from diesel engines, waste incineration, coal and wood combustions. Some of them are known or suspected to be highly toxic to human health and plants. However, they are poorly studied in France. In this laboratory study, accelerated solvent extraction was used for the sequential extraction of 36 phenolic compounds and 16 PAH from spiked XAD-2 resin. The procedure is based on hot alkaline water extraction (150 °C) of polar phenolic compounds, followed by acetone-n-hexane (1:1, v/v) extraction of PAH at 105 °C. The phenolic compounds in the aqueous extract are preconcentrated onto solid-phase microextraction fiber, followed by desorption and injection-port derivatization prior to gas chromatography analysis with mass spectrometry detection. The PAH, included in the second fraction, are preconcentrated by rotary evaporator and analyzed by liquid chromatography with fluorescence detection. Optimization of the extraction method allowed achieving high recoveries: 74-109% (chlorophenols), 60-101% (nitrophenols) and 85-114% (PAH). The validated analytical procedure is fast, selective, reliable and sensitive with detection limits of 0. 03-26 ng. ML-1. Furthermore, the method is environmentally friendly, as it consumes much less harmful organic solvents compared to conventional extraction methods
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Yousef, Soleiman. "Etude d'estimations d'erreur a posteriori et d'adaptivité basée sur des critères d'arrêt et raffinement de maillages pour des problèmes d'écoulements multiphasiques et thermiques. Application aux procédés de récupération assistée d'huile." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918782.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénér ées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Au chapitre 1 nous considérons le problème de Stefan instationaire a deux phases qui modélise un processus de changement de phase régi par la loi de Fourier. Nous régularisons la relation entre l'enthalpie et la température et nous discrétisons le problème par la méthode d'Euler implicite en temps et un schéma numérique conforme en espace tel que les élément finis conformes, ou les volumes finis centrés aux sommets du maillage. Nous démontrons une borne supérieure de la norme duale du résidu, de l'erreur sur l'enthalpie dans L2(0; T;H-1) et de l'erreur sur la température dans L2(0; T;L2), par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent : un estimateur associé à l'erreur de régularisation, un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. En fin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Un test numérique illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des indices d'efficacité proches de la valeur optimale de 1 sont obtenus. Au chapitre 2 nous développons des estimations d'erreur a posteriori pour l'écoulement de Darcy polyphasique et isothermique, décrit par un système couplé d'équations aux dérivées partielles non linéaires et d'équations algébriques non linéaires. Ce système est discrétisé en espace par une méthode de volume finis centrés par maille et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous etablissons une borne supérieure d'une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tiens compte de la non-conformité des volumes finis par des estimateurs d'erreur a posteriori entièrement calculables. Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur la formulation d'un critère d'arrêt de l'algorithme de linéarisation du problème discrète (tel que la méthode de Newton) avec un critère d'arrêt du solveur algébrique de résolution du système linéarité (par exemple la méthode GMRes), de sort que les contributions des estimateurs d'erreur correspondant n'affectent plus la somme globale des estimateurs d'erreur de manière significative. Nous appliquons notre analyse sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoir pour confirmer qu'en général notre ajustement des critères d'arrêt apporte une économie significative (jusqu'au un ordre de magnitude en termes du nombre total des itérations du solveur algébrique), déjà sur des maillages fixes, et ceci sans perte notable de précision. Au chapitre 3 nous complétons le modèle décrit au chapitre 2 en considérant une condition non-isothermique pour l'écoulement a fin de traiter le modèle général d'écoulement polyphasique thermique dans les milieux poreux. Pour ce problème, nous développons des estimateurs d'erreur analogues a ceux du chapitre 2 pour lesquels nous établissons une borne supérieure d'erreur entièrement calculable, pour une norme duale du résidu complétée par un terme d'évaluation de la non-conformité. Nous montrons ensuite comment estimer séparément chaque composante d'erreur, ce qui nous permet d'ajuster les critères d'arrêt et d'équilibrer les contributions des différents estimateurs d'erreur : erreur d'approximation en temps, erreur d'approximation en espace, erreur de linéarisation et erreur du solveur algébrique. Ce chapitre se termine par une application des estimateurs au modèle d'huile morte. La preuve de l'efficacité de notre estimation a postiriori est egalement fournie. Finalement, au chapitre 4 nous considérons les procédés de récupération assistée d'huile. Plus précisément, nous étudions une technique de récupération thermique d'huile de type huile morte par injection de vapeur destinée a augmenter la mobilité des hydrocarbures. Dans ce chapitre, nous appliquons l'analyse a posteriori des chapitres 2 et 3, nous proposons une formule de quadrature pour simplifier l'évaluation des estimateurs, nous proposons un algorithme adaptatif de raffinement de maillages en espace et en temps basé sur les estimateurs et nous illustrons pas des essais numériques sur des exemples réalistes la performance de cette stratégie de raffinement. Notamment, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation sur des exemples en dimension trois.
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Yousef, Soleiman. "Etude d’estimations d’erreur a posteriori et d’adaptivité basée sur des critères d’arrêt et raffinement de maillages pour des problèmes d’écoulements multiphasiques et thermiques : Application aux procédés de récupération assistée d’huile." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066616.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénérées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Les modèles considérés sont discrétisé en espace par une méthode de volume finis et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous démontrons une borne supérieure d’une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tient compte de la non-conformité de la méthode de discrétisation, par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent: un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur d’une résolution algébrique du système linéarisé (par exemple la méthode GMRes), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. Enfin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Des tests numériques illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation, du nombre total des itérations de linéarisation et du nombre total des itérations du solveur algébrique sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoirThe goal of this thesis is the a posteriori error analysis and the conception of adaptive strategies based on stopping criteria and local mesh refinement. We treat a class of multi-dimensional degenerate parabolic equations which represent typical examples of industrial interest. The considered models are discretized by a finite volume scheme in space with the backward Euler temporal stepping. We prove un upper bound for a dual norm of the residual, augmented by a nonconformity evaluation term, by fully computable error estimators. These estimators include: an estimator associated to the linearization error, an estimator associated to the algebraic error, an estimator associated to the temporal error, and an estimator associated to the spatial error. Consequently, these estimators allow to formulate an adaptive resolution algorithm where the corresponding errors can be equilibrated. We also propose a strategy of local mesh reffinement. Finally, we prove the efficiency of our a posteriori estimates. A numerical test illustrates the efficiency of our estimates and the performance of the adaptive algorithm. In particular, a significant gain in terms of the number of mesh cells, the total number of the iterations of the linearization method, and the total number of algebraic solver iterations is achieved on several real-life reservoir engineering examples
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Schneider, Marc. "Mouillabilité texturée dans les systèmes micro fluidiques et applications dans l'industrie pétrolière." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00568996.
Full textAbstract:
La mouillabilité mixte ou partielle dans les milieux poreux influe considérablement sur le comportement des écoulements diphasiques. Dans le monde, la plupart des réserves pétrolières se situent dans des réservoirs possédant une mouillabilité hétérogène. Des études détaillées de l'influence de la mouillabilité partielle sur le comportement des écoulements dans les milieux poreux de type modèle micro fluidique sont par conséquent d'un intérêt majeur, tant pour la recherche fondamentale que pour les études appliquées. Nous avons développé une nouvelle technique permettant pour la première fois la modification et la structuration de la mouillabilité de surface dans les systèmes micro fluidique de type complexe, système d'une grande homogénéité et de haute qualité fabriqué en poly(dimethylsiloxane) (PDMS). Ces progrès obtenus dans le traitement des surfaces, nous ont permis d'étudier l'influence de la mouillabilité partielle sur le comportement des écoulements diphasiques et d'observer de nouveaux régimes d'écoulements. L'observation des régimes d'écoulement particuliers en fonction de la mouillabilité dans des carottes de roche nous a permis de développer une nouvelle technique de détection basée sur une visualisation optique de celle-ci. Ce concept de mesure d'écoulements par visualisation optique à l'échelle du pore fut étendu et un nouvel outil d'imagerie microscopique a été développé.
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Duboin, Aurélien. "Écoulements de fluides complexes en présence d'interfaces dans des systèmes microfluidiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00831518.
Full textAbstract:
En lien avec des procédés de récupération assistée du pétrole, la mise en œuvre d'écoulements biphasiques immiscibles dans des géométries microfluidiques permet d'étudier comment des solutions aqueuses semi-diluées de polymères peuvent modifier la dynamique d'interface entre une phase aqueuse et une phase organique. Nous travaillons dans une géométrie commune en microfluidique (flow focusing), induisant des écoulements élongationnels, avec une phase externe aqueuse polymérique et une phase interne organique newtonienne. Nous observons des formes d'interfaces particulières liées au comportement non newtonien de la phase externe. Les propriétés élongationnelles du polymère favorisent la formation de pointes et de jets de taille micrométrique et les contraintes normales développées par le polymère stabilisent le jet sur de très grandes distances rendant possible la synthèse de microfibres, à partir de ces jets, dans le système. Par ailleurs, nous utilisons des géométries modélisant les configurations rencontrées dans les réservoirs dans l'industrie pétrolière, pour étudier de façon systématique les effets des polymères (viscosité/élasticité) sur le déplacement d'huile, à l'échelle du pore et du réseau. Nous caractérisons l'influence du rapport de viscosité entre les phases, du nombre capillaire et des conditions de mouillage, sur la forme du front polymères/huile et le taux de récupération d'huile. Enfin, nous employons une méthode de traitement de surface en phase sèche permettant d'améliorer l'hydrophilie d'un matériau compatible avec l'utilisation de pétrole pour fabriquer des systèmes aux propriétés de mouillage contrôlées et texturables, jusqu'à l'échelle micrométrique.
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Nikoosokhan, Saeid. "Stockage géologique du dioxyde de carbone dans les veines de charbon : du matériau au réservoir." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00787962.
Full textAbstract:
Les émissions de CO2 dans l'atmosphère sont reconnues comme ayant un effet significatif sur le réchauffement climatique. Le stockage géologique de CO2 est largement considéré comme une approche essentielle pour réduire l'impact de telles émissions sur l'environnement. De plus, injecter du dioxyde de carbone dans les veines de charbon remplies de méthane présent naturellement facilite la récupération de ce méthane, un processus connu sous le nom de récupération assistée du méthane des veines de charbon (ECBM en anglais). Mais le gonflement de la matrice de charbon induite par l'adsorption préférentielle de dioxyde de carbone par rapport au méthane conduit à la fermeture du système de cleats (un ensemble de petites fractures naturelles) du réservoir et donc à une perte d'injectivité. Cette thèse de doctorat est consacrée à l'étude de comment cet injectivité évolue en présence de fluides. Nous dérivons deux modèles poromécaniques à double porosité pour une veine de charbon saturée par un liquide pur. Les équations constitutives obtenues permettent de mieux comprendre et modéliser le lien entre injectivité de la veine de charbon et gonflement du charbon induit par l'adsorption. Pour les deux modèles, on considère l'espace poreux du réservoir comme divisé en les cleats macroporeuses et les pores de la matrice de charbon. Les deux modèles diffèrent dans la manière dont l'adsorption de fluide est prise en compte : le premier modèle est limité à une adsorption surfacique, tandis que le deuxième modèle peut être appliqué à l'adsorption dans un milieu possédant un réseau poreux générique, et donc dans un milieu microporeux comme le charbon, pour lequel l'adsorption se déroule principalement par remplissage de micropores. Le second modèle est calibré sur deux charbons avec des propriétés de sorption et de gonflement différentes. Nous effectuons alors des simulations à différentes échelles (du Volume Élémentaire Représentatif, de l'échantillon de charbon, la veine de charbon). En particulier, nous validons notre modèle sur des données expérimentales de variations de perméabilité de charbon induites par l'adsorption. Nous effectuons aussi des simulations de veines dont le méthane serait produit (un processus connu sous le nom de CBM en anglais) ou de veines sans méthane dans lesquelles du CO2 serait injecté. Nous étudions l'effet de différents paramètres tels que les conditions aux limites, la compressibilité de la matrice de charbon, ou la cinétique de transfert de liquide entre les cleats et la matrice de charbon. Dans une dernière partie, le modèle dérivé est étendu aux cas pour lesquels le charbon est en présence de mélanges fluides binaires tels que les mélanges de méthane et le dioxyde de carbone. Nous calibrons entièrement calibré ce modèle étendu sur des données disponibles obtenues expérimentalement et par simulations moléculaires. Des calculs sont alors effectués à l'échelle d'un Volume Élémentaire Représentatif pour prévoir comment sa porosité et sa perméabilité varient en présence de mélanges fluides de méthane et de dioxyde de carbone
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Lagree, Bertrand. "Modelling of two-phase flow in porous media with volume-of-fluid method." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066199/document.
Full textAbstract:
La compréhension des écoulements multiphasiques en milieu poreux revêt une importance capitale dans de nombreuses applications industrielles et environnementales, à des échelles spatiales et temporelles variées. Par conséquent, la présente étude propose une modélisation des écoulements multiphasiques en milieu poreux par le biais de la méthode Volume de Fluide, et présente des simulations de digitations de Saffman-Taylor, motivées par l'analyse d'expériences de balayage dans des blocs de grès de Bentheimer quasi bidimensionnels initialement saturés en huile extra-lourde par de l'eau. Le code Gerris, permettant des calculs parallèles efficaces à l'aide d'un maillage de type octree, est utilisé. Des tests de précision et de rapidité de calcul sont réalisés à l'aide de divers niveaux de raffinement, ainsi qu'une comparaison avec des simulations de référence dans la littérature. Des simulations 3D dans des milieux réels numérisés sont réalisés avec des résultats encourageants. Même s'il n'est pas encore possible d'atteindre des nombres capillaires réalistes, des écoulements dans des domaines cubiques de 1 mm de côté sont simulés, avec un temps de calcul raisonnable. Des simulations 2D de digitations visqueuses avec injection centrale ou latérale sont également présentées, basées sur la loi de Darcy. L'aspect fractal des digitations est étudié aussi bien à l'aide de la dimension fractale que de la variation de l'aire des motifs obtenus par rapport à leur périmètre. Enfin, des balayages à l'aide de polymères suivant des balayages à l'eau dans un processus en deux temps sont simulés à partir d'une modélisation darcéenneUnderstanding multiphase flow in porous media is of tremendous importance for many industrial and environmental applications at various spatial and temporal scales. The present study consequently focuses on modelling multiphase flows by the Volume-of-Fluid method in porous media and shows simulations of Saffman-Taylor fingering motivated by the analysis of waterflooding experiments of extra-heavy oils in quasi-2D square slab geometries of Bentheimer sandstone. The Gerris code which allows efficient parallel computations with octree mesh refinement is used. It is tested for accuracy and computational speed using several levels of refinement and comparing to reference simulations in the literature. Simulations of real rocks are realised in three dimensions with very promising results. Though it is not yet possible to attain realistic capillary numbers, it is possible to simulate flows in domains of physical size up to 1 mm3 in reasonable CPU time. 2D simulations of viscous fingering with both central and lateral injection are also presented in this study, based on Darcy's law. The fractal aspect of this fingering is studied by considering both its fractal dimension and the variation of the area of the resulting pattern with respect to its arclength. Finally, polymer flooding following waterflooding in a two-step process is simulated with Darcy modelling
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Barthet, Cécile. "Effect of the microstructure on the physico-chemical properties of multiblock associative polymers synthesized via RAFT/MADIX micellar polymerization." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30385.
Full textAbstract:
Depuis le milieu du 20ème siècle, les techniques de récupération assistée du pétrole (RAP) ont été beaucoup utilisées afin d’améliorer le rendement d’extraction du pétrole brut. Des polyacrylamides modifiés hydrophobiquement ont montré des propriétés intéressantes en tant que modificateurs de rhéologie en vue d’une application en RAP. Cependant, la synthèse de polymères hydrosolubles comportant des segments hydrophobes le long de la chaîne est un défi puisque les monomères hydrophiles et hydrophobes sont rarement miscibles dans le même solvant. Le but de cette thèse a été de développer des copolymères à base d’acrylamide pouvant ensuite être utilisés en RAP. Au cours de l’extraction du pétrole, des polymères possédant des longues chaînes sont mélangés à l’eau puis injecté dans le puits afin de pousser le pétrole brut en dehors de celui-ci. Le polymère a alors pour rôle d’accroître la viscosité de l’eau de sorte qu’elle puisse déplacer plus efficacement le pétrole hors du réservoir. Au cours de cette thèse, la technique RAFT/MADIX a été combinée à la polymérisation micellaire dans le but de synthétiser de nouveaux copolymères associatifs d’architectures contrôlées et possédant de nombreux blocs hydrophobes distribués le long de la chaîne. En phase aqueuse, les segments hydrophobes s’associent et forment un réseau viscoélastique résultant en une augmentation de la viscosité. La combinaison de RAFT/MADIX avec la polymérisation micellaire nous permet également de limiter la dérive en composition observée en polymérisation micellaire conventionnelle. Dans un premier temps, l’étude de l’effet des monomères et de sels sur le comportement des micelles de tensio-actif a montré que la présence de NaAMPS gouverne le procédé de micellisation du SDS par rapport à l’acrylamide. Cette étude a également prouvé qu’il est possible de prévoir l’évolution du NH en fonction de la composition du milieu réactionnel au cours de la synthèse. La compréhension des interactions tensio-actif-monomères permet ainsi de prévoir la microstructure du polymère. Dans un second temps, il a été démontré que les polymères associatifs synthétisés ici se comportent comme des chaînes vivantes et peuvent être étendus avec de l’acrylamide pour former des polymères à bloc de haute masse molaire. L’addition d’un sel monovalent tel que le chlorure de sodium (NaCl) s’est révélée un outil efficace pour contrôler la microstructure du polymère, rendant possible le passage d’une composition de type gradient vers une composition plus homogène (rmonomères hydrophiles/tBS proche de 1). Enfin, l’analyse des relations structure-propriété a montré que tous les polymères synthétisés possèdent un comportement associatif et accroissent la viscosité de l’eau comparé à l’homopolyacrylamide. La présence de NaAMPS dans la chaîne diminue fortement la viscosité du polymère alors qu’elle n’est pas affectée par celle du chlorure de sodium. Le polymère présentant les meilleures propriétés en vue d’une application en RAP est P(Am90-co-AMPS10-co-(Am/NaCl)10-co-tBS1). L’utilisation de NaCl assure de bonnes propriétés rhéologiques tandis que le NaAMPS favorise la solubilité du copolymère en solution aqueuseSince the middle of the 20th century, enhanced oil recovery (EOR) techniques have been used to improve the extraction of crude oil. Hydrophobically modified polyacrylamides have shown great properties as rheology modifiers for EOR purposes. However, the synthesis of water-soluble polymers containing hydrophobic segments along the backbone is challenging as hydrophilic and hydrophobic monomers are rarely soluble in the same solvent. The aim of this project was to develop acrylamide-based copolymers for enhanced oil recovery (EOR). In this process, long chain polymer molecules are mixed with water and injected into the oil field in order to drive the oil out of the well. The polymer serves to increase the viscosity of the water, making it more effective at displacing the oil. In this thesis, RAFT/MADIX technique has been combined with micellar polymerization in order to synthesize new associative copolymers with controlled architectures and numerous hydrophobic blocks distributed along the backbone. The associations generate a viscoelastic network in aqueous media resulting in a viscosity increase. The combination of RAFT/MADIX with micellar polymerization allows us to limit the compositional drift observed in conventional micellar polymerization. First, the study of the effect of monomers and salts on the behavior of surfactant micelles has shown that the influence of NaAMPS dominates that of acrylamide in its effect on the micellization behavior of SDS. This study has proven that it is possible to predict how NH would vary depending on the composition of the reactive medium during the synthesis. Understanding the surfactant-monomer interactions thus enables prediction of the microstructure of the polymer. In a second step, it has been demonstrated that the associative polymeric chains were living chains and could be further extended to high molar masses with acrylamide. Increasing the content of NaAMPS in the hydrophilic backbone led to a significant increase in the reactivity ratio. The addition of monovalent salt (especially NaCl) is a useful tool to control the polymer microstructure, enabling switching between a gradient-type composition and a more homogeneous one (rhydrophilic monomers/tBS close to 1). Finally, the examination of structure-property relationships of the associative polymers has highlighted that all polymers displayed associating properties as well as enhanced viscosity compared to homopolyacrylamide. The polymer viscosity strongly decreased upon incorporation of NaAMPS within the backbone while it was unaffected by the presence of NaCl during the synthesis. The polymer displaying the best properties for use in EOR is P(Am90-co-AMPS10-co-(Am/NaCl)10-co-tBS1). The use of NaCl ensures good rheological properties while AMPS enhances the solubility of the copolymer
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Maunier, Christine. "Développement d'un outil numérique d'aide à l'étude et à la conception de procédés d'injection d'eaux additivées : application à la récupération tertiaire du pétrole." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL132N.
Full textAbstract:
Nous avons développé un code de calcul permettant de simuler et d'analyser des expériences de laboratoire d'injection de solutions micellaires dans des carottes de sol dans un but de récupération d'huile résiduelle. Après avoir identifié et représenté par des modèles appropriés les différents processus mis en jeu au cours du transport (modification des tensions interfaciales, des équilibres de phases, interactions physicochimiques) nous avons bâti notre modèle de transport à partir des équations de bases établies sur un réseau d'écoulement. Nous avons démontré la stabilité du modèle et, sur des exemples de simulation, nous avons proposé une démarche pour identifier des processus d'interactions à partir de résultats d'expérience de transport. Enfin, on a pu donner des exemples de simulations d'expériences de déplacement d'huile résiduelle en prenant en compte les interactions physico-chimiques au sein du milieu poreux
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Hauner, Ines Margret. "Interfacial water dynamics." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066145/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude de trois phénomènes interfaciaux reliés à l’eau : (i) la diffusion de protons dans un environnement complexe, (ii) la formation de gouttes et (iii) le déplacement d’huile sous l’effet du déplacement d’une phase aqueuse dans un circuit microfluidique poreux. Dans un premier temps, nous étudions une « quasi-interface », constituée de deux solutions complexes aqueuses de différents pH, telles qu’on les trouve dans les milieux cellulaires. La diffusion des protons ainsi que les dynamiques de réorientation des molécules d’eau sont examinés et nos résultats suggèrent que le transport des protons serait médié par des molécules tampons. La deuxième partie de cette thèse porte sur la rupture de gouttes à l’interface liquide/air. La rupture de gouttes de fluides non-visqueux est un phénomène extrêmement riche et sa description théorique constitue un des cas les plus simples des singularités à temps fini. Dans le chapitre 4 on met en évidence par l’imagerie ultrarapide que l’eau possède une tension de surface dynamique à l’échelle de la milliseconde. Dans le chapitre 5, on s’intéresse à la dynamique de rupture de métaux en évaluant si des mesures électriques permettent de se rapprocher temporellement (et spatialement) au plus près de la rupture (ns). Dans la dernière partie (chapitre 6), on revisite le problème classique du déplacement d’huile avec de l’eau, rencontré dans les techniques de récupération assistée du pétrole (RAP). On s’intéresse au rôle de la topologie de surface de la roche poreuse sur le piégeage de gouttes d’huile et dégage une loi d’échelle générale liant les effets de la rugosité au déplacement du fluide au sein du canalWater is the most abundant molecule on earth, indispensable for a plethora of chemical reactions and vital to the functioning of most living organisms. Interfacial water is particularly interesting to study as its physicochemical properties deviate significantly from the bulk whilst being of crucial importance to both fundamental research and industrial process design. In this thesis we study the interfacial water dynamics of three highly relevant phenomena by primarily recurring on microfluidics and ultrarapid imaging approaches. The first part focusses on proton diffusion in complex aqueous environments such as the the cytoplasm which remains a central issue in the biowater controversy. We evaluate and discuss the relevance of different proton diffusion mechanisms in cellular mimic solutions. The second part of this thesis is centred around droplet formation dynamics which are not only omnipresent in nature and technology, but also constitute a very rich phenomenon involving finite time singularities. We evaluate the outstanding pinch-off behaviour of water and aqueous solutions at the water/air interface that significantly deviates from other comparable non-viscous liquids on the millisecond time scale. In the last part we study a three phase system consisting of water and oil embedded in different ‘rough’ microstructures. Surface topology is identified as important determinant for the relative wettability behaviour of oil and water which constitutes a key finding for the development of efficient and environmentally compatible enhanced oil recovery strategies
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El-Tayeb, El-Sayed Mohamed. "Rétention d'alpha-oléfinésulfonates de sodium dans un sable argilo-calcaire : étude expérimentale et modélisation du transport en présence de cations divalents et d'asphalte." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL149N.
Full textAbstract:
L’utilisation de tensioactifs de type alpha-oléfinésulfonate dans les procédés de récupération améliorée du pétrole apparait comme une solution à des gisements pétroliers possédant une eau de gisement moyennement salée contenant des cations divalents. L’optimisation du procédé passe par l'élaboration d'un modèle de transport traduisant l'évolution de la concentration du tensioactif, donc de son efficacité, lors de son transit au sein du milieu poreux que constitue le gisement. La modélisation s'est appuyée sur une méthode expérimentale reposant sur la chromatographie réactive, qui permet à partir de l'analyse de la réponse d'un milieu poreux à un signal de concentration de déduire qualitativement et quantitativement les interactions qui contrôlent le transport de l'espèce étudiée. Les expériences ont été effectuées sur un sable argilo-calcaire, le sable de gue et sur un mélange artificiel de sable d'argile, imprégné par de l'asphalte. Le mélange de tensioactif utilisé est une alphaoléfinésulfonate de sodium commerciale en C14-C16. Trois phénomènes prépondérants contrôlent le transport de ce tensio-actif au-dessus de la concentration micellaire critique: (1) l'adsorption est essentiellement contrôlée par la concentration en magnésium qui n'est pas contrôlée par les équilibres calcocarboniques (ii) la séparation chromatographique du mélange en trois classes de produits lors de l'adsorption (iii) le partage du à la présence d'asphalte sur la surface qui augmente notablement la capacité de rétention du milieu. À partir de ces observations un modèle global a été développé pour simuler le comportement du tensioactif dans un large domaine (10-4 à 10-1 mole/l) et de quantité injectée. Ce modèle est utilisable pour évaluer à la fois le comportement des alphaoléfinésulfonates commerciaux en milieu poreux et la faisabilité du procédé
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Guetni, Imane. "Transport of polymer solutions in controlled low permeability porous media of various mineralogies." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0184.
Full textAbstract:
La récupération assistée du pétrole est considérée comme une option intéressante pour les réservoirs à faible perméabilité. Cependant, son application peut s'avérer difficile pour des perméabilités inférieures à 100mD, en raison des problèmes d'injectivité et de rétention élevée des additifs chimiques fréquemment observés dans ces cas. Ce travail de thèse vise à étudier l'impact des paramètres physico-chimiques et minéralogiques sur le transport des solutions de polymère dans des milieux poreux modèles de faibles perméabilités. Pour cela, des expériences d'injection de polymère ont été menées en utilisant des solutions d'HPAM de différentes forces ioniques et duretés et quatre milieux granulaires à base de quartz et trois types d'argiles: kaolinite, illite et smectite. Les résultats confirment le rôle majeur joué par la composition de l'eau d'injection (salinité et dureté) sur la conformation des polymères et sur les interactions polymères-minéraux. De fortes interactions entre le polymère et l'argile sont mises en évidence avec des différences significatives selon le type d'argile : bonne propagation et rétention élevée du polymère dans une argile non chargée et non gonflante (kaolinite) et faible propagation avec une rétention plus faible que prévu dans les argiles chargées ou gonflantes (illite, smectite). Ces résultats constituent de nouveaux éléments pour la compréhension du transport des solutions de polymères dans les réservoirs de grès à faible perméabilitéChemical Enhanced Oil Recovery (EOR) is considered as an attractive option for low permeability reservoirs, in particular where lack of gas supply does not allow gas injection processes. However, its application can be challenging for permeabilities below 100mD, as poor injectivity and high chemical retention are frequently observed in these cases. This work aimed at investigating the impact of both chemical and mineralogical parameters on the transport of polymer solutions in well-controlled low permeability porous media. For that, polymer injection tests were carried out using HPAM solutions of different ionic strengths and hardnesses and four granular sand-clay packs using quartz and three types of clays: kaolinite, illite and smectite. Results confirm the major role played by the injection water composition (salinity and hardness) on polymer conformation and on polymer-minerals interactions. Strong interactions between polymer and clay are evidenced with significant differences according to the clay type: good propagation and high polymer retention in an uncharged and non-swelling clay (kaolinite) and poor propagation with lower retention than expected in charged or swelling clays (illite, smectite). These outcomes stand as new elements for understanding the transport of polymer solutions in low permeability sandstone reservoirs
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Abadpour, Anahita. "Analyse asymptotique du problème de Riemann pour les écoulements compositionnels polyphasiques en milieux poreux et applications aux réservoirs souterrains." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL098N/document.
Full textAbstract:
Dans la première partie de cette thèse nous traitons l’écoulement diphasique compositionnel, partiellement miscible et compressible en milieux poreux. Déplacement d'une phase par un autre est analysé. Nous examinons les mélanges non idéals, la pression est variable, et les concentrations de phase, la densité et la viscosité sont les fonctions de la pression. Le processus est décrit par le problème de Riemann qui admet des solutions discontinues. Nous avons développé une méthode numérique-analytique de solution pour déterminer les paramètres à tous les chocs avant résoudre les équations de flux. Cette méthode est basée sur la séparation de thermodynamique et hydrodynamique, proposée dans [Oladyshkin, Panfilov 2006] et qui était inapplicable à problème de Riemann, en raison de manque des conditions d’Hugoniot. Dans cette thèse, nous avons construit les conditions supplémentaires d'Hugoniot. Dans la deuxième partie, nous examinons l'écoulement diphasique lors que les zones monophasique apparaissent, dans cette zone, le fluide est sur/sous-saturés et les équations diphasique dégénèrent.Nous avons proposé de décrire les zones diphasique et sur/sous-saturés avec un système uniforme des équations diphasique classique en étendant le concept de saturation d'être négatif et supérieur à un. Physiquement, cela signifie que les états monophasiques sont considérés comme des états diphasiques consistant une phase imaginaire avec la saturation négative. Une telle extension de la saturation exige développement des conditions de consistance qui sont fait dans cette thèse.La dernière partie est consacrée ensuite à étendre le modèle HT-split pour le cas d’écoulement triphasique compositionnel. Nous avons obtenu le modèle asymptotique, dans lequel la thermodynamique et l'hydrodynamique sont séparéesIn the first part of thesis we deal with two-phase multicomponent, partially miscible, compressible flow in porous media. Displacement of one phase by another is analyzed. We examine non ideal solutions, pressure is variable, and phase compositions, densities and viscosities are variable functions of pressure.The process is described by Riemann problem which admits discontinuous solutions.We developed a numerical-analytical method of solution to explicitly determine all shock parameters before solving the flow equations. This method is based on splitting thermodynamics and hydrodynamics, suggested in [Oladyshkin, Panfilov 2006]. Earlier this method was inapplicable to Riemann problem, due to the lack of Hugoniot conditions. In this thesis we have constructed additional Hugoniot conditions.In the second part we examine two-phase flow when the single-phase zones appear, in this zone the fluid is over/under-saturated and two-phase flow equations degenerate and they cannot be used. We proposed to describe two-phase and over/under-saturated single-phase zones by uniform system of classic two-phase equations while extending the concept of phase saturation to be negative and higher than one. Physically it means that the oversaturated single-phase states are considered as pseudo two-phase states consisting an imaginary phase with negative saturation. Such an extension of saturation requires developing some consistence conditions which have developed in this thesis.The last part then is devoted to extend the HT-split model to the case of three-phase compositional flow. We have obtained the general asymptotic model, in which the thermodynamics and hydrodynamics are split
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Nghe, Philippe. "Ecoulements de fluides complexes en géométries microfluidiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005605.
Full textAbstract:
Des mesures optiques en microcanaux permettent d'obtenir de nouvelles informations sur différents fluides complexes, en lien avec des procédés de récupération assistée du pétrole. Nos expériences reposent sur une méthode de microfabrication innovante en colle photoréticulable résistante en pression. Nous concevons un laboratoire sur puce pour l'étude de la dégradation des polymères sous écoulement. Intégrant une zone d'écoulement violent et un viscosimètre dans un même microsystème, nous caractérisons l'influence de la masse, de la concentration, de la chimie et de la géométrie. Par ailleurs, un système de vélocimétrie en microcanal nous permet de caractériser la rhéologie d'une phase hors équilibre de solutions semi-diluées de micelles géantes sur plus d'une décade de taux de cisaillements, mesurant indépendamment le glissement. Par des cartographies tridimensionnelles de cet écoulement, nous étudions ensuite l'apparition de structurations spécifiques à ces fluides à bandes de cisaillement: un effet de confinement amplifié et une instabilité d'interface, confrontés à un modèle théorique avec un accord quantitatif.
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Soukarieh, Banan. "Monitoring des HAPs et des PCBs dans le sol et les sédiments au Liban. Implantation d'une méthode optimisée et validée d'extraction et d'analyse." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0357.
Full textAbstract:
Actuellement, le public et surtout dans les pays industrialisés est de plus en plus conscient du fait que la dégradation de l’environnement peut dépasser les avantages du progrès rapide dans les domaines industriels et technologiques et que des dommages sérieux et irréversibles peuvent être imposés aux futures générations. L'occurrence des POPs dans l'environnement, qui résulte essentiellement des activités anthropogéniques, est l'une des préoccupations permanentes chez les scientifiques. Ces composés ont été trouvés dans toutes les matrices environnementales telles que l'air, le sol, l'eau et les sédiments et en raison de leurs propriétés lipophiles, ils risquent de rebondir dans la chaîne alimentaire humaine. Durant cette dernière décennie, le Liban a connu une grande explosion démographique qui a été accompagnée par des activités anthropogéniques diverses. La dégradation de la qualité de l’environnement est bien ressentie par la population locale et les conséquences sur la santé humaine sont lourdes et affreuses. Les travaux de cette thèse ont permis d’évaluer concrètement l’effet de POPs sur la qualité de l’environnement au Liban, ces travaux ont abouti à la détermination des niveaux de quelques POPs les plus globalement étudiés tels que les HAPs, les PCBs et les OCPs dans les différents compartiments environnementaux au Liban. A cette fin, des protocoles d'analyse comprenant une méthode GC/MS pour la séparation et la détection des HAPs, une méthode UAE pour l'extraction des HAPs à partir du sol et des sédiments et une méthode SPE pour l'extraction des HAPs à partir de l'eau ont été développés. Ces méthodes ont été ensuite appliquées pour évaluer les niveaux de 17 HAPs dans des sols de différents usages et pour étudier la distribution de HAPs dans la phase aqueuse et les sédiments sur les côtes libanais et dans des rivières côtières et internes. Les principaux résultats ont montré que les niveaux de contamination des sols par les HAPs décroissent dans l’ordre suivant: industriels, urbains, transport et agricoles et que les sols industriels et urbains étaient 777 et 256 fois plus toxiques que les sols ruraux de référence selon l'approche TEF. De plus, l'eau et les sédiments des sites côtiers affectés par l'industrie et le transport maritime ont montré une contamination plus élevée par les HAPs. Certains échantillons de sédiments ont montré des niveaux de quelques HAPs individuels supérieures à l'ERL, ce qui pourrait occasionnellement provoquer des effets écologiques négatifs. Les travaux de cette thèse incluent aussi la détermination des niveaux des PCBs et des OCPs dans les sédiments de la rivière Litani qui est une source d’une grande préoccupation environnementale actuelle au LibanCurrently, the public and especially in industrialized countries is increasingly aware that environmental degradation can outweigh the benefits of rapid progress in the industrial and technological fields and that serious and irreversible damage can be imposed on the future generations. The occurrence of POPs in the environment, which results mainly from anthropogenic activities, is one of the permanent concerns of scientists. These compounds have been found in all environmental matrices such as air, soil, water and sediments and because of their lipophilic properties, they are likely to rebound in the human food chain. During the past decade, Lebanon has experienced a large population explosion that has been accompanied by various anthropogenic activities. The degradation of the quality of the environment is felt by the local population and the consequences for human health are heavy and horrendous. The work of this thesis allowed to evaluate concretely the effect of POPs on the quality of the environment in Lebanon, this work led to the determination of the levels of some POPs most widely studied such as PAHs, PCBs and OCPs in the different environmental compartments in Lebanon. To this end, analytical protocols including a GC/MS method for the separation and detection of PAHs, a UAE method for the extraction of PAHs from soil and sediments and an SPE method for the extraction of PAHs from water were developed. These methods were then applied to evaluate the levels of 17 PAHs in soils of different uses and study the distribution of PAHs in the aqueous phase and sediments on the Lebanese coasts and in coastal and inner rivers. The main results showed that soil contamination levels by PAHs decreased in the following order: industrial, urban, transport and agricultural and that industrial and urban soils were 777 and 256 times more toxic than rural reference soils according to the TEF approach. In addition, water and sediments from coastal sites affected by industry and shipping have shown higher contamination by PAHs. Some sediment samples showed concentrations of a few individual PAHs greater than the ERL, which could occasionally cause negative ecological effects. The work of this thesis also includes the determination of levels of PCBs and OCPs in the sediments of the Litani River which is a source of great environmental concern currently in Lebanon
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Dufour, Alizée. "Caractérisation des tensioactifs polydisperses industriels par spectrométrie de masse et chromatographie en phase liquide." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLS019.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la production pétrolière, la formulation de tensioactifs employés devient de plus en pluscomplexe, notamment pour la récupération assistée du pétrole. De ce fait des enjeux analytiquesapparaissent lors du suivi de ces tensioactifs. Suite à une caractérisation fine réalisée à l’aide de laspectrométrie de masse haute résolution (HRMS), une étude préliminaire a permis d’étudier lescomportements chromatographiques des tensioactifs sur différentes phases stationnaires. Un criblage deneuf colonnes a démontré que la séparation monodimensionnelle ne permettait pas d’obtenir uneséparation complète à cause de la gamme de polarités et à la polydispersité des composés. Ledéveloppement d’une approche multidimensionnelle a montré de réels atouts, à savoir la levée descoélutions observées en chromatographie monodimensionnelle. Suite à cette preuve de concept,l’évaluation des facteurs de réponses avec une détection par aérosol chargés a mis en avant l’absence deréponse uniforme au sein d’une même distribution ce qui a un réel impact lors de la réalisation des bilansmatières. Puis l’impact de la présence d’huile brute dans les échantillons a été démontré lors d’une étuderéalisée avec un mélange de tensioactifs dans une matrice pétrolière. La séparation était conservée, maisla présence de solvant organique et d’huile brute a un effet crucial sur signalIIn the petroleum industry, surfactant formulation is becoming more and more complex, especially in thecase of Enhanced Oil Recovery. Analytical challenges therefore appear when monitoring these surfactants.After a detailed characterisation using high resolution mass spectrometry (HRMS), a preliminary studyallowed a better understanding of the chomatographic behaviours of surfactants on different stationnaryphases. A screening of nine different columns showed that LC-1D separation did not result in a completeseparation due to the range of polarities and the polydispersity of the compounds. However, thedevelopment of a multi-dimensional approach solved the co-eluting observed in LC-1D. Following this proofof concept, the determination of the response factor, using charged aerosol detection, underlined the lackof a uniform response within a distribution. This has a strong impact on the mass balance. Finally, theinfluence of the presence of oil was demonstrated by studying a mixture of anionic and nonionic surfactantsin oil matrix. The separation was maintained but the presence of organic solvent and crude oil has a crucialimpact on the signal
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Lupinetti, Katia. "Identification of shape and structural characteristics in assembly models for retrieval applications." Thesis, Paris, ENSAM, 2018. http://www.theses.fr/2018ENAM0003/document.
Full textAbstract:
Au cours des dernières années, innombrables produits ont été conçus en utilisant des modèles numériques 3D, où les courants logiciels pour la conception et le dessin technique utilisent des modèles CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Ces logiciels sont utilisés dans de nombreux domaines, tels que l'automobile, la marine, l'aérospatiale et plus encore. À l'intérieur de d'une entreprise qui utilise ces systèmes, il est possible d'avoir accès à des modèles CAO de produits déjà développés puisque la conception de nouveaux produits fait souvent référence à des modèles existants depuis que produits similaires permettent à l'avance la connaissance des éventuels problèmes et leur solutions. Par conséquent, il est utile de disposer de solutions technologiques capables d'évaluer les similitudes de différents produits afin que l'utilisateur puisse récupérer des modèles existants et avoir ainsi accès à des informations utiles pour la nouvelle conception.Le concept de similarité a été largement étudié dans la littérature et il est bien connu que deus objets puissent être similaire de plusieurs façons. Ces multiples possibilités rendent complexe l'évaluation de la similarité entre deux objets. À ce jour, de nombreuses méthodes ont été proposées pour l’identification de différentes similitudes entre les pièces, mais peu de travaux abordent cet problème en évoquant d’assemblages de pièces. Si l’évaluation de la similarité entre deux pièces a beaucoup de points de vue, quand on va examiner des assemblages de pièces, les combinaisons de similarité augmentent vertigineusement puisqu'il y a plus de facteurs à considérer.Sur la base de ces exigences, nous proposons de définir un système qui permettant la récupération des assemblages des pièces similaires en fonction de multiple critères de similarité. Pour ce faire, il faut avoir un descripteur qui peut gérer les informations nécessaires pour caractériser les différentes similitudes entre les deux modèles. Par conséquent, l'un des points principaux de ce travail sera la définition d'un descripteur capable de coder les données nécessaires à l'évaluation des similarités. De plus, certaines des informations du descripteur peuvent être disponibles dans le modèle CAO, tandis que d'autres devront être extraites de manière appropriée. Par conséquent, des algorithmes seront proposés pour extraire les informations nécessaires pour remplir les champs du descripteur. Enfin, pour une évaluation de la similarité, plusieurs mesures entre les modèles seront définies, de sorte que chacune d'entre elles évaluent un aspect particulier de leur similaritéThe large use of CAD systems in many industrial fields, such as automotive, naval, and aerospace, has generated a number of 3D databases making available a lot of 3D digital models. Within enterprises, which make use of these technologies, it is common practice to access to CAD models of previously developed products. In fact, designing new products often refers to existing models since similar products allow knowing in advance common problems and related solutions. Therefore, it is useful to have technological solutions that are able to evaluate the similarities of different products in such a way that the user can retrieve existing models and thus have access to the associated useful information for the new design.The concept of similarity has been widely studied in literature and it is well known that two objects can be similar under different perspectives. These multiple possibilities make complicate the assessment of the similarity between two objects. So far, many methods are proposed for the recognition of different parts similarities, but few researches address this problem for assembly models. If evaluating the similarity between two parts may be done under different perspectives, considering assemblies, the viewpoints increase considerably since there are more elements playing a meaningful role.Based on these requirements, we propose a system for retrieving similar assemblies according to different similarity criteria. To achieve this goal, it is necessary having an assembly description including all the information required for the characterizations of the possible different similarity criteria between the two assemblies. Therefore, one of the main topics of this work is the definition of a descriptor capable of encoding the data needed for the evaluation of similarity adaptable to different objectives. In addition, some of the information included in the descriptor may be available in CAD models, while other has to be extracted appropriately. Therefore, algorithms are proposed for extracting the necessary information to fill out the descriptor elements. Finally, for the evaluation of assembly similarity, several measures are defined, each of them evaluating a specific aspect of their similarity
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Villalba-Mahmoudi, Marlène. "Influence de la composition chimique des huiles sur leur transformation au cours du craquage thermique : étude expérimentale et application à la combustion in situ." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066590.
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Quatre huiles (boscan, cerro negro, nordhorn et pematang) sont pyrolyses en milieu fermé. Les produits de réaction sont analysés et leur formation est corrélée à la composition chimique des huiles de départ. Des expériences de pyrolyse sont réalisées avec les mêmes huiles en présence de matrices minérales telles que le quartz, la kaolinite et l'ellite. Les résultats montrent que les minéraux argileux favorisent les réactions de cokéfaction. Un essai de déplacement du front de combustion est réalisé avec l'huile de Cerro negro afin de déterminer des méthodologies d'étude des transformations thermiques de l'huile au cours de la combustion in situ.
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Mertz, Théophile. "Optimisation simultanée de la configuration et du dimensionnement des réseaux de chaleur urbains." Thesis, Pau, 2016. http://www.theses.fr/2016PAUU3019/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ces travaux est de développer une méthode d’aide à la conception des réseaux de chaleur urbains (RCU). Cette méthode utilise un modèle de type MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming) pour l’optimisation simultanée de la configuration et du dimensionnement d’un RCU. Aux variables continues pour l’aide au dimensionnement (température, vitesse, diamètre, aire des échangeurs), s’ajoutent des variables binaires aidant à définir la configuration du réseau (maillage et choix des technologies). La fonction objectif à minimiser est le coût total (capex et opex), qui est soumise à un ensemble de contraintes non linéaires (p. ex. pertes thermiques et de charge, bilans). La méthode développée dans ce manuscrit offre la possibilité de connecter en cascade des consommateurs n’ayant pas les mêmes besoins en température, et de réaliser des réseaux bouclés (une canalisation par tranchée). Elle permet aussi de choisir : les consommateurs à connecter au RCU, le ou les sites de production ainsi que le type de technologie utilisée. Enfin la bonne prise en compte de la physique permet de choisir le meilleur compromis entre pertes thermiques et pertes de charge, sur une large gamme de température. Cette formulation permet donc d’optimiser des réseaux de 4éme génération et de démontrer la rentabilité de l’intégration d’EnR&R sur le long terme (30 ans). Un premier travail est réalisé afin de proposer une méthodologie de résolution en plusieurs étapes permettant l’obtention de l’optimum global. Différents cas d’études académiques sont utilisés pour présenter les intérêts multiples de cette formulation. Enfin la comparaison avec un réseau existant a permis de démontrer la cohérence des résultats du modèle et a servi de base pour l’optimisation d’un cas d’étude de grande dimension. Plusieurs études de sensibilité post-optimale sont réalisées afin de démontrer l’intérêt de cet outil pour l’aide à la conception initiale ou l’extension de RCU existantsThe aim of this thesis is to develop a method that provides design assistance for District Heating Network (DHN). This tool allows simultaneously the optimization of the configuration and its sizing, thanks to an MINLP formulation (Mixed Integer Non-Linear Programming). Binary variables help to choose the optimal configuration (network layout and technologies of production), whereas continuous variables help DHN sizing (temperature, diameter, velocity, heat exchanger area, thermal generating capacity …). The objective function to minimize is the total cost (capex and opex), subjected to numerous nonlinear constraints (e.g. thermal losses, pressure drop, energy balance).This method enables to design temperature cascade between consumers, when consumer temperature requirements are different, and also looped network (only one pipe in one trench). It helps also the decision to connect (or not) consumers to the main network and also the location(s) and type(s) of the heating plant. Moreover, the arbitrage between heat losses and pressure drops is taken into account thanks to physical considerations (non-linear equations). Eventually, it is possible to design 4th generation DHN and prove their financial profitability over the long terms (30 years). First a multi-step resolution strategy is proposed to ensure finding global optimum of the complex MINLP problem. Then academic study cases are analyzed to underline the numerous assets of the formulation. Finally, the optimal design compared to an existing DHN ensures the consistency of the method and allows to build a study case at a wider scale, which can be solved thanks to the comprehensive strategy developed. The design assistance method is available for initial design as well as for extension of existing DHN