Caracterisation physico-chimique et rheologique des systemes argiles-polymeres : application aux fluides de forage dans le champ de hassi messaoud

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علوم بحتة وطبيعية

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La maîtrise de la rhéologie des fluides de forage est un paramètre très important pour la réussited'une opération de forage pétrolier et gazier. Par conséquent, concevoir des fluides de forage stablesavec des propriétés rhéologiques appropriées est un grand défi pendant les opérations de forage despuits d’hydrocarbures. Les facteurs clefs qui affectent la stabilité et la rhéologie des boues à based’eau sont la nature chimique des différents composants, la nature et la concentration des polymèreset des électrolytes utilisés, la vitesse et le temps d’agitation ainsi que le pH et la température de cessuspensions. Cette thèse contribue à comprendre le comportement rhéologique des fluides de foragebentonitique, dont la bentonite est un matériau local (provenant des gisements Algériens de Maghnia),seule et en présence d’addit ifs tels que : un polymère non ionique (Poly-salt), un polymère anionique(le carboxymethylcellulose), un alourdissant (la barytine) et des sels (Chlorure de sodium, Chlorurede potassium et le Chlorure de baryum). Les données expérimentales obtenues en régime stationnaireet dynamique ont été couplées avec d’autres analyses (granulométriques, DRX, FRX et IR) afin demieux interpréter et comprendre le lien entre les propriétés rhéologiques macroscopiques et lamicrostructure des suspensions étudiées.Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la caractérisation des suspensions debentonite locale de Maghnia (Algérie) où on a noté que les propriétés rhéologiques de ces suspensionsprésentent une amélioration en fonction de l’augmentation de la concentration en bentonite. Lecomportement rhéologique de ces suspensions est très sensible au pH et à la température. Parconséquent, la bentonite de Maghnia est appropriée aux applicat ions de fluides de forage à base d’eau,car elles présentent des propriétés rhéologiques très intéressantes.Les essais rhéologiques des solutions de polymères (CMC et Poly-salt), montrent que lessolutions de CMC présentent un comportement rhéofluidifiant (pour des concentrations inférieures à3 %), et une contrainte seuil qui apparait avec l’augmentation de la concentration (plus de 2.5 %).Les solutions de Poly-salt montrent un comportement non newtonien avec une contrainte seuil, qui aété modélisée avec succès par le modèle de Bingham avec un caractère thixotrope qui s’accentue avecla concentration.Enfin, il a été montré que l’ajout des polymères (CMC et Poly-salt) dans la suspension debentonite de Maghnia affecte ses propriétés rhéologiques en augmentant la contrainte seuild’écoulement et l’indice de consistance des systèmes argile-polymère. Le changement des propriétésrhéologiques des suspensions de bentonite est gouverné principalement par la nature et laconcentration des polymères utilisés. Il est à noter aussi que l’ajout des électrolytes aux systèmes(bentonite-Poly-salt) montre une dégradation des propriétés rhéologiques de ce fluide avecl’augmentation de la concentration (plus de 0.4 % de sel). 165 p. : ill. ; 30 cm

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059b7e39-0aeb-4c38-855e-f421f5b860e7

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رسائل دكتوراة

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[{"name_ar":"Abderrahmane Mellak ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Ilyes Bachir Belmehdi ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

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Caracterisation physico-chimique et rheologique des systemes argiles-polymeres : application aux fluides de forage dans le champ de hassi messaoud

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Fluide de forage Comportement rhéologique Thixotropie

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الإشراف

Abderrahmane Mellak

الإعداد

Ilyes Bachir Belmehdi

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