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Modelisation Des Ecoulements En Milieu Poreux Heterogenes Calcul Des Permeabilites Equivalentes
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Book Synopsis MODELISATION DES ECOULEMENTS EN MILIEU POREUX HETEROGENES-CALCUL DES PERMEABILITES EQUIVALENTES by : Philippe Renard
Download or read book MODELISATION DES ECOULEMENTS EN MILIEU POREUX HETEROGENES-CALCUL DES PERMEABILITES EQUIVALENTES written by Philippe Renard and published by . This book was released on 1996 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PROPOSE DES METHODES DE CALCUL DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE EN SUPPOSANT CONNUES LES PERMEABILITES LOCALES. EN EFFET, LES ECHELLES AUXQUELLES SONT EFFECTUEES LES MESURES DE PERMEABILITE ET LES ECHELLES AUXQUELLES SONT REALISES LES MODELES GEOLOGIQUES (PAR EXEMPLE GEOSTATISTIQUES) NE SONT PAS COMPATIBLES AVEC LA TAILLE DES MAILLES DES MODELES NUMERIQUES D'ECOULEMENT. POUR MODELISER LES ECOULEMENTS EN MILIEUX POREUX HETEROGENES, IL EST DONC NECESSAIRE DE CALCULER LES PERMEABILITES EQUIVALENTES. LE PREMIER RESULTAT ORIGINAL EST UNE METHODE RAPIDE, LA RENORMALISATION SIMPLIFIEE, QUI PERMET D'OBTENIR UN DEGRE DE PRECISION EQUIVALENT A CELUI DE LA MEILLEURE TECHNIQUE RAPIDE TESTEE, MAIS AVEC UN GAIN DE TEMPS D'UN FACTEUR QUATRE. LE SECOND RESULTAT ORIGINAL EST UNE METHODE PERMETTANT LE CALCUL DU TENSEUR COMPLET DE PERMEABILITE. CETTE METHODE PRESENTE L'AVANTAGE DE POUVOIR S'ETENDRE A L'AVENIR POUR LA MESURE DU TENSEUR DE PERMEABILITE AU LABORATOIRE, CE QUI AVEC LES TECHNIQUES EXISTANTES N'ETAIT PAS REALISABLE AISEMENT. DE PLUS, LE TRAVAIL PRESENTE UNE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE DES TECHNIQUES DE CALCUL DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE ET LA COMPARAISON DE PLUSIEURS DE CES TECHNIQUES A L'AIDE D'EXPERIENCES NUMERIQUES D'ECOULEMENTS MONOPHASIQUES PUIS DIPHASIQUES SUR DES MILIEUX HETEROGENES REELS OU SYNTHETIQUES. LE PROBLEME DU BIAIS DES MODELES NUMERIQUES EST EGALEMENT ABORDE.
Book Synopsis Modélisation des écoulements en milieux poreux hétérogènes by : Philippe Renard
Download or read book Modélisation des écoulements en milieux poreux hétérogènes written by Philippe Renard and published by . This book was released on 1997 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PROPOSE DES METHODES DE CALCUL DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE EN SUPPOSANT CONNUES LES PERMEABILITES LOCALES. EN EFFET, LES ECHELLES AUXQUELLES SONT EFFECTUEES LES MESURES DE PERMEABILITE ET LES ECHELLES AUXQUELLES SONT REALISES LES MODELES GEOLOGIQUES (PAR EXEMPLE GEOSTATISTIQUES) NE SONT PAS COMPATIBLES AVEC LA TAILLE DES MAILLES DES MODELES NUMERIQUES D'ECOULEMENT. POUR MODELISER LES ECOULEMENTS EN MILIEUX POREUX HETEROGENES, IL EST DONC NECESSAIRE DE CALCULER LES PERMEABILITES EQUIVALENTES. LE PREMIER RESULTAT ORIGINAL EST UNE METHODE RAPIDE, LA RENORMALISATION SIMPLIFIEE, QUI PERMET D'OBTENIR UN DEGRE DE PRECISION EQUIVALENT A CELUI DE LA MEILLEURE TECHNIQUE RAPIDE TESTEE, MAIS AVEC UN GAIN DE TEMPS D'UN FACTEUR QUATRE. LE SECOND RESULTAT ORIGINAL EST UNE METHODE PERMETTANT LE CALCUL DU TENSEUR COMPLET DE PERMEABILITE. CETTE METHODE PRESENTE L'AVANTAGE DE POUVOIR S'ETENDRE A L'AVENIR POUR LA MESURE DU TENSEUR DE PERMEABILITE AU LABORATOIRE, CE QUI AVEC LES TECHNIQUES EXISTANTES N'ETAIT PAS REALISABLE AISEMENT. DE PLUS, LE TRAVAIL PRESENTE UNE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE DES TECHNIQUES DE CALCUL DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE ET LA COMPARAISON DE PLUSIEURS DE CES TECHNIQUES A L'AIDE D'EXPERIENCES NUMERIQUES D'ECOULEMENTS MONOPHASIQUES PUIS DIPHASIQUES SUR DES MILIEUX HETEROGENES REELS OU SYNTHETIQUES. LE PROBLEME DU BIAIS DES MODELES NUMERIQUES EST EGALEMENT ABORDE.
Book Synopsis ECOULEMENT EN MILIEUX HETEROGENES by : Régis Kruel Romeu
Download or read book ECOULEMENT EN MILIEUX HETEROGENES written by Régis Kruel Romeu and published by . This book was released on 1994 with total page 264 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE TRAITE DU PROBLEME DES ECOULEMENTS MONOPHASIQUES EN MILIEUX POREUX HETEROGENES, DU POINT DE VUE DU CALCUL D'UNE PERMEABILITE EQUIVALENTE. LE CONTEXTE GENERAL EST CELUI DE LA CARACTERISATION DES GISEMENTS PETROLIERS. LA PREMIERE PARTIE REGIME PERMANENT COMMENCE PAR UNE REVUE DES DIFFERENTES METHODES DE CALCUL DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE. A PARTIR DU CONSTAT D'UN CERTAIN BIAIS DANS LES RESULTATS, ON PROCEDE A UNE INVESTIGATION ANALYTIQUE ET NUMERIQUE DU CALCUL NUMERIQUE (DIFFERENCES FINIES) DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE. DEUX EFFETS SONT MIS EN EVIDENCE: LE RAFFINEMENT DU MAILLAGE NUMERIQUE ET, SURTOUT, LA REGLE DE CALCUL DES TRANSMISSIVITES INTERMAILLES (MOYENNE HARMONIQUE, ETC). GRACE A CE TRAVAIL FONDAMENTAL, ON EXPLIQUE QUANTITATIVEMENT QUELQUES RESULTATS CONTRADICTOIRES TROUVES DANS LA LITTERATURE, ET ON INDIQUE COMMENT REDUIRE LES ERREURS NUMERIQUES DANS DIVERSES SITUATIONS. ON PROFITE DES DEVELOPPEMENTS ANALYTIQUES POUR PROPOSER, DANS UN AUTRE CONTEXTE, L'AMELIORATION DE CERTAINS ESTIMATEURS RAPIDES, APPROCHES, DE LA PERMEABILITE EQUIVALENTE. LE DOMAINE DE VALIDITE DE CES ESTIMATEURS EST ETENDU AUX SITUATIONS ANISOTROPES, EN LES ADAPTANT DE FAIT AUX APPLICATIONS PRATIQUES. DANS LA DEUXIEME PARTIE REGIME TRANSITOIRE ON S'INTERESSE A LA PERMEABILITE APPARENTE DES ESSAIS DE PUITS EN MILIEUX HETEROGENES. LES CALCULS SONT MENES PAR LA METHODE DES PERTURBATIONS. AU PREMIER ORDRE, LA PRESSION AU PUITS S'OBTIENT A PARTIR D'UNE INTEGRALE OU LES VARIATIONS DE PERMEABILITES SONT PONDEREES PAR UNE FONCTION QUI DEPEND DE LA GEOMETRIE DE L'ECOULEMENT. ON PROPOSE UNE METHODE SIMPLE ET GENERALE POUR CALCULER CES FONCTIONS DE PONDERATION, DANS LE DOMAINE DE LAPLACE. ENSUITE, POUR UN MILIEU STOCHASTIQUE STATIONNAIRE DE GEOMETRIE 1D CARTESIENNE, ON POUSSE LES CALCULS AU DEUXIEME ORDRE. ON CALCULE ALORS EXPLICITEMENT L'EVOLUTION TEMPORELLE DE LA MOYENNE (ESPERANCE) ET DE LA VARIANCE DE LA PERMEABILITE APPARENTE COMME FONCTION DU VARIOGRAMME SPATIAL DES PERMEABILITES. CELA PERMET DE COMPRENDRE, PAR EXEMPLE, COMMENT L'ESPERANCE DE LA PERMEABILITE APPARENTE DIMINUE DANS LE TEMPS, EN PASSANT DE LA MOYENNE ARITHMETIQUE A LA MOYENNE HARMONIQUE DES PERMEABILITES LOCALES
Book Synopsis Modélisation des écoulements en milieu poreux hétérogènes 2D by : Ahmad Al Bitar
Download or read book Modélisation des écoulements en milieu poreux hétérogènes 2D written by Ahmad Al Bitar and published by . This book was released on 2007 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, on considère la modélisation des écoulements dans des hydro-systèmes comprenant des sols et des aquifères géologiquement complexes et hétérogènes. On considèrera par exemple le cas d'un aquifère côtier soumis à l'intrusion saline, avec couplage densitaire (eau douce / eau salée), phénomène auquel peuvent se greffer d'autres couplages (écoulements à saturation variable, couplages surface / souterrain). On choisit une approche ayant les caractéristiques suivantes : - le modèle est spatialement distribué afin de représenter l'hétérogénéité du milieu ; - le modèle est fortement couplé afin d'appréhender les écoulements dans leur complexité physique. On utilise dans ce but un modèle fortement intégré, à une seule équation générique de type EDP, basée sur une loi de Darcy généralisée permettant de décrire différents "régimes" d'écoulements la co-existant dans un même domaine, tout en conservant robustesse et efficacité. Le travail est divisé en trois parties : dans une première partie on élabore un nouveau modèle numérique 3D, pour la modélisation des écoulements en milieux poreux à densité variable dans l’hypothèse d'une interface abrupte. Ce nouveau modèle est basé sur des relations "effectives" non linéaires de saturation et de perméabilité, dans une équation d'écoulement de type Richards modifiée. La seconde partie correspond à l'élaboration et l'implémentation d'un modèle verticalement intégré d'intrusion saline en aquifère côtier, permettant d'étudier l'effet de l'hétérogénéité stochastique de l'aquifère. Le modèle, basé sur l'hypothèse "interface abrupte", est implémenté comme un module "2D" dans le code volumes finis BigFlow2D/3D. Le nouveau module 2D est utilisé pour analyser la variabilité de l"interface eau douce / eau salée par simulations stochastiques de type Monte Carlo à échantillonnage spatial (réalisation unique). Ces résultats sont comparés à nouvelle théorie, où l"interface aléatoire auto-corrélée est analysée par transformation de variable, combinée à une méthode de perturbation et à une représentation spectrale (Fourier / Wiener-Khinchine). Dans la troisième et dernière partie, on présente un modèle de couplage fortement "intégré" pour la modélisation des écoulements de surface et souterrain en hypothèses d'écoulement plan, verticalement hydrostatique. On s'intéresse au cas d'une vallée fluviale avec cours d'eau, plaine d'inondation, et nappe d'accompagnement. L'écoulement en surface est modélisé par l'équation d'onde diffusante et l'écoulement souterrain par l'équation de Dupuit-Boussinesq. Ce modèle couplé est appliqué à la vallée fluviale de la Garonne dans la région de Toulouse - Moissac (France). Cette application a nécessité l'élaboration d'une méthode d'interpolation géostatistique adaptée à l'élaboration d'un Modèle Intégré Numérique de Terrain ("MINT"), de façon à inclure le fond de la rivière au MNT topographique en haute résolution. Enfin, au-delà de cette application particulière, le modèle d'écoulement couplé surface / souterrain est généralisé au cas d'un couplage densitaire eau douce / eau salée, lorsque la nappe est sujette à l'intrusion saline au voisinage d'une embouchure ou d'un estuaire.
Book Synopsis Modélisation des écoulements dans des milieux poreux fracturés par la méthode des équations aux intégrales singulières by : Minh Ngoc Vu
Download or read book Modélisation des écoulements dans des milieux poreux fracturés par la méthode des équations aux intégrales singulières written by Minh Ngoc Vu and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée au développement d'une méthode numérique visant à modéliser des écoulements dans des milieux poreux fissurés, ainsi qu'à déterminer leur perméabilité effective à partir des avancements théoriques récents. En parallèle, elle a été aussi l'occasion de continuer sur la voie théorique et d'obtenir de nouveaux résultats sur ce plan.Les équations générales gouvernant l'écoulement dans de tels matériaux sont rappelées, et plus particulièrement, la conservation de la masse à l'intersection entre fissures est établie explicitement [132, 139]. Des solutions générales du potentiel sont proposées sous la forme d'une équation intégrale singulière décrivant l'écoulement dans et autour des fissures entourées par une matrice infinie soumise à un champ lointain [136, 139]. Ces solutions représentent le champ de pression dans le milieu infini en fonction de l'infiltration dans les fissures qui prennent en compte complètement l'interaction et l'intersection entre fissures. En considérant le problème d'une fissure super-conductrice, des solutions analytiques de l'écoulement ont été développées et ces solutions sont utilisées comme cas de référence pour valider la solution numérique. De plus, la solution théorique de ce problème dans le cas 3D permet de comparer le modèle d'écoulement de Poiseuille dans une fissure elliptique d'épaisseur nulle et le modèle d'inclusion ellipsoïdale aplatie soumise à l'écoulement de Darcy [140]. Des outils numériques ont été développés en se basant sur la méthode des équations intégrales singulières afin de résoudre les équations générales du potentiel [132, 180]. Cela permet, d'une part, de modéliser l'écoulement stationnaire dans un domaine poreux contenant un grand nombre de fissures et, d'autre part, de proposer une solution semi-analytique de l'infiltration dans une fissure isolée dépendant de la perméabilité de la matrice, de la conductivité de la fissure et de la variable géométrique de la fissure. Cette dernière est l'élément essentiel pour déterminer de la perméabilité effective d'un milieu poreux fissuré en utilisant des schémas d'homogénéisation. Ce modèle auto-cohérent révèle un seuil de percolation qui est alors applicable pour l'estimation de la perméabilité effective d'un matériau contenant un grand nombre de fissures. L'approche par sous-structuration permet l'extension de la solution générale du potentiel, écrite pour un domaine infini, à celle d'un domaine fini [181]. Une solution analytique de l'écoulement dans et autour d'une fissure partiellement saturée est établie, fondée sur la solution analytique pour la fissure super-conductrice. Celle-ci est alors utilisée pour estimer la perméabilité effective d'un milieu poreux fissuré non-saturé [141]. Le modèle de la perméabilité effective est appliqué dans le contexte du stockage géologique du CO2 en vue d'étudier le comportement d'une zone de faille constituée par un noyau argileux et des zones fissurées. La pression d'injection provoque l'augmentation de la pression interstitielle dans le réservoir. Cette surpression engendrée dans le réservoir peut affecter la perméabilité de zones fissurées ce qui conduit à des phénomènes hydromécaniques couplés. Les résultats de simulations numériques permettent d'évaluer, d'une part, le risque de la remontée de la saumure à l'aquifère supérieur, et d'autre part, le risque de l'initiation d'une rupture sur le plan de la faille.
Book Synopsis ESTIMATION DES PERMEABILITES MOYENNES DANS LES MILIEUX POREUX FORTEMENT NON-UNIFORMES ETUDIES SANS L'ANGLE STOCHASTIQUE APPLICATION AUX ESSAIS DE DEBIT EN AQUIFERE CAPTIF by : PATRICK.. LACHASSAGNE
Download or read book ESTIMATION DES PERMEABILITES MOYENNES DANS LES MILIEUX POREUX FORTEMENT NON-UNIFORMES ETUDIES SANS L'ANGLE STOCHASTIQUE APPLICATION AUX ESSAIS DE DEBIT EN AQUIFERE CAPTIF written by PATRICK.. LACHASSAGNE and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF PRINCIPAL DU TRAVAIL DE RECHERCHE CONCERNE L'ETUDE, SUR MODELES MATHEMATIQUES BIDIMENSIONNELS DE SIMULATION HYDROGEOLOGIQUE, DES PROPRIETES DE TRANSMISSIVITE (OU PERMEABILITE) GLOBALE DE MILIEUX POREUX FORTEMENT NON-UNIFORMES ETUDIES A L'ECHELLE DE L'AQUIFERE. UNE PREMIERE PARTIE DE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SERT DE GUIDE POUR POSER LES FONDEMENTS D'UN PROTOCOLE EXPERIMENTAL. CELUI-CI PERMET DANS UN SECOND TEMPS, ET DANS LE CADRE DE CONDITIONS D'ECOULEMENT QUASI-UNIFORME, DE METTRE EN EVIDENCE LES BIAIS SYSTEMATIQUES QUE PRESENTENT LES DIVERS CODES DE CALCUL TESTES, LORSQU'ILS SONT UTILISES POUR LA SIMULATION DE MILIEUX POREUX TRES HETEROGENES. UNE CORRECTION EST PROPOSEE POUR LE MODELE AUX DIFFERENCES FINIES EMPLOYE. ELLE CONSISTE A REMPLACER LA CLASSIQUE FORMULE DE MOYENNE HARMONIQUE SERVANT AU CALCUL DES TRANSMISSIVITES DE PASSAGE ENTRE MAILLES VOISINES PAR UNE PONDERATION INTERMEDIAIRE ENTRE MOYENNES HARMONIQUE ET GEOMETRIQUE. CET OUTIL EST UTILISE DANS LE CADRE D'UNE TROISIEME PARTIE POUR L'ETUDE DES ECOULEMENTS RADIAUX AU SEIN DE MILIEUX FORTEMENT NON-UNIFORMES EGALEMENT REPRESENTES DE MANIERE STOCHASTIQUE. ON MONTRE ALORS, DE MANIERE EXPERIMENTALE, LA CONVERGENCE DES RESULTATS DE TRANSMISSIVITE GLOBALE OBTENUS A L'AIDE DES METHODES CLASSIQUES D'INTERPRETATION DES ESSAIS DE POMPAGE, EN REGIMES PERMANENT ET TRANSITOIRE, VERS LA TRANSMISSIVITE EQUIVALENTE, STRICTEMENT EGALE A LA MOYENNE GEOMETRIQUE DES TRANSMISSIVITES LOCALES. ENFIN, LE DEPOUILLEMENT DE DONNEES DE TERRAIN PROVENANT D'UN SITE DE CAPTAGES IMPLANTE AU SEIN DE FORMATIONS SEDIMENTAIRES LENTICULAIRES DE NATURE LITHOLOGIQUE TRES VARIEE CONFORTE LES RESULTATS THEORIQUES OBTENUS
Book Synopsis Contribution à l'étude des écoulements triphasiques en milieux poreux by : Ba Dang The
Download or read book Contribution à l'étude des écoulements triphasiques en milieux poreux written by Ba Dang The and published by . This book was released on 2003 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude des écoulements triphasiques en milieu poreux présente un intérêt technico-économique et scientifique évident. Du point de vue technico-économique ils jouent un rôle primordial dans l'exploitation de certains réservoirs de pétrole. Du point de vue scientifique ils offrent l'opportunité de s'interroger sur le rôle conjoint des fractions volumiques et des propriétés interfaciales, des phases en présence, dans la modélisation d'une classe particulière de milieux hétérogènes. Issu des difficultés rencontrées dans l'exploitation des gisements de pétrole vietnamiens, le présent travail s'efforce de répondre principalement aux questions suivantes : où en est-on, aujourd'hui, dans les tentatives de modélisation des écoulements triphasiques en milieux poreux et notamment des lois constitutives : perméabilités relatives et pression capillaires ? Quel crédit peut-on accorder à ces lois ? Et enfin, quelle est l'incidence de leur mise en oeuvre dans la prédiction des écoulements ? Pour répondre à ces questions, un recensement et une analyse aussi exhaustifs que possible des lois de fermeture, proposées dans la littérature, ont tout d'abord été effectué. Puis ces lois ont été évaluées par comparaison avec des données expérimentales existantes. L'élaboration d'un code de calcul, destiné à la résolution du système d'équations triphasiques tridimensionnelles a ensuite permis d'apprécier la sensibilité des solutions à ces différentes lois. Dans un premier temps ce code a été exploité dans une version unidimensionnelle, les résultats des simulations étant alors comparés à des résultats d'expériences effectués en laboratoire, puis dans sa version intégrale pour estimer l'influence des différentes lois sur l'historique de production d'un gisement réel.
Book Synopsis Etude expérimentale du transfert de masse en milieu poreux hétérogène by : Charles Danquigny
Download or read book Etude expérimentale du transfert de masse en milieu poreux hétérogène written by Charles Danquigny and published by . This book was released on 2003 with total page 191 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Etant donné le caractère hétérogène du milieu naturel, l'étude de l'hydrodynamique et du transfert de masse dans une nappe nécessite la détermination de paramètres équivalents : la perméabilité équivalente et la macrodispersivité. Il s'agit ici de déterminer ces paramètres à partir de résultats d'essais de traçage.Un Modèle d'Analyse et de Recherche sur la Contamination des EAUx Souterraines (MARCEAUS) a été développé pour réaliser des expériences contrôlées dans un milieu hétérogène de grandes dimensions (6 x 1 x 1 m3) et ayant les propriétés statistiques voulues. La concentration, via la conductitivité électrique, et la piézométrie sont mesurées dans le domaine. Après la mise au point du dispositif, 7 expériences ont été réalisées en écoulement uniforme ou radial. L'interprétation des courbes de concentration souligne l'influence des hétérogénéités locales sur le transport de traceur : l'établissement d'écoulements préférentiels et tridimensionnels.Les résultats obtenus montrent qu'il est possible de déterminer des paramètres équivalents de l'hydrodynamique et du transport à partir de mesures de concentrations. Un modèle numérique adapté est proposé pour chaque mode d'écoulement (uniforme et radial). Les valeurs expérimentales sont différentes d'une expérience à l'autre et supérieures aux valeurs théoriques. Mais les développements théoriques utilisés ne tiennent pas compte des limites finies du domaine. Les perméabilités sont toutes du même ordre de grandeur et bornées par les valeurs théoriques de Cardwell et Parson. Les valeurs de macrodispersivité sont inférieures dans le cas de l'injection-pompage. La comparaison des valeurs entre-elles montre l'importance de la zone de capture des puits.La simulation tridimensionnelle des expériences s'avère complexe et pose de nouvelles questions : celles de l'anisotropie du milieu, de l'influence de la dispersion locale ou de la densité du traceur.
Book Synopsis Modélisation des écoulements de mousse dans les milieux poreux en récupération assistée du pétrole by : Omar Gassara
Download or read book Modélisation des écoulements de mousse dans les milieux poreux en récupération assistée du pétrole written by Omar Gassara and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis les années 60, la mousse présente un grand potentiel pour améliorer le balayage volumétrique par le gaz dans un réservoir pétrolier : des travaux de laboratoire et des essais sur champs montrent l'intérêt technique et économique de ce procédé. En effet, ses caractéristiques uniques, qui résultent de la dispersion du gaz dans un volume de liquide contenant des tensioactifs, en font un bon agent de réduction de mobilité du gaz, et par conséquent, ce qui conduit à la réduction des instabilités visqueuses issues du contraste de mobilité entre le gaz et l'huile en place. Par ailleurs, la mousse atténue les effets préjudiciables des hétérogénéités et de la ségrégation gravitaire sur la récupération, grâce à son comportement différent entres les faciès du réservoir. Dans la pratique industrielle, les simulateurs de réservoir s'attachent à ne modéliser que les effets de la mousse sur les déplacements en régime permanent, sans chercher à prédire son comportement dynamique régi par la génération, destruction et transport des lamelles (films minces) de mousse dans les milieux poreux. Suivant cette approche, la mousse est modélisée comme une réduction de mobilité du gaz, en particulier par le biais des perméabilités relatives, en utilisant des lois d'interpolations de paramètres impactant sa rhéologie, à savoir la vitesse et la qualité de la mousse, la saturation en huile, la concentration en tensioactif et la perméabilité du milieu poreux. Un tel modèle a l'avantage de la simplicité conceptuelle fondée sur l'extension des modèles de Darcy polyphasiques en n'utilisant que les paramètres d'écoulement mesurés au laboratoire, sans y intégrer le nouveau paramètre caractéristique de la mousse qui est la texture (densité des lamelles). Cependant, ces lois empiriques manquent de généralité et doivent être calibrées/ajustées à partir d'essais de laboratoire afin d'assurer la fiabilité des prévisions. Un modèle calibré à partir d'un nombre limité d'expériences comporte un degré d'incertitude et d'indétermination. L'ingénieur de réservoir a néanmoins recours à un tel modèle pour prédire et guider l'exploitation du gisement sur la base de ce procédé. D'où l'objectif principal de cette thèse qui consiste à améliorer le paramétrage des modèles de mousse empiriques via des lois mieux formulées et calibrées afin d'accroitre leur prédictivité. Dans cette thèse, nous avons établi les fondements physiques nécessaires pour valider les modèles empiriques en développant leur équivalence avec les modèles en texture assurée par des relations d'interdépendance entre les paramètres des deux approches. Cette équivalence a été montrée et étudiée en utilisant un modèle à lamelles pré-calibré de la littérature aux mesures de déplacements de mousse en régime permanent. Par ailleurs, ce parallèle avec les modèles en texture nous a permis de mettre au point une nouvelle procédure pour calibrer d'une manière fiable et déterministe les modèles empiriques. Cette procédure a été testée à partir des résultats d'expériences menées à IFPEN traduits en termes de texture en régime permanent. Enfin, nous avons proposé et interprété des lois d'échelle des paramètres du modèle de mousse en fonction de la perméabilité du milieu poreux, en analysant les paramètres des modèles calibrés sur des carottes de différentes perméabilités. L'importance de ces lois a été mise en évidence à travers des simulations sur une coupe de réservoir bi-couche. Les résultats de la simulation indiquent que les prévisions de performance d'un procédé à base de mousse, appliqué à un réservoir hétérogène, nécessitent une bonne connaissance des lois d'échelle des paramètres empiriques avec la perméabilité.
Book Synopsis Changement d'échelle séquentiel pour des milieux poreux fracturés hétérogènes by : Moussa Kfoury
Download or read book Changement d'échelle séquentiel pour des milieux poreux fracturés hétérogènes written by Moussa Kfoury and published by . This book was released on 2004 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Étude du problème d'homogénéisation des équations d'écoulements monophasiques faiblement compressibles au sein des milieux fracturés hétérogènes à grande échelle. La présence de fractures crée une discontinuité et une anisotropie des propriétés hydrauliques globales du milieu, provoque une forte localisation des écoulements et complique la tâche d'homogénéisation du milieu étudié. Notre but est d'homogénéiser les équations de bilan à différentes échelles d'observations en partant des équations de Darcy à l'échelle locale. Nous distinguons trois échelles d'observation : l'échelle locale qui correspond à l'ouverture des fractures, l'échelle intermédiaire nommée unité et l'échelle bloc qui correspond à une maille numérique du réservoir. Une première stratégie consiste à calculer dans une première phase les propriétés équivalentes à l'échelle bloc.Une seconde stratégie consiste à calculer en une seule étape les propriétés équivalentes à l'échelle unité et puis à moyenner dans une deuxième phase le comportement des unités, dont les équations sont basées sur un modèle double milieu, à l'échelle du bloc. Pour assurer la deuxième phase du changement d'échelle séquentiel, nous étions amené à écrire un nouveau modèle double milieu à l'échelle bloc en moyennant le modèle double milieu reformulé par Quintard et Whitaker (1996) à l'échelle unité. Pour déterminer les paramètres pétrophysiques (perméabilité et coefficient d'échange) qui découlent des différents modèles d'écoulement, nous avons développé différentes techniques analytique, probabiliste, perturbative et numérique. Les différents résultats obtenus par le biais de ces différentes méthodes nous amènent à une discussion ouverte concernant les limites de validité de chacune de ces approches. Le raccordement des deux stratégies directe et séquentielle nous offre des informations importantes sur la taille du Volume Elémentaire Représentatif (VER)lié à la notion de percolation. Nous établissons une méthodologie de prédiction et de confirmation du VER. En outre, nous montrons que nous pouvons déterminer l'ensemble des éléments d'un tenseur effectif complet de perméabilité à l'aide d'écoulements confinés.
Book Synopsis Analyse de modèles d'écoulements en milieu poreux hétérogène by : Catherine Choquet
Download or read book Analyse de modèles d'écoulements en milieu poreux hétérogène written by Catherine Choquet and published by . This book was released on 2002 with total page 265 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'étude de quelques modèles d'écoulements de fluides miscibles et faiblement compressibles. Les problèmes considérés interviennent dans la modélisation de la contamination des nappes phréatiques par des espèces radioactives, ou de l'exploitation de réservoirs pétroliers. La modélisation des phénomènes conduit à l'étude de systèmes d'équations aux dérivées partielles de type parabolique. Plusieurs équations de type diffusion-convection, modélisant le transport de chaque espèce en solution, sont couplées à l'équation gouvernant le champ des vitesses de Darcy. A cela peut s'ajouter une équation régissant la diffusion de la chaleur. Ce mémoire comprend 3 parties distinctes : -Ecoulements de contaminants radioactifs en milieu poreux : nous donnons le système des équations aux dérivées partielles qui traduisent les lois de conservation de masse et d'énergie. Nous prenons en compte les mécanismes physico-chimiques les plus importants. Nous étudions ensuite l'existence de solutions dans différents cadres physiques ; -Homogénéisation d'écoulements tridimentionnels : l'objet de cette partie est la modélisation dans un milieu naturellement fracturé, ainsi que dans un milieu aux caractéristiques physiques fortement oscillantes ; -Modèles d'écoulements unidimensionnel : cette restriction de la dimension nous permet de traiter des termes non linéaires de couplage supplémentaires. Cette partie est constituée d'une étude d'homogénéisation, et de l'analyse mathématique d'un modèle dans lequel on néglige le terme de dispersion
Book Synopsis Modélisation et simulations numériques des écoulements gazeux dans des milieux micro-poreux anisothermes by : Samy Ramdane
Download or read book Modélisation et simulations numériques des écoulements gazeux dans des milieux micro-poreux anisothermes written by Samy Ramdane and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente une étude des écoulements de gaz dans un milieu poreux anisotherme constitué de pores de taille micrométrique en s'appuyant sur des simulations, à l'échelle des pores, des écoulements et des transferts de chaleur dans des Volumes Élémentaires Représentatifs. Lorsque la dimension des pores est très petite, contrairement à l'échelle macroscopique, il apparait un glissement hydrodynamique, un saut de température et saut de flux diffusif entre le fluide et la matrice poreuse. De plus, l'écoulement d'un gaz dans des systèmes de très faible taille engendre des effets de compressibilité et de dissipation visqueuse qui ne peuvent plus être négligés. Bien que de nombreux travaux de la littérature portent sur la modélisation et la simulation numérique des écoulements gazeux en milieux poreux, l'originalité du modèle numérique macroscopique qui a été élaboré au cours de cette thèse est de prendre en compte tous ces phénomènes physiques. Cela a permis de mener une étude paramétrique sur une large gamme des paramètres de ces écoulements (les nombres de Reynolds, Rek, Knudsen, Kn, Mach, Ma) et pour cinq géométries différentes de milieux poreux caractérisés par leur porosité, et perméabilité de Darcy, Kd. L'étude est, en premier lieu, menée pour des écoulements faiblement compressibles en utilisant les modèles de Darcy-Klinkenberg et Darcy-Forchheimer, avec et sans glissement. Le code de calcul développé au laboratoire est validé par des comparaisons avec des résultats de la littérature en utilisant ces deux modèles. Le terme correctif de Forchheimer ainsi que différents types de régimes inertiels ont été identifiés et comparés à d'autres travaux de la littérature. La suite du travail est consacrée aux écoulements compressibles, en particulier aux effets thermiques d'origine dynamique associés à ces écoulements (dissipation visqueuse et travail des forces de pression). Les résultats dynamiques et thermiques sont d'abord présentés en étudiant un milieu poreux constitué d'obstacles rectangulaires. Puis nous avons reproduit cette étude pour d'autres géométries rectangulaires et circulaires. Des études paramétriques sont effectuées en faisant varier les paramètres moteurs de l'écoulement (pression moyenne et différence de pression entrée/sortie), dans le but de couvrir des régimes où l'inertie, la compressibilité et la raréfaction entrent en jeux. Cela nous a permis d'élaborer des cartes, en fonction de ces paramètres, des diverses quantités physiques (températures, vitesses, termes de sources, perméabilité apparente...) et des nombres adimensionnels (Rek, Ma, Kn ...). Pour des grandes variations de pression, les puissances des forces visqueuses et de pression (effets d'origines purement dynamique) jouent un rôle non négligeable : on montre par exemple qu'elles peuvent engendrer des gradients de température moyenne de plus de 10000 K/m (écarts de température moyenne d'environ 3,2 K sur 240 μm de longueur du milieu poreux lorsque la différence de pression entrée/sortie est de 1,6 bar, pour une pression moyenne de 1,1 bar). Globalement, on montre que la température de la matrice solide du milieu poreux est souvent supérieure à celle du fluide, ce qui rend difficile l'utilisation de l'hypothèse de l'équilibre thermique local lors de la construction d'un modèle moyen macroscopique. On montre également que la perméabilité apparente estimée sur chaque VER peut rester constante, augmenter ou diminuer de l'entrée à la sortie d'un milieu poreux donné, en fonction du degré d'inertie et de raréfaction du milieu. On construit des corrélations de la perméabilité apparente pour chacune des géométrie étudiées puis des corrélations globales pour l'ensemble des milieux poreux étudiés. Ces corrélations sont basées sur une modélisation de type Darcy-Klinkenberg-Forchheimer de la perméabilité apparente en fonction des nombres adimensionnels de Rek, Ma, Kn, porosité et Kd.
Book Synopsis Modélisation numérique du transport de masse et de la filtration dans les milieux poreux saturés by : Samira Oukfif
Download or read book Modélisation numérique du transport de masse et de la filtration dans les milieux poreux saturés written by Samira Oukfif and published by . This book was released on 2010 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif principal de ce travail est le développement d’un modèle numérique qui permet de simuler le transport de masse dans les milieux poreux homogènes et hétérogènes. Cet outil numérique sera à terme un moyen de prédiction de la progression d’une pollution dans un sol et d’évaluation des risques de contamination des nappes phréatiques. Le modèle est basé sur l’équation de convection-dispersion avec une cinétique de dépôt/relargage de premier ordre. La résolution de cette équation en 1D et 2D est basée sur une méthode Lagrangienne, appelée méthode particulaire, qui utilise la technique de vitesse de dispersion. Les conditions aux limites (entrée du domaine) sont traitées avec une technique de particules images. La variation de porosité dans le milieu poreux due à la rétention et au détachement des particules est évaluée à partir de la relation de Kozeny-Carman. L’étude de sensibilité du modèle, effectuée dans différentes configurations lorsque les solutions analytiques sont fournies, montre une précision suffisante pour un choix adéquat de paramètres numériques. La validation du code de calcul est obtenue par l’ajustement d’essais de traçage en colonnes de laboratoire dans des conditions d’écoulement à débit constant ou à charge constante. Dans ce dernier cas, un couplage entre l’équation de transport et celle de l’écoulement (Equation de Darcy) est réalisé. La résolution de l’équation de l’écoulement est effectuée à l’aide d’un schéma numérique en différences finies sur une grille fixe. L’équation de transport est d’abord résolue pour calculer la concentration sur les particules, puis à l’aide d’un schéma séquentiel non itératif, on résout l’équation de l’écoulement pour évaluer la charge hydraulique et la vitesse sur les nœuds de la grille. Les échanges entre la grille et les particules sont assurés au moyen de fonctions d’interpolation. La simulation d’essais en injection instantanée ou continue a montré un bon ajustement entre les courbes de restitution calculées et mesurées, et notamment les essais où le dépôt et le relargage agissent simultanément. Les profils de porosité obtenus le long de la colonne, montrent une diminution de la porosité à l’entrée de la colonne, et qui est plus marquée dans le cas d’un écoulement à charge constante. Le modèle numérique est adapté à la simulation de l’érosion (suffusion) d’un sol en considérant uniquement le relargage, et l’ajustement d’essais d’érosion totale au laboratoire a montré un bon accord. Afin de simuler le transport de soluté dissous dans deux milieux homogène et hétérogène supposé infinis, la cinétique de dépôt/relargage est remplacée par un partage non linéaire de Freundlich. Pour tenir compte des hétérogénéités du champ de perméabilité aléatoire qui engendre des vitesses d’écoulement préférentielles, plusieurs simulations dite monte Carlo sont réalisées et montrent que la vitesse de dispersion offre une alternative intéressante (convergence plus rapide). Les résultats obtenus sont en accord avec les résultats de la littérature. Cette étude numérique a permis la mise en œuvre de la méthode particulaire pour simuler le transport, dépôt et relargage dans un milieu poreux fini. Néanmoins, le modèle de dépôt /relargage de premier ordre adopté peut être amélioré afin de prendre en compte le couplage entre les deux processus et notamment le seuil de détachement des particules.
Book Synopsis Méthodes numériques pour la simulation des écoulements miscibles en milieux poreux hétérogènes by : Mustapha El Ossmani
Download or read book Méthodes numériques pour la simulation des écoulements miscibles en milieux poreux hétérogènes written by Mustapha El Ossmani and published by . This book was released on 2005 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette thèse, nous nous intéressons à des méthodes numériques pour un modèle d'écoulements incompressibles et miscibles ayant des applications dans l'hydrogéologie et l'ingénierie pétrolière. Nous étudions et analysons un schéma numérique combinant une méthode d'éléments finis mixtes (EFM) et une méthode des volumes finis (VF) pour approcher le système couplé entre une équation elliptique (pression-vitesse) et une équation de convection-diffusion-réaction (concentration). Le schéma VF considéré est de type "vertex centred" semi-implicite en temps : explicite pour la convection et implicite pour la diffusion. On utilise un schéma de Godunov pour approcher le terme convectif et une approximation élément fini P pour le terme de diffusion. Nous montrons des résultats de stabilité La, des estimations BV et le principe du maximum discret sous une condition CFL appropriée. Ensuite, nous montrons la convergence de la solution approchée obtenue par le schéma combiné EFM-VF vers la solution du probléme couplé. La démonstration de la convergence se fait en plusieurs étapes : premièrement, on déduit la convergence forte de la solution approchée de la concentration dans L2(Q) , en utilisant la stabilité La, les estimations BV et des arguments de compacité. Dans l'étape suivante, on étudie le schéma découplé EFM, en donnant des résultats de convergence pour la pression et la vitesse... Des simulations numériques académiques et réalistes pour des problèmes bidimensionnels confirment la stabilité et l'efficacité du schéma combiné. Enfin, nous étudions des estimateurs d'erreur a posteriori de type résiduel pour une équation de convection-diffusion-réaction discrétisée par un schéma VF "vertex centred" semi-implicite en temps. Nous introduisons deux sortes d'indicateurs. Le premier est local en temps et en espace et constitue un outil efficace pour l'adaptation du maillage à chaque pas de temps. Le second est global en espace mais local en temps et peut être utilisé pour l'adaptation en temps. Nous montrons que l'estimateur est une borne supérieure de l'erreur. Des résultats numériques d'adaptations de maillage sont présentés et montrent l'efficacité de la méthode. La partie logiciels de ce travail porte sur deux volets. Le premier a permis de réaliser un code de calcul 2D, MFlow, écrit en C++, pour la résolution du système des écoulements miscibles considérés dans cette thèse. Le second volet concerne la collaboration avec un groupe de chercheurs pour l'élaboration de la plate-forme Homogenizer++ réalisée dans le cadre du GDR MoMaS (http://momas.univ-lyon1.fr/).
Book Synopsis Modélisation de l'écoulement et du transport de masse en milieu poreux avec les éléments finis mixtes et discontinus by : Anis Younes
Download or read book Modélisation de l'écoulement et du transport de masse en milieu poreux avec les éléments finis mixtes et discontinus written by Anis Younes and published by . This book was released on 1998 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE LA RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES QUI REGISSENT LE TRANSFERT DE MASSE EN MILIEU POREUX. POUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE L'ECOULEMENT EN MILIEU HETEROGENE, UNE NOUVELLE FORMULATION POUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS MIXTES AVEC MOINS D'INCONNUES ET SANS AUCUNE APPROXIMATION EST ETABLIE POUR UNE TRIANGULATION QUELCONQUE. DANS LE BUT DE LIMITER LA DISPERSION NUMERIQUE, LA METHODE DES ELEMENTS FINIS DISCONTINUS EST DEVELOPPEE POUR RESOUDRE LA PARTIE CONVECTION DE L'EQUATION DE TRANSPORT. LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DES PROBLEMES D'ECOULEMENT ET DE TRANSPORT AVEC PRISE EN COMPTE DU CONTRASTE DE MASSE VOLUMIQUE ET/OU DE VISCOSITE. DANS CE BUT, UN MODELE NUMERIQUE FONDE SUR LES METHODES DES ELEMENTS FINIS MIXTES ET DISCONTINUS A ETE DEVELOPPE. UNE PREMIERE VERIFICATION DU MODELE EST REALISEE EN SIMULANT LE PROBLEME D'HENRY POUR LEQUEL UNE SOLUTION SEMI-ANALYTIQUE EXISTE. D'AUTRES SIMULATIONS DE CAS THEORIQUES LARGEMENT EXPLOITES DANS LA LITTERATURE (ELDER, DOME DE SEL) SONT EFFECTUEES ET PERMETTENT UNE BONNE ANALYSE DES PERFORMANCES DES SCHEMAS NUMERIQUES UTILISES. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A LA SIMULATION D'EXPERIENCES DE TRANSFERT DE SOLUTES AVEC CONTRASTE DE MASSE VOLUMIQUE ET/OU DE VISCOSITE A L'ECHELLE DU LABORATOIRE EN DEUX ET TROIS DIMENSIONS.
Book Synopsis ESTIMATION D'UN CHAMP DE PERMEABILITE A PARTIR DE MESURES DE CHARGE HYDRAULIQUE by : Etienne Castelier
Download or read book ESTIMATION D'UN CHAMP DE PERMEABILITE A PARTIR DE MESURES DE CHARGE HYDRAULIQUE written by Etienne Castelier and published by . This book was released on 1995 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: EN HYDROGEOLOGIE, UN MILIEU POREUX EST PRINCIPALEMENT CARACTERISE PAR SON CHAMP DE PERMEABILITE, DONT LES VALEURS SONT RELIEES AUX VALEURS DE PRESSION DU FLUIDE TRAVERSANT LE MILIEU. L'ESTIMATION DU CHAMP DE PERMEABILITE A PARTIR DE QUELQUES MESURES DE PRESSION EST UN PROBLEME INVERSE. LES PROBLEMES INVERSES SONT MAL POSES AU SENS MATHEMATIQUE DU TERME, CE QUI EN REND LA RESOLUTION NUMERIQUEMENT INSTABLE. DEPUIS UNE QUARANTAINE D'ANNEES, ILS FONT L'OBJET DE NOMBREUX TRAVAUX, ET LES METHODES DE RESOLUTION SONT EN CONSTANTE EVOLUTION. EN HYDROGEOLOGIE, CES METHODES SE CLASSENT EN TROIS APPROCHES: LES METHODES DIRECTES, LES METHODES INDIRECTES ET LES METHODES STOCHASTIQUES. LA METHODE DE RESOLUTION ADOPTEE ICI EST UNE METHODE DIRECTE: ELLE REPOSE SUR LA RESOLUTION DIRECTE DE L'EQUATION QUI RELIE LE CHAMP DE PERMEABILITE AU CHAMP DE PRESSION. ELLE PEUT SE DECOMPOSER EN PLUSIEURS ETAPES: INTERPOLATION DES MESURES DE PRESSION, CONSTRUCTION DES TUBES DE COURANT DE L'ECOULEMENT, CONSERVATION DU FLUX DANS LES TUBES DE COURANT, ET CALCUL DES VALEURS DE PERMEABILITES PAR UNE METHODE DE MOINDRES CARRES. LA PREMIERE ETAPE, L'INTERPOLATION DES MESURES DE PRESSION, EST DETERMINANTE. ELLE NECESSITE DES TECHNIQUES DE REGULARISATION POUR STABILISER LES CALCULS NUMERIQUES. ELLE EST REALISEE PAR UN KRIGEAGE. ELLE PEUT S'INTERPRETER, DANS LE DOMAINE PHYSIQUE, EN TERMES DE PERMEABILITES EQUIVALENTES. POUR VALIDER EN PRATIQUE L'ALGORITHME PROPOSE, DES DONNEES SYNTHETIQUES DE PRESSION SONT CALCULEES PAR UN LOGICIEL D'ECOULEMENT SUR DES CHAMPS DE PERMEABILITE DONNES A PRIORI. LES VALEURS DE PERMEABILITE SONT RETROUVEES PAR L'ALGORITHME ETUDIE, PUIS COMPAREES AUX VALEURS A PRIORI. CE TEST PERMET D'EVALUER L'INFLUENCE DU NOMBRE ET DE LA PRECISION DES MESURES SUR LES RESULTATS D'INVERSION. LA METHODE EST ENFIN APPLIQUEE A DES DONNEES MESUREES DANS UN BARRAGE EN TERRE
Book Synopsis MODELISATION DE MILIEUX POREUX POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES NECESSAIRES AU CALCUL D'ECOULEMENT DIPHASIQUES ALTERNES by : Joe͏̈l André Roger Billiotte
Download or read book MODELISATION DE MILIEUX POREUX POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES NECESSAIRES AU CALCUL D'ECOULEMENT DIPHASIQUES ALTERNES written by Joe͏̈l André Roger Billiotte and published by . This book was released on 1986 with total page 252 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON ETUDIE TROIS MILIEUX POREUX MODELES CONSTITUES PAR ASSEMBLAGE EN PARALLELE D'UN MOTIF DE BASE DE COMPLEXITE CROISSANTE. CHAQUE MOTIF DE BASE EST CONSTITUE PAR UN ASSEMBLAGE DE PARTIES ELEMENTAIRES D'UN MILIEU POREUX APPELEES "DOMAINES". CHAQUE DOMAINE EST CARACTERISE PAR SA PRESSION DE DRAINAGE, SON VOLUME ET LE DEBIT LE TRAVERSANT SOUS UNE DIFFERENCE DE CHARGE UNITAIRE
