Une étude expérimentale de l'injection de fluides d'Herschel-Bulkley en milieu poreux, An empiric study of the injection of Herschel-Bulkley fluids in porous media

deTH?SEdePr?senChristophet?edevpAnkourd'obtenirInlejurygradeesdeBenjaminDOCTEURChristopheDEPhilippL'UNIVERSIT?InP0ctobreARISESTtSpmp?cialit?Pierre-Y:herMat?riauxLindneretRappStructuresRappPr?senaliert?eeparCoussot:JeanXaJean-Claudeviervit?CLAIN2010Sujetandelelacoth?seos?::EtudevexpHic?rimenExaminateurtaleedeExaminateurl'injectHerzhaftionorteurdeLanosuidesorteurd'HerscChevhel-BulkleyConseilleren?tudmilieuspeoDirecteurreuxth?seSoutenCanouuevit??DuplaChamps-sur-Marnele04
tel-00582324, version 1 - 1 Apr 2011tel-00582324, version 1 - 1 Apr 2011V
placeLaunemiset?matiqueencooureuvreetdlongeenstuides?vnon-newtoniens,pvudecommeedesg?n?ralimat?riauxl'autreauxtrins?quecompd'ortementtstscomplexesvetpr?sencevl'?coulemenari?svitesseinoterm?diairesmen?eentalestredonn?celuir?gimesd'untesolideoutre,?lastiqueli?eetd?termin?d'unrigoureuxlidesquidelanewtonienPlusieursestdedespplusermisendeplussacourandeteenaussiebiennondansfonctionlesennanappliparam?tresca-d'adimensionnementionsrindustriellesdonn?esquetdansma?tresselnotrear?vviepquotidienne.tailleEnfonctionparticulier,inlamoncompr?hensioncettedemol'?coulemendut3d'unprotouidep?eseuilsenabilit?milieu?tabilit?pd?monoreuxd'essaispesquelseutpsedr?va?lerad'unmettreiunenonset?r?tsyst?me,directoir,dansgradiendesnapplicationslatellesacequedansl'?coulemenpt?vd'hdeydrotecarburegradiendansMolel'insder?serv?rimenoirsmarc[69],alailconsolidationssortdesblesols?ri-pareutinjectionr?unidecourbcoulistel'?quationnd'?coulemeng?nieCelle-cicivilde[60,n59]uoudesquelsencorepl'?coulemend?nietl'undupara-sangduits.dansalesqualitativreinsqu[43].pDanslaleennecadrepdepcetteparth?se,ennousd'unabcoleordonsaceermisprobl?meobtdenirmani?redonn?eessendontielle-lamenettr?pexpon?rimen?t?tale.tr?es.Notrecampagnestrapvlaill'inuenceconsisteparam?tresdansertinenundupremieritempsositifen?t?laalu?er?alisationpd'essaisdesyst?ma-entiquesaleurpformeourr?pl'injesys-ctiondude?uidesv?laseuild'unrh?ouidianttspressiomoseuild?leoursmise(gelpldedeCarbtoplolmilieuetoreuxEmuneulsionolutionilin?airenlavd?bitanerse)enauduseintd'unpression.milyieutptroreuxductionreconstitu?deux:exputaux,nd?empilemehentt?t?deetparticulesen(billesedequvl'ensemerredesouexpsablemend'Hostun).pNous?utilisonsreunledispd'uneositifeoptdonilamis?depconstitueourloil'?tcoulemens?e.testde?latriceuidesdeux?d'?coulemeseuilt,poer-rmettanhacuntunenotammencaract?ristiquetertinenlaestmesureendedelaoupressiondesd'injectionm?tresn?cessairetroauEnmainiltien?t?detr?l'?coulemenemtt?evitessederni?reR?sum?eut?tredonn?e?danstaillel'ensemybleindudesmilioreseumilieuporeuxoreuxeetlamise
tel-00582324, version 1 - 1 Apr 2011,4uisanospext?rieures.elarm?abilit?ectifsnewtonienne.donn?esEnn,Fluideupnet?confrond?lestationreprodeenos?rimentra:vHerscauxMi-?Injection.deuxcapaci?tudesdedemolaresplitt?rature?reproddui-rsanlestexpnotretalescadreMots-cl?sdeRh?ologie,tranon-newtonien,vhel-BulkleyailBingham,alieuporeux,ermisd'estimer
tel-00582324, version 1 - 1 Apr 2011oreuxT.able.des.mati?res.InexptroetductionMi10particules1.Con.texte.et.?tat.de.l'art.13.1.1.Motiv.ations.dud'injectionpro.jet.de.th?se....tal...milieu...........65...........3.1...:........13conclusion1.2.Loi.de.Darcy52pDispour.les.uides.Newtoniens2.2.d?le.....compac.....2.2.2.......2.2.3.milieu.hel-Bulkley.....2.3.118.1.2.1.De.scriptioned'un.milieu.p.oreuxProto.param?.....3.2.syst?me.....taux...........1.5......18.1.2.2.Pr?sen.tation.de.laDisploi54deexpDarcy..............oration.oreux.........57.p......21.1.2.3.Lim.iteslieuetl?extension.de.la.loi.de.Darcy..ulom?trie.g?om?trie.oreux.Fluides.d?le...........des....22.1.2.4.Mo.d?lisation.de2.3.2la.loi.de.Darcy........70.d'essai.tion.e...........pr?li.tr?le......25.1.35Comp?rimenortemen.t.de.uides.non-newtoniens.sous.ci.s.a.illemen.t..48.En........30.1.3.1.Con.train.te.et.d?formation............2.ositif.mat?riaux.2.1.ositif.?rimen..................30.1.3.2.Ph?nom?.n.o54logieElab.d'un.p.mo...................2.2.1.lieu.oreux.t?....................34581.3.3MiMopd?lescolde.uides.non-newtoniens....................64.Gran.des.et.des.p36.1.42.3?coulemend'Hersctmode.uides.non.newtoniens.en.milieu.p.oreux.:.?tat.de67l'artNature38uides1.4.1.Mo.d?le.des.tub.es.capillaires............67.Rh?ologi........................39.1.4.2.Mo.d?le3d'obcolej77etObtenimmerg?des.tr.s...................77.Essai.minaire.con.du..........47.1.4.3.T.ra80vaux
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.tr?lel'?coulemenentationd?bit..........aux.........T.g?n?ralis?e.des.....v.mo.....5.2.2.e.hni...gradien.4.2.3.4.380.3.2.2tesCon.tr?le.en.pression(1972).......5.1.2...e.(1987)...v...mo.tation...conduite.de.....4.2.2.seuil...la...e83.3.3.V4.4ersviaunlairesproto.cole.d'inje.ction.?tationpression120imp.os?e......n.......nos.....?...Al-F86.3.3.1.D.?roulemennt.t.yp.enosd'un.essai..?...132.d'Hersc.Do.144.3.2.1...........?termination.de.DES.....?termination.686.3.3.2.Ders?terminationd'?coulemendes.p.ertes.de.c.hargedesdans?rimenlemomilieuesp.oreux.seul.88.3.3.3.Proto.cole.nal....5.tra.t.P.................5.1.1.des.............tation.?.e.....5.1.392leurs3.4moV.alidation.du127disp&ositif.exp.?rimen.tal......5.2.1.des.............tation.?.e.....5.2.3.leurs.mo93.3.4.1.R?sultats131pr?ditsCalculpard'unladansloi141detationDarcuy?termination.l'indice.TI?RES...................104.D.du93t3.4.2pressionEssaiMAsABLEde.r?p.?tabilit?..108ConD.de.consistance.................110.V.un.loi.t...................11195Analyse4constanTexpratalesvleauxd?leexptub?rimencapil-taux.:r?sultats.e.t.analyses.97.4.1.T.raitemen.t.d'un.essai.t.yp.e........114.Confron.aux.v.an.?rieurs.5.1.ark..........................97.4.1.1.A.llure120g?n?ralePr?se.tation.tra.aux.....................120.Confron.de.donn?es.leur.d?l...........123.Confron97de4.1.2donn?esAnotrejustd?le.men.t.?.trois.param?tres5.2libresariss.Pinder.........................12798Pr?se4.1.3tationEtudetraparam?triqueaux.....................127.Confron.de.donn?es.leur.d?l...........129.Confron.de99donn?es4.2notreMised?len.paral.l?le.de.la.loiConclusionrh?ologiqueAetdedetlauideloihel-Bulkleyd'injectionune.cylindrique.B.cumen.tec.q104e4.2.1D
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plut?ttraauvmaisersdansunor-milieuQuep10oreuxpr?cisionre-Cettepr?send?pteteunpenjeudeiml'obpdesortanretd'?tendredansdesdetrenome)breuxparticularit?domainescritiquetelscaract?requedela?phtysique,turbulenlabreuxm?decine,ablatg?ologie21,outendenencoreplesDarcysciencesenglobdeectl'ing?nieurari?s[1,la63,(th20].gradienUnepr?senapproquecunehepliqu?edus'accomprobl?me(r?cuppsolseutenconsisterl'on?corpappliquerbreusesladeloiledeaDarcydepvourpass?reliertlad?crivvitessevmosituationy32].ennehercd'?coulemenaujourd'ht?tudier?tdansloileuidesmilieudepl'ensemoreux?etaulatdi?renceterm?diaireddoneppressionduuidexotrndmesur?edeledeslongtdunesyst?meconde?rieuretailletrainuest[18]?:doivd'dertdul'?coulemenassist?edeinjectioncompr?hensionuneLanductioncivil)Cettetraire?quationhercstipule(armqu'?bladefoisindustrielleslesocaract?ristiquesmat?riaux.dudansuider?gimeettdu?t?miliejetunomptraoreuxauxgouvleernenquitoutirenla?situation?quations?antraavecerscettel[11,a10,viscosit?Lestroc,hesattacth?eui??laladissipationossibilid'?nergie?danslaledeuideauxennon-newtoniens.?coulemenclasset,uidesetelablepmat?riauxerm?abilit?l'aspInetceluicompsolidetemenlastiquevd'uninnewto-enCeladesd'un,?a?renettliquideenien.?inclutlauidesg?om?trietdesviscosit?peutoresendredutempsmilieuipopioreux.ouLauloitdevitesseDarcyaussi,uidesain