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Benallal, Amine (2008) Hydrodynamique de l'accumulation des dépôts de paraffines dans les conduites pétrolières. Doctorat Mécanique Numérique, CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux, ENSMP p.187.
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Résumé
Le problème de dépôt de paraffine dans les puits et les conduites de transport pétrolières monopolise des moyens humains et économiques conséquents. Sa prédiction s'avère donc importante pour optimiser sa gestion. Nous proposons une approche nouvelle pour mieux prédire la formation de ce dépôt: le brut paraffinique se comporte comme un matériau viscoplastique dont les paramètres dépendent de la température et de la teneur en cristaux de paraffine. Ainsi le dépôt résulte d'une combinaison subtile entre les effets thermiques, hydrodynamiques, thermodynamiques, la diffusion de la paraffine et la rhéologie du brut. Des essais expérimentaux ont été menés dans une conduite cylindrique sur la boucle Lyre a l' IFP-Lyon. Les résultats obtenus confortent la pertinence de l'approche proposée. Nous avons conçu également un dispositif expérimental "Couette Cylindrique" simple et économe capable de rendre compte des principaux mécanismes de dépôt. Les premiers résultats montrent que ce dispositif est adapté pour reproduire les dépôts de paraffine et peut fournir certains paramètres essentiels à la simulation numérique tel que le coefficient de diffusion. Nous avons développé un modèle numérique prenant en compte les phénomènes physiques mis en évidence expérimentalement : écoulement d'un matériau viscoplastique thermodépendant couplé à la diffusion Fickienne de paraffine. Ce modèle est capable de rendre compte qualitativement de la construction progressive du dépôt en conduite mais les temps de calcul sont très importants. Nous avons adapté ce modèle à la géométrie de Couette développée expérimentalement. Les temps de calcul sont alors beaucoup plus raisonnables et leurs résultats sont en accord avec ceux des premières expériences
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
|---|---|
| Directeur de Thèse: | Agassant, Jean-François |
| Date: | 15 Décembre 2008 |
| Jury de Thèse: | Line, Alain et Frigaard, Ian et Magnin, Albert et Brocart, Benjamin et Wachs, Anthony et Agassant, Jean-François et Maurel, Philippe |
| Ecole Doctorale: | ED 364 SCIENCES FONDAMENTALES ET APPLIQUEES |
| Discipline: | Mécanique Numérique |
| Fonds: | Mines ParisTech (ENSMP) |
| Institution: | ENSMP |
| Laboratoire: | CEMEF - Centre de Mise en Forme des Matériaux |
| Sujets: | 4. Science des matériaux, mécanique, génie mécanique |
| Mots-clés libres: | Paraffines, Diffusion moléculaire, Viscoplasticité, Hydrodynamique, Paraffin, Molecular diffusion, Viscoplasticity, Hydrodynamics, Simulation écoulement, Flow simulation |
| Code ID: | 5055 |
| Déposé par : | Brigitte HANOT |
| Déposé le : | 19 Juin 2009 |
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