Smaller Default Larger

Soutenance de KHENTOUT Abdelkader

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 août 1955- Skikda

Faculté De Technologie

  Département de Génie Mécanique

 

 

Thèse présentée par Mr. KHENTOUT Abdelkadeen vue de l’obtention du diplôme de Doctorat en  ÉLICTROMÈCANIQUE

 

Thème: Elaboration d’un nanomatériau et son application dans la dépollution d’un effluent industriel

 

Soutenue publiquement le   **/**/****

Devant le jury composé de :

Président

Mr BOUZAOUIT Azzedine     

Pr

Université de Skikda

Examinateur

Mr BENRETEM Abdelouahab

Pr

Université de ANNABA

Examinateur

Mr  HACHANA Oussama

MCA

Université de OUARGLA

Examinatrice

Mr KHERIEF NACEREDDINE Mohamed

MCA

ENSET SKIKDA

ملخص:

إن الأبعاد القياسية (المعلمات الهندسية) لأداة الحفر سواء البترولية أو أي أداة حفر أخرى لها تأثير على نسبة تغلغل أو اختراق الأداة و سرعة الحفر.

و الأداة كما هو معروف هو أخر جزء في آلة الحفر وهذا يعني كل الآلة في خدمة الأداة لكي يعمل بشكل جيد وهذا بتوفير عوامل مناسبة له.

أداة الحفر PDC هو النوع الذي أصبح له أهمية كبيرة و متزايدة في سوق أدوات الحفر, لذلك أغلب الدراسات الحديثة تتم على هذا النوع من الأدوات.

لكن أغلب الدراسات التي تمت تدرس مدى توفير عوامل مناسبة ليتم الحفر بشكل جيد وهذه المعلمات معروفة لذا أهل الاختصاص في الحفر و الباحثين المهتمين بهذا المجال وهي:

  • معلمات ميكانيكية سرعة الدوران المعطاة للأداة و الوزن الضاغط على الأداة و كذلك عزم الدوران المرتبط بالعاملين الأولين بالإضافة إلى عامل نوعية الصخور المراد حفرها.
  • المعلمات الهيدروليكية و المتمثلة في أربع معلمات وهي تدفق الطين   كذلك نوع الطين, ضغط حقن الطين و مميزات الطين.

أغلب البحوث مهتمة بهاتين النوعين من العوامل الميكانيكية و الهيدروليكية من أجل التقليل من مخلفات شدة الاحتكاك و كذلك امتصاص الموجات الإلتوائية الصعودية بالأساس.

هذه الدراسات التي كانت تتركز على هاتين النوعين من المعلمات كانت تتم بنماذج تحسين قديمة نوعا ما و متكررة الاستعمال, مع استحالة تطبيقها إلا إذا أخدنا نتائج حفر حقيقية وبدون نقصان لأي معلم من المعلمات وهذا ما يجعل استحالة تطبيقها في المخابر إلا إذا وفرت آلة الاختبار جميع الظروف المشابهة للواقع و هذا صعب نوعا ما( مع العلم أن هذا النوع من آلات الحفر المخبرية قليلة جدا وناذرة لغلائها ولتطلبها تكنولوجيا متقدمة نوعا ما) .

أما نحن فالدراسة كانت تخص جزء محدد و هي المعلمات  الهندسية لأداة الحفر, لذلك نستطيع القيام بالدراسة و التحليل و التحسين لهذه الأبعاد و لو نسبيا و بتوفير عوامل محددة وقليلة لكن مدروسة.

عملية التحسين قمنا بها بطريقة طاغوشي المعروفة رياضيا و في مجال التصميم ألمخبري لكن لم يعمل بها في هذا المجال الخاص بتصميم أدوات الحفر أو في مجال الحفر البترولي بصفة عامة.

نذكر بشكل موجز ما قمنا به في هذه المذكرة و تنقسم المذكرة إلى ستة فصول وهي:

الفصل الأول و هو الفصل الخاص بعموميات عن آلات الحفر البترولي, حيث ذكرنا الأجزاء المكونة لآلة الحفر البترولي و ركزنا أكثر على أداة الحفر لأنه محور بحثنا و العنصر الأساسي في الآلة الحفر.

أما الفصل الثاني فكان مخصص لطرق و نماذج التحسين بصفة عامة و عن نموذج طاغوشي بشكل خاص, بحيث ذكرنا النماذج المعمول بها في مجال الحفر البترولي و هذه النماذج المعروفة تستغل المعلمات التي تم ذكرها سابقا, أما نموذج طاغوشي فتم التركيز عليه بصفة خاصة لأنه يناسب بحثنا و يستعمل أكثر في المخابر على عكس باقي النماذج الخاصة بالحفر البترولي.

في الفصل الثالث قمنا بتطبيق إحدى النماذج الرياضية الكلاسيكية المعروفة على جزء من بئر بترولي حقيقي.

في الفصل الرابع ذكرنا بالتفصيل عن جهاز التجارب الذي صممنها خصيصا ليوفر لنا المعلمات المطلوبة خاصتا زاوية القطع و تأثر نسبة الاختراق بتغييرها و كذلك تغيير بعض المعلمات الأخرى التي تتماشى مع مطالب بحثنا.

 

Résumé

Les paramètres géométrique d’un outil de n’importe quel type de forage, non seulement le pétrolier, ont une influence sur le taux de pénétration.

L’outil est la dernière  partie de la machine de forage, néanmoins  toutes les autres parties de la machine sont conçus pour assurer le bon fonctionnement  de l’outil.

L’outil PDC  est devenu de plus en plus important sur le marché des outils de forage, ce qui explique  le grand intérêt des l’industriels comme les chercheurs  pour ce type d'outil.

De nombreuses études ont été portées sur  ce type d’outil, la majorité  de ces  études  ont été réalisées pour fournir les facteurs appropriés pour le forage de puits.

L'opération de forage dépend de plusieurs paramètres qui sont connus des spécialistes du forage et des chercheurs intéressés par ce domaine. On peut classer les différents paramètres de forage comme suit:

-          paramètres mécaniques : La vitesse de rotation donnée à l'outil,  le poids de la  compression sur l'outil ainsi que le couple associé aux deux premiers facteurs, et  la nature de la roche à forer.

-          paramètres hydrauliques : sont le type, le débit, et les  caractéristiques de la boue, ave la pression d’injection de la boue   .

La plupart des recherches s'intéressent à ces deux types de facteurs (mécaniques et hydrauliques ) afin de réduire les résidus d’intensité de frottement et également d’absorber les ondes de torsion ascendantes.

Ces études ont été réalisées avec des modèles d'optimisation anciens et fréquemment utilisés, et inapplicable, sauf si nous prenons de  résultats réels  sans aucune pénurie de paramètres étudiés, ce qui rend toute application impossible en laboratoire, sauf  si  la machine de test fournisse

Abstract

The geometric parameters of a tool of any type of drilling, not only the oil drilling, have an influence on the penetration rate.

The tool is the last part of the drilling machine, yet all other parts of the machine are designed to ensure the proper operation of the tool.

The PDC tool has become increasingly important in the drilling tools market, which explains the great interest of industry as researchers for this type of tool.

Numerous studies have been carried out on this type of tool; the majority of these studies were carried out to provide the appropriate factors for drilling wells.

The drilling operation depends on several parameters that are known to drilling specialists and researchers interested in this field. The different drilling parameters can be classified as follows:

- Mechanical parameters: The rotation speed given to the tool, the compression weight on the tool as well as the couple associated with the first two factors, and the nature of the rock to be drilled.

- Hydraulic parameters: are the type, the flow, and the characteristics of the sludge, with the injection pressure of the sludge.

Most research focuses on these two types of factors (mechanical and hydraulic) to reduce frictional residuals and also to absorb upward torsion waves.

These studies were performed with old and frequently used optimization models, and inapplicable, unless we take real results without any shortage of studied parameters, which makes any application impossible in the laboratory, unless the test machine provides all conditions similar to reality. This is a bit difficult, knowing that these laboratory drilling machines are a bit sparse and complex, and require advanced technology.

Regarding the current work, we are interested in a specific part concerns the study of the geometric parameters of the drilling tool, which allows us to analyze and improve relatively these parameters, with providing specific factors, not numerous but well studied.

The improvement process was carried out using the Taguchi method. This method is known in the field of design, but not in the field of drilling tools or in that of oil drilling in general.

We briefly recall what we did in this thesis; the work is divided into six chapters:

The first chapter is the part of the generalities and bibliography of oil drilling machines. The components of the drilling machine were mentioned. More emphasis has been placed on the drill tool as it is the focus of the research and is the main element of the drilling machine.

The second chapter was devoted to methods and models of improvement in general and in particular Taguchi model. The models in the field of oil drilling were therefore determined. In these models exploit the parameters mentioned above. Taguchi's model has been particularly targeted; it is the most widely used model in the laboratory than the others.

In the third chapter, classical mathematical models have been developed to apply to a real part of an oil well.

The fourth chapter, devoted to a detailed description of the test apparatus, which is specially designed to provide the required parameters, including the impact the cutting angle on penetration rate with the variation of certain other parameters in accordance with the search requirements.

In the fifth chapter, the Taguchi model was applied to the data obtained from the experiments, to optimize the parameters according to an appropriate mathematical model with a statistical analysis to validate the model used and confirm the optimization results.

For the sixth and last chapter, the results obtained from the Taguchi method for each rock were analyzed and improved, as was the effect of the rest of the parameters on the penetration rate.

Contacts de la Faculté

 University August 20, 1955, BP 26, El Hadaiek-Skikda Road 21000 - Algeria.

 

      Access map

 

  +213 38 72 31 29

 

  fac.techno@univ-skikda.dz

Accès Directs

Adresse: