magister en hydrocarbures - Université Kasdi Merbah Ouargla
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UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 MAGISTER EN HYDROCARBURES CYCLE D’ETUDES 3ème FACULTE DEPARTEMENT INTITULE DE LA PG Sciences et de la Technologie et des Sciences de la Matière Génie Mécanique Génie Pétrolière RESPONSABLE Pr. SETTOU Noureddine [email protected] NOMBRE DE POSTES HABILITATION 12 Arrêté n° 223 du 22/07/2009 DIPLOME DELIVRE OBJECTIF DE LA FORMATION Magister en Hydrocarbures – Spécialité : Génie Pétrolière L'objectif principal de cette formation proposée est d'apporter à nos ingénieurs les éléments nécessaires d'une formation solide en la matière à travers plusieurs compétences ciblées. Le développement accéléré des métiers des hydrocarbures et la forte demande enregistrée ces dernières au sein des sociétés de forage et de services pétroliers nationales et internationales, l'emplacement du lieu de formation au centre d'un axe pétrolifère très actif s'étendant du champs de Hassi messaoud à celui de Haoud Berkaoui-Ouargla, ainsi que la signature de contrats entre l'université et les opérateurs du secteur de la région (ENAFOR, ENTP, ENSP) et l’établissement de formation NAFTOGAZ sont, sans doute, des éléments clés pour assurer une formation qualitative, prenant en considération l'aspect théorique et pratique en même temps. Thèse de Doctorat Concours • Ingénieur d’état en génie mécanique • Ingénieur d’état en hydrocarbures (options : Mécanique des chantiers pétroliers, Forage, Production, Mécanique des unités pétrochimiques) • Enseignement supérieur • Centres de recherche • Secteur des hydrocarbures POURSUITES D’ETUDES CONDITIONS D’ACCES PUBLIC CONCERNE DEBOUCHES UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 PLANNING DES COURS Mécanique des fluides et des roches VOLUME HORAIRE (h) 60 Transferts dans les milieux poreux 60 03 Géologie des réservoirs 60 03 Technologie de Forage 60 03 60 03 30 02 Psychopédagogie 20 01 Diagraphie et géophysique des puits 60 03 Forage avancé 60 03 Technologie de production 60 03 Thermodynamique appliquée 60 03 Réservoir Engineering 30 02 Méthodes mathématiques pour les transferts 60 03 20 01 INTITULE DES COURS SEMESTRE1 COEF. 03 (cours + enseignement pratique) Gisements et thermodynamique des fluides pétroliers Ingénierie et contrôle de la corrosion (cours + stage) SEMESTRE2 (cours + enseignement pratique) (cours + enseignement pratique) Anglais scientifique UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 PROGRAMMES DES COURS MECANIQUE DES FLUIDES ET DES ROCHES • Introduction à la mécanique des roches et les principes de la géo-mécanique • Notions de base de la mécanique des roches • Les propriétés mécaniques des roches, pression, charges et déformations • Mesure des déformations in-situ dans les puits • Aperçu sur les tests mécaniques usuels • Les techniques d'orientation des déformations • Les modèles élastiques, plastiques, visqueux du comportement de la roche • La stabilité des parois du puits • La mécanique de fracture • Les applications réservoir engineering • Les propriétés mécaniques obtenues par le Wire-Line TRANSFERTS DANS LES MLIEUX POREUX • Structure et propriétés des matériaux poreux: structure et classification, porosité, surface spécifique, propriétés mécaniques des milieux poreux • Statique des fluides dans les milieux poreux: saturation, théorie de la capillarité, fluides en équilibre • Ecoulements monophasiques o • Lois de la filtration Description macroscopique des phénomènes de transport en milieux poreux Ecoulements laminaires: mesure de la perméabilité, extensions de la loi de Darcy UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA o Convection forcée externe et dans les conduites. 2009/2010 o Convection naturelle, convection thermosolutale • Ecoulements polyphasiques o Propriétés interfaciales, drainage et inhibition, concept de perméabilités relatives o Equations fondamentales des écoulements polyphasiques o Etude analytique d’écoulements unidirectionnels • Calcul et méthodes de mesures des perméabilités relatives GEOLOGIE DES RESERVOIRS • Concepts de base en réservoir engineering • Propriétés des roches • Analyses (PVT) • Calcul des hydrocarbures en place et récupération • Principes des écoulements des fluides dans les milieux poreux • Loi de Darcy et applications • Écoulement radial dans les milieux poreux et principes d'analyse de tests transitoires, solutions analytiques des problèmes d'écoulements monophasiques • Application des principes de superposition • Récupération par stimulation d'huile • Concepts de déplacement d'huile TECHNOLOGIE DE FORAGE • Introduction au calcul de tubage et tubing • Critère de rupture, limites de serviabilité, chargement combiné UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 • Combinaison de charges standards et non-standard • Calcul des déformations, Sélection des matériaux pour les applications casing et tubing, fracture mécanique, flambement et post-flambement tubage et tubing, usures du casing • Calculs des charges thermiques cycliques, évolution d'une tété de puits • Opérations de cimentation, cimentation primaire, cimentation à deux étages, calculs de cimentation, la cimentation réparative, utilisation des additives, tests labos, équipement de cimentation, intégrité de la gaine ciment, évaluation de la cimentation • Equipements de mixage, systèmes de ciments spéciales • Problèmes de forage, Les pertes de circulation • Equipements de contrôle des solides • Prédiction de la pression des fissures • Planning d'un puits • Problèmes de corrosion lors d'un forage • Problèmes de coincement et prévention • Contraintes dans un puits, instabilité des parois, nettoyage du trou • Conception d'un plan Hydraulique, Modèle du forage, RPM/WOB optimum • Collage différentielle • Géométrie d'un puits, pratique des manœuvres, Fishing • Prévention des ruptures de la BHA, applications pour design à faible et grand angle, Torque, Drag et usures du casing, contrôle des vibrations de la BHA et prévention • Inspections effectuées sur garniture de forage, Plans 3D d'un puits • Complétion des puits GISEMENTS ET THERMODYNAMIQUE DES FLUIDES PETROLIERS • Importance de PVT et définition • Propriétés des gaz • Propriétés des huiles • Équilibre liquide vapeur UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA • Équation d’état • Simulation des données PVT par les équations d’état • Hydrates • Simulation d’injection de gaz miscible 2009/2010 INGENIERIE ET CONTROLE DE LA CORROSION • Introduction sur la corrosion • Concepts de la corrosion : réactions anodiques et cathodiques, les types de cellules de corrosion, aspects thermodynamiques, équations de Nernst, diagramme de Pourbaix • Cinétiques de corrosion : les lois, cinétiques de corrosion, double couche helmoltz, Diagramme de Evans, prédiction de la corrosion, mesures • Types de corrosion : matériels et environnement • Protection cathodique • Contrôle par inhibition: principe, formulation et méthodes de tests • Les revêtements • Prévention de la corrosion lors de la conception de l’installation et sélection des matériels • Etudes de cas concrets de corrosion dans l’industrie pétrolière PSYCHOPEDAGOGIE DIAGRAPHIE ET GEOPHYSIQUE DES PUITS • Introduction à la pétrophysique • Porosité et perméabilité • Facteur de formation et la saturation d’eau UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 • La pression capillaire, mouillabilité • Les réservoirs fracturés • L’effet de contrainte dans les propriétés des roches réservoirs • Interaction fluide roche • Analyse de carottes et interprétation des résultats • Diagraphie en cours de forage (mesure sur la boue de forage, mesures sur les déblais, mesures relatives au forage, mesure effectué en fond, mise en ouvre sur le chantier, interprétation et utilisation des résultats) • Diagraphies des trous ouverts et leurs interprétations • La diagraphie des trous tubés (CBL, VDL et CET), nouvelle techniques des diagraphies • Diagraphies de production (outils de diagraphies de production, interprétation), diagraphie des trous ouverts et leurs interprétations • Opération de complétion sur câble électrique, échantillonnage et essai de paroi, nouvelles techniques des diagraphies FORAGE AVANCE • Les plates formes de forage en off-shore, systèmes de levage de forage en off-shore, programmes de casing, complétion et cimentation des puits en off-shore • Pratique du well-Control en off-shore • Procédures du Well-control en off-shore, les systèmes Diverter • Applications du forage dévié, profiles déviés, calculs et exactitude d'un forage dévié, calcul des Dogleg et problèmes associés aux doglegs • Planification des puits horizontaux et déviés, méthodes de forage horizontal et applications, Logging des forages fortement déviés, le nettoyage du trous, les forages multi-latéarux, types des instruments de surveillance, instruments utilisées pour la déviation, calculs Torque et drag, cimentation des puits horizontaux, multi-latéarux et déviés • Aperçu sur le forage en under-balanced, méthodologie de screening et d'évaluation des puits • UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 Notions Fondamentales de la modélisation des écoulements poly-phasiques. Application au calcul des puits en underbalaced, sélection d'une technique optimale, sélection des assemblages BHA, sélection et design systèmes de fluides, sélection des équipements de surface • Aspects environnementaux, Sécurité et régulation, Considérations opérationnelles procédures et problèmes, • Principes de Well control d'un forage en underbalaced, Management d'un projet de forage en underbalaced • Exemples de cas réels TECHNOLOGIE DE PRODUCTION • Principe de fonctionnement de l’ascenseur • Configuration générale d’une complétion • Activation par pompage • Activation par gaz lift • Work over et neutralisation des puits • Wire line • Could tubing • Snubing • Généralités et principe des essais de puits • Rappel sur les écoulements dans les milieux poreux • Réservoir infini homogène essai puits ferme (build up test) après une période a début • Présence de barrière imperméable dans un gisement homogène • Gisement limite mouvement permanent et pseudo-permanent • Les courbes types et les courbes types avec dérivé • Essai de puits à gaz en milieu homogène • Réservoirs fissurés (double porosité) • Tests d’interférences UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA • Essai de puits d’injection • Ecoulement polyphasique • Essai d’un puits à fracture verticale • Matériels de test • Stabilisation de l’effluent • Séparation • Déshydratation et dessalage • Comptage des liquides • Traitement de gaz • Teneur en eau des gaz naturels • Hydrates • Déshydratation • Désulfuration • Dégazolinage et extraction • Comptage et transport du gaz par pipelines • Sécurité des installations de production THERMODYNAMIQUE APPLIQUEE • Concepts et définitions • Propriétés des substances pures • Travail et chaleur • Premier et deuxième principes de la thermodynamique • Cycles de puissance et de réfrigération • Relations thermodynamiques • Mélanges et solutions • Les réactions chimiques • Introduction à l’équilibre des phases et à l’équilibre chimique 2009/2010 UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 RESERVOIR ENGINEERING • Concepts de base en réservoir engineering • Propriétés des roches • Analyses (PVT) • Calcul des hydrocarbures en place et récupération • Principes des écoulements des fluides dans les milieux poreux • Loi de Darcy et applications • Écoulement radial dans les milieux poreux et principes d'analyse de tests transitoires, solutions analytiques des problèmes d'écoulements monophasiques • Application des principes de superposition • Récupération par stimulation d'huile • Concepts de déplacement d'huile • Méthodes numériques en réservoir • Choix de modèles mathématiques • Géométrie de l’écoulement et construction de maillage • Equation de diffusivité en 1 D avec puits • Simulation bi-phasique en 1 D • Equation de diffusivité en 2 D • Simulation bi-phasique en 2D • Simulation d’un réservoir de gaz • Préparation des données pour une simulation METHODES MATHEMATIQUES POUR LES TRANSFERTS • Equation de convection diffusion linéaire UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA 2009/2010 o Discrétisation temporelle: schémas explicites, implicites, discrétisation spatiale o Analyse de stabilité de Von Neumann o Erreur de phase, d’amortissement o Schémas décentrés, notion de viscosité artificielle • Méthodes de Volumes Finis pour les équations de transport o Intégration des équations sur un volume de contrôle o Interpolation des flux, consistance et convergence o Schémas QUICK • Résolution de grands systèmes linéaires o Méthodes de gradient conjugué o Méthodes de Krylov pour les systèmes non symétriques (Bi-Cgstab, GMRES) o Notions de pré-conditionnement ANGLAIS SCIENTIFIQUE
