ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Description
Ce cours s’appuie sur les connaissances théoriques acquises en mécanique des fluides, phénomènes de transfert et thermodynamique pour aborder la modélisation des écoulements multiphasiques 1D dans les puits et les conduites.
Dans un premier temps, l’homogénéisation des équations de transport 3D vers la géométrie 1D sera présentée dans le cas simple d’écoulements monophasiques. Après avoir décrit les différents régimes d’écoulement multiphasiques rencontrés dans les applications de production et de stockage d’énergie, on montrera comment étendre le modèle à ces écoulements complexes.
Dans un deuxième temps nous présenterons les principes de base des simulations en différences finies (volumes finis) appliquées au cas des écoulements 1D dans des conduites.
Les étudiants mettront en application ces connaissance lors de séances de TD pendant lesquelles ils utiliseront un logiciel de simulations dynamiques d’écoulements 1D.
Plan détaillé du cours :
- Modèles théoriques implémentés dans les codes de simulation d’écoulements dans les puits et les conduites.
- Schémas numériques utilisés dans les codes de simulation de mécanique des fluides de type « volumes finis ».
- Apprentissage du workflow pour paramétrer et réaliser des simulations d’écoulement dans les puits et pipelines avec un outil numérique professionnel (LedaFlow, OLGA, etc.)
Objectifs
À la fin de cette UE, vous serez capable de :
- Mettre en œuvre des calculs analytiques dans des cas simplifiés pour obtenir des ordres de grandeur.
- Configurer, lancer et interpréter des simulations d’écoulement sur des modèles simples de puits et de conduites à l’aide d’un logiciel professionnel.
- Reproduire des courbes de performance de puits, explorer les régimes d’écoulement, analyser la stabilité de l’écoulement, etc.
Heures d'enseignement
- Ecoulements dans les puits et simulations - CMCours Magistral18h
- Ecoulements dans les puits et simulations - TDTravaux Dirigés9h
- Ecoulements dans les puits et simulations - TPTravaux Pratique9h
Pré-requis nécessaires
Mécanique des fluides ; Thermodynamique 1 ; Transferts de masse et de chaleur ; Interfaces ; Systèmes de Production et de Stockage.
Contrôle des connaissances
1er session : contrôle continu écrit
L’ évaluation se fait sur la base de deux contrôles continus écrits.
2ème session : examen écrit
Compétences acquises
Compétences | Niveau d'acquisition | |
|---|---|---|
| Usages avancés et spécialisés des outils numériques | Identifier les usages numériques et les impacts de leur évolution sur le ou les domaines concernés par la mention | x |
| Se servir de façon autonome des outils numériques avancés pour un ou plusieurs métiers ou secteurs de recherche du domaine | x | |
| Produire et stocker les géoénergies | Modéliser numériquement des processus physico-chimiques pour prédire les caractéristiques des réservoirs géologiques, leur capacité de stockage, des fluides associés et leur écoulement. | x |
| Evaluer les problèmes pouvant intervenir lors de la production des géoénergies afin de maitriser le flow assurance | x | |
| Proposer des stratégies d'accès aux ressources énergétiques, à leur production et à leur stockage | x | |
