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1. Samudio, Marcos. Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour.

Degree: Docteur es, Géotechnique, 2017, Université Paris-Est

La prédiction des propriétés mécaniques des matériaux cimentaires nécessite d'un modèle intégrant l'hydratation progressive du matériau, le couplage entre la consommation d'eau et les contraintes et l'historique des charges appliquées. Ceci est particulièrement important lors de la modélisation du comportement de la gaine de ciment des puits pétroliers qui est soumise, dès son plus jeune âge, à une large gamme de chargements mécaniques et thermiques qui pourraient avoir un effet négatif sur ses propriétés mécaniques. L’objectif de cette thèse est de fournir un cadre de modélisation pour le comportement hydro-mécanique d'une pâte de ciment pétrolier dès son plus jeune âge jusqu'à son état durci. Le manuscrit est divisé en deux parties. Partie I : cinétique d'hydratation L’évolution des propriétés physiques des matériaux cimentaires est contrôlée par l'avancement des réactions d'hydratation. Deux approches de modélisation sont présentées:- Un cadre théorique pour la modélisation de l'hydratation du ciment est développé comme une extension des modèles de nucléation et de croissance classiques. Le modèle multi-composants proposé considère explicitement le ciment anhydre et l'eau comme des phases indépendantes participant à la réaction. Un taux de croissance est introduit qui permet de représenter sous une forme mathématique unique la croissance linéaire ainsi que la diffusion parabolique. La formulation introduit naturellement des paramètres des mélanges cimentaires tels que la composition de la poudre de ciment, les densités des différentes phases, le rapport eau/ciment, le retrait chimique et les propriétés des hydrates. Les différents mécanismes de contrôle de la réaction sont identifiés sur la base du modèle physique proposé.- Une loi générale de la cinétique d'hydratation basée sur la théorie des transformations en phase solide est proposée. Cette formulation est comparée aux lois d'évolution trouvées dans la littérature et contribue à fournir une explication physique qui pourrait aider à la compréhension de la cinétique d'hydratation du ciment. Dans les deux cas, les modèles cinétiques sont calés sur une série de résultats expérimentaux. Partie II : loi de comportement mécanique Le comportement mécanique de la pâte de ciment est décrit dans le cadre des milieux poreux réactifs. La pâte de ciment est modélisée en tant que matériau poreux multi-phases avec une loi constitutive élasto-visco-plastique, dont les paramètres dépendent du degré d'hydratation. Le retrait chimique de la pâte de ciment et la consommation d'eau pendant l'hydratation sont pris en compte dans la détermination des déformations macroscopiques. L’évolution des paramètres poroélastiques de la pâte de ciment lors de l'hydratation est calculée à l’aide d'un modèle micromécanique. Une surface de charge asymétrique avec des seuils de compression et de traction est adoptée pour le régime plastique, avec des mécanismes d’écrouissage tenant compte à la fois des déformations plastiques accumulées et du degré d'hydratation. Le comportement visqueux est basé… Advisors/Committee Members: Sulem, Jean (thesis director).

Subjects/Keywords: Ciment; Cinétique d'hydratation; Poromécanique; Puits pétrolier; Gaine de ciment; Cement; Hydration kinetics; Poromechanics; Oil well; Cement sheath

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APA (6th Edition):

Samudio, M. (2017). Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Est. Retrieved from http://www.theses.fr/2017PESC1041

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Samudio, Marcos. “Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour.” 2017. Doctoral Dissertation, Université Paris-Est. Accessed May 23, 2019. http://www.theses.fr/2017PESC1041.

MLA Handbook (7th Edition):

Samudio, Marcos. “Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour.” 2017. Web. 23 May 2019.

Vancouver:

Samudio M. Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Est; 2017. [cited 2019 May 23]. Available from: http://www.theses.fr/2017PESC1041.

Council of Science Editors:

Samudio M. Modélisation d'un ciment pétrolier depuis le jeune âge jusqu'à l'état durci : cinétique d'hydratation et comportement poromécanique : Modelling of an oil well cement paste from early age to hardened state : hydration kinetics and poromechanical behaviour. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Est; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017PESC1041

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