Drilling is one of the important aspects in the oil and gas industry due to the high demand for energy worldwide. Drilling time is considered as the major part of the operations time where the penetration rate (ROP) remains as the main factor for reducing the time. Maximizing ROP to lower the drilling cost is the main aim of operators. However, high ROP if not controlled may impact on the well geometry in terms of wellbore instability, cavities, and hole diameter restrictions. Accordingly, more time is needed for the other operations that follow such as: pool out of hole (POOH), casing running, and cementing. Bit wear is considered as the essential issue that influences in direct way on the bit performance and reduce ROP. Predicting the abrasive bit wear is required to estimate the right time when to POOH to prevent any costly job to fish any junk out to the surface. The two-common types of bits are considered in the research, rock bits (roller cone bits) and Polycrystalline Diamond Compact bits (PDC). This study focuses more on PDC bits because about 60% of the total footage drilled in wells worldwide were drilled by PDC bits and this is expected to reach 80% in 2020. The contribution of this research is to help reducing the drilling cost by developing new tools not to estimating the time when to POOH to surface but also to measure the wear and enhance the accuracy of prediction the bit efficiency. The work is broken down into four main stages or models to achieve the objective: The first stage; estimating of the rock abrasiveness and calculate the dynamic dulling rate of the rock bit while drilling. The second stage; estimating the PDC abrasive cutters wear by driving a new model to determine the mechanical specific energy (MSE), torque, and depth of cut (DOC) as a function of effective blades (EB). The accuracy of the predicted wear achieves 88% compared to the actual dull grading as an average for bits used in five wells. The third stage; modifying the previous MSE tool to develop a more accurate approach; effective mechanical specific energy (EMSE), to predict the PDC bit efficiency in both the inner and outer cone to match the standard bit dulling. The fourth stage; predicting ROP while PDC drilling in hole by accounting three parts of the process: rock drillability, hole cleaning, and cutters wear. The results achieve an enhancement of about 40% as compared to the available previous models. Consequently, the developed models in this study provide a novelty on understanding in more details the bit rock interface process and gain an idea of the relationship between the drilling parameters to enhance the bit performance and avoid damaging the bit. This is basically about optimisation the controllable factors such as: weight on bit (WOB), rotary speed (RPM), and flow rate. The result is the reduction in time losses and the operations cost. To ensure reliability and consistency of the proposed models, they were validated with several vertical oil wells drilled in Libya. The results from the validation of the models are consistent with the real field data. The research concludes that the developed models are reliable and applicable tool for both: to assist decision-makers to know when to pull the bit out to surface, and also to estimate the bit performance and wear.

Les outils de forage de type PDC peuvent subir d'intenses variations de leur vitesse de rotation, qui perturbent le déroulement des opérations de forage. Ce phénomène auto-entretenu, appelé stick-slip, se produit dans une variété de contextes de forage actuels et on admet généralement que l'instabilité est due à la décroissance du couple à l'outil suivant la vitesse de rotation. De nombreux dispositifs ont été introduits pour limiter son apparition, mais ni la cause physique de cette décroissance, ni le rôle joué par l'outil n'ont été clairement identifiés jusqu'à présent. Cette thèse vise à étudier, expérimentalement et théoriquement, la réponse mécanique des outils PDC lorsqu'ils sont soumis à des variations de leur vitesse de rotation. Une campagne d'essais de forabilité des roches a montré que les efforts qui s'exercent autant sur les outils PDC, que sur les taillants qui les composent, dépendent significativement de la vitesse de rotation. On a attribué ce phénomène au cisaillement dynamique d'une couche de roche broyée, compactée à l'interface entre le taillant et la saignée. Un modèle semi-empirique d'interaction dynamique outil-roche a été ajusté sur ces expériences pour prédire la réponse dynamique d'outils réels, puis validé à partir des essais sur outils de forage à l'échelle 1. Il a été couplé à un algorithme décrivant la dynamique en torsion des garnitures de forage pour calculer le risque de stick-slip associé. Le modèle développé explique non seulement, pourquoi le couple à l'outil diminue avec la vitesse de rotation mais aussi montre qu'il est possible de réduire le risque de stick-slip en sélectionnant la conception d'outil PDC appropriée.

Les effets cardiovasculaires des alpha-2 agonistes, particulièrement importants chez les chiens, limitent leur utilisation en pratique vétérinaire. La perfusion à débit constant (PDC) de ces drogues, comme la médétomidine (MED) permettrait un contrôle plus précis de ces effets. Les effets hémodynamiques de plusieurs doses de MED en PDC ont été évalués chez le chien. Lors de cette étude prospective, réalisée en double aveugle, 24 chiens en santé, ont reçu de façon aléatoire une des 6 doses de MED PDC (4 chiens par groupe). Les chiens ont été ventilés mécaniquement pendant une anesthésie minimale standardisée avec de l’isoflurane dans de l’oxygène. Une dose de charge (DC) de médétomidine a été administrée aux doses de 0.2, 0.5, 1.0, 1.7, 4.0 ou 12.0 µg/kg pendant 10 minutes, après laquelle la MED PDC a été injectée à une dose identique à celle de la DC pendant 60 minutes. L’isoflurane a été administré seul pendant une heure après l’administration d’une combinaison d’ISO et de MED PDC pendant 70 minutes. La fréquence cardiaque (FC), la pression artérielle moyenne (PAM) et l’index du débit cardiaque (IC) ont été mesurés. Des prélèvements sanguins ont permis d’évaluer le profil pharmacocinétique. D’après ces études, les effets hémodynamiques de la MED PDC pendant une anesthésie à l’isoflurane ont été doses-dépendants. L’IC a diminué progressivement alors que la dose de MED augmentait avec: 14.9 (12.7), 21.7 (17.9), 27.1 (13.2), 44.2 (9.7), 47.9 (8.1), and 61.2 (14.1) % respectivement. Les quatre doses les plus basses n’ont provoqué que des changements minimes et transitoires de la FC, de la PAM et de l’IC. La pharmacocinétique apparaît clairement dose-dépendante. De nouvelles expériences seront nécessaires afin d’étudier l’utilisation clinique de la MED PDC. / The cardiovascular effects of alpha-2 agonists, particularly pronounced in dogs, limit their use in veterinary practice. The use of these drugs, namely medetomidine (MED), by constant rate infusion (CRI), could allow more precise control of the cardiovascular effects. The haemodynamic responses of MED CRI at several dosages in dogs were investigated. In a prospective, blinded study, 24 healthy beagles randomly received one of 6 MED CRI regimens (4 dogs per regimen). Dogs were mechanically ventilated to maintain stable low-level isoflurane (ISO) anaesthesia in oxygen. A loading MED infusion was administered at 0.2, 0.5, 1.0, 1.7, 4.0 or 12.0 µg•kg-1 for 10 min, followed by maintenance CRI for 60 min providing identical dose amounts for all dogs (total duration for MED and ISO: 70 min). Isoflurane was then administered alone for an additional hour. Heart rate (HR), mean arterial blood pressure (MAP), and cardiac index (CI) were recorded. Blood sampling was performed to establish pharmacokinetic profiles. Based on this study, the hemodynamic effects of MED CRI during ISO anaesthesia were found to be dose-dependent. Baseline CI decreased dose-dependently as MED dose increased by: 14.9 (12.7), 21.7 (17.9), 27.1 (13.2), 44.2 (9.7), 47.9 (8.1), and 61.2 (14.1) % respectively. The four lowest dosages created limited and transient changes in HR, MAP, and CI. Pharmacokinetics were dose-dependent. Further investigations for perioperative use are warranted.

Les superprocessus sont des processus de markov a valeurs mesures. Ils sont caracterises par un processus markovien sous-jacent et un mecanisme de branchement spatial. lorsque le mecanisme de branchement est restreint a un domaine de l'espace, appele ensemble de catalyse, on parle alors de superprocessus avec catalyse. Dans le premier chapitre nous rappelons la construction du super-mouvement brownien avec catalyse, puis nous etablissons des proprietes de continuite trajectorielle. Nous demontrons egalement que hors de l'ensemble de catalyse, le super-mouvement brownien possede une densite aleatoire solution de l'equation de la chaleur. Dans le deuxieme chapitre nous etudions l'image du super-mouvement brownien a l'aide d'un processus a valeurs trajectoires, appele serpent brownien. Enfin dans le troisieme chapitre nous etablissons, a l'aide du serpent brownien et d'une methode de subordination, des resultats sur la dimension de hausdorff du support des superprocessus avec un mecanisme de branchement general, ainsi que des resultats d'absolue continuite.

A major challenge faced by project managers is balancing the variables of scope, cost, and schedule. Changes in scope usually result in cost/schedule overruns. Variance in either or both of them creates disorder (typically increases) in the estimated or projected time and cost. Therefore, controlling cost and schedule are two of the most critical aspects of a construction project. This research uses two already existing management theories, specifically Management by Means (MBM) and Management by Results (MBR), and analyzes a case where these two theories are combined with the goal of improving construction practices. This research compares an eight month schedule in a construction project and relates Percentage of Planned activities Completed (PPC) with projected and actual draw (cash) calls. The research analyzes the question of how lean construction PPC captures variance in cost. The research method is based on a literature review, data collection, case study and data interpretation to answer the hypothesis that improvement in PPC over a particular month has a positive correlation with difference between cash calls. Because this research is limited to a time frame of 8 months in a single project, it is not statistically significant. However, this research serves to create a model template or pilot study for a larger study.

Many cyanobacteria are reported to produce the nonprotein amino acid β-N-methylamino-L-alanine (BMAA). Cyanobacteria are extensively distributed in terrestrial and aquatic environments and recently BMAA was detected in temperate aquatic ecosystems, e.g. the Baltic Sea. Little is known about developmental effects of the mixed glutamate receptor agonist BMAA. Brain development requires an optimal level of glutamate receptor activity as the glutamatergic system modulates many vital neurodevelopmental processes. The aim of this thesis was to investigate the developmental neurotoxicity of BMAA, and its interaction with the pigment melanin. Autoradiography was utilized to determine the tissue distribution of 3H-labelled BMAA in experimental animals. Behavioral studies and histological techniques were used to study short and long-term changes in the brain following neonatal exposure to BMAA. Long-term changes in protein expression in the brain was also investigated using matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) imaging mass spectrometry (IMS). A notable targeting of 3H-BMAA to discrete brain regions e.g. hippocampus and striatum in mouse fetuses and neonates was determined by autoradiography. BMAA treatment of neonatal rats on postnatal days 9–10 induced acute but transient ataxia and hyperactivity. Postnatal exposure to BMAA also gave rise to reduced spatial learning and memory abilities in adulthood. Neonatal rat pups treated with BMAA at 600 mg/kg showed early neuronal cell death in the hippocampus, retrosplenial and cingulate cortices. In adulthood the CA1 region of the hippocampus displayed neuronal loss and astrogliosis. Lower doses of BMAA (50 and 200 mg/kg) caused impairments in learning and memory function without any acute or long-term morphological changes in the brain. The MALDI IMS studies, however, revealed changes in protein expression in the hippocampus and striatum suggesting more subtle effects on neurodevelopmental processes. The studies also showed that BMAA was bound and incorporated in melanin and neuromelanin, suggesting that pigmented tissues such as in the substantia nigra and eye may be sequestering BMAA. In conclusion, the findings in this thesis show that BMAA is a developmental neurotoxin in rodents. The risks posed by BMAA as a potential human neurotoxin merits further consideration, particularly if the proposed biomagnifications in the food chain are confirmed.

Les effets cardiovasculaires des alpha-2 agonistes, particulièrement importants chez les chiens, limitent leur utilisation en pratique vétérinaire. La perfusion à débit constant (PDC) de ces drogues, comme la médétomidine (MED) permettrait un contrôle plus précis de ces effets. Les effets hémodynamiques de plusieurs doses de MED en PDC ont été évalués chez le chien. Lors de cette étude prospective, réalisée en double aveugle, 24 chiens en santé, ont reçu de façon aléatoire une des 6 doses de MED PDC (4 chiens par groupe). Les chiens ont été ventilés mécaniquement pendant une anesthésie minimale standardisée avec de l’isoflurane dans de l’oxygène. Une dose de charge (DC) de médétomidine a été administrée aux doses de 0.2, 0.5, 1.0, 1.7, 4.0 ou 12.0 µg/kg pendant 10 minutes, après laquelle la MED PDC a été injectée à une dose identique à celle de la DC pendant 60 minutes. L’isoflurane a été administré seul pendant une heure après l’administration d’une combinaison d’ISO et de MED PDC pendant 70 minutes. La fréquence cardiaque (FC), la pression artérielle moyenne (PAM) et l’index du débit cardiaque (IC) ont été mesurés. Des prélèvements sanguins ont permis d’évaluer le profil pharmacocinétique. D’après ces études, les effets hémodynamiques de la MED PDC pendant une anesthésie à l’isoflurane ont été doses-dépendants. L’IC a diminué progressivement alors que la dose de MED augmentait avec: 14.9 (12.7), 21.7 (17.9), 27.1 (13.2), 44.2 (9.7), 47.9 (8.1), and 61.2 (14.1) % respectivement. Les quatre doses les plus basses n’ont provoqué que des changements minimes et transitoires de la FC, de la PAM et de l’IC. La pharmacocinétique apparaît clairement dose-dépendante. De nouvelles expériences seront nécessaires afin d’étudier l’utilisation clinique de la MED PDC. / The cardiovascular effects of alpha-2 agonists, particularly pronounced in dogs, limit their use in veterinary practice. The use of these drugs, namely medetomidine (MED), by constant rate infusion (CRI), could allow more precise control of the cardiovascular effects. The haemodynamic responses of MED CRI at several dosages in dogs were investigated. In a prospective, blinded study, 24 healthy beagles randomly received one of 6 MED CRI regimens (4 dogs per regimen). Dogs were mechanically ventilated to maintain stable low-level isoflurane (ISO) anaesthesia in oxygen. A loading MED infusion was administered at 0.2, 0.5, 1.0, 1.7, 4.0 or 12.0 µg•kg-1 for 10 min, followed by maintenance CRI for 60 min providing identical dose amounts for all dogs (total duration for MED and ISO: 70 min). Isoflurane was then administered alone for an additional hour. Heart rate (HR), mean arterial blood pressure (MAP), and cardiac index (CI) were recorded. Blood sampling was performed to establish pharmacokinetic profiles. Based on this study, the hemodynamic effects of MED CRI during ISO anaesthesia were found to be dose-dependent. Baseline CI decreased dose-dependently as MED dose increased by: 14.9 (12.7), 21.7 (17.9), 27.1 (13.2), 44.2 (9.7), 47.9 (8.1), and 61.2 (14.1) % respectively. The four lowest dosages created limited and transient changes in HR, MAP, and CI. Pharmacokinetics were dose-dependent. Further investigations for perioperative use are warranted.

Les multimodèles sont un moyen d'apporter les problèmes de commande dans le contexte linéaire, tout en assurant la précision de la reproduction du comportement du système dans une large plage de fonctionnement. Dans ce travail, nous avons d'une part mis en œuvre l'approche multimodèles à états couplés par transformation par secteurs non linéaires, et sa commande par compensation parallèle distribuée pour la stabilisation de l'angle de puissance d'un générateur électrique connecté à un bus infini (modèle SMIB). Nous avons comparé les résultats avec ceux obtenus par la commande classique PID. D'autre part, ce travail souligne tout d'abord comment la procédure dite de " backstepping " pour la synthèse d'une loi de commande non linéaire peut être adaptée pour garantir en plus de la stabilité le respect de contraintes de type inégalité sur la sortie utilisée. Cette approche est ensuite illustrée par le problème de commande de l'angle ou de la tension dans le cas du modèle SMIB. Il met aussi l'accent sur certaines caractéristiques des fonctions Barrières utilisées comme un outil de conception pour la commande sous des contraintes de sortie : un simple choix d'une telle fonction pour la conception backstepping avec contraintes asymétriques, une application possible pour les systèmes passifs, et un intérêt particulier pour les systèmes interconnectés. Plusieurs résultats de simulations sont présentés en conséquence.

Les interférons de type I (IFN-I) peuvent être produits par toutes les cellules mais les rares cellules dendritiques plasmacytoïdes en sont les principales cellules productrices. L’IFNa orchestre de nombreux mécanismes pathogéniques dans l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). L’étude de modèles physiologiques et pathophysiologiques peut fournir des informations cruciales sur les moyens d’exploiter la signalisation de l’IFNa dans un but thérapeutique. Les pDCs de femmes produisent plus d’IFNa en réponse à la stimulation du récepteur Toll-like 7 (TLR7) que les pDCs d’hommes. Les mécanismes impliqués dans cette différence n’ont été que partiellement identifiés. Nous démontrons ici un mécanisme par lequel la plus forte expression d’IRF5 dans les pDCs chez les sujets sains féminins, sous le contrôle d’ERa, participe à leur production plus élevée d’IFNa en réponse à TLR7. La co-infection par le virus de l’hépatite C (VHC) est aujourd’hui l’une des principales causes de mortalité parmi les individus infectés par le VIH-1. Nous avons émis l’hypothèse que l’activation immunitaire chronique plus élevée rapportée chez des individus co-infectés par le VIH-1 et VHC pourrait être due à un dysfonctionnement de la voie de TLR7/IFN-I dans les pDCs. Nos données montrent que le VHC entraîne, chez des individus infectés par le VIH-1, des altérations associées aux pDCs et à l’IFNa, qui sont associées ˆ la sévérité de la maladie hépatique. Nos résultats suggèrent que les patients co-infectés par le VIH-1 et le VHC, même à fibrose minime, pourraient bénéficier d’un traitement plus précoce. / Type I interferons (IFN) can be produce by any cell type but plasmacytoid dendritic cells (pDC) are the main producers. IFNa orchestrates multiple pathogenic mechanisms in human immunodeficiency virus 1 (HIV-1). Studying physiological and pathophysiological model scan provide critical informations on how to harness IFNa signaling for therapeutic purposes. pDCs from females produce more IFNa upon Toll-like receptor (TLR) 7 stimulation than pDCs from males. The mechanisms underlying such difference have only been partially identified. We demonstrate here a mechanism by which increased IRF5 expression in females, under the control of the esrogen receptor a, contribute to increased IFN? production upon TLR7 stimulation. HCV co-infection is one of the major cause of mortality among HIV-1 infected individuals. We hypothesized that increased chronic immune activation observed in HCV-HIV-1 co-infected individuals may be related to altered TLR7/IFNa signaling in pDCs. Our data show that HCV triggers alterations in pDCs and IFNa signaling in HIV-1 co-infected individuals, which are associated to hepatic disease severity. Our results suggest that HCV-HIV-1 co-infected individuals, even with minimal fibrosis, may benefit from ealier treatment initiation.

Beta-N-methylamino-L-alanine (BMAA) is a non-protein amino acid produced by many cyanobacteria, and thought to induce neurotoxic effects through excitotoxicity, contributing to neurodegenerative diseases such as Amyotrophic Lateral Sclerosis/Parkinsonism-dementia complex (ALS-PDC) and Alzheimer’s. The ubiquitous nature of cyanobacteria, and evidence of biomagnification through our food web, creates a dire need for the development of an analytical platform that will provide accurate identification and quantification of BMAA amounts in our ecosystem and potential food supply. The present study evaluated the ability of a MALDI-ToF-MS method to detect and quantify BMAA in a variety of biological matrices. Through validation procedures, it was demonstrated that this MALDI-ToF-MS method provided comparable data to currently accepted analytical methods, specifically LC-MS/MS. Further, the development of said method reduced sample preparation and data acquisition time (1-2 seconds per sample), while providing high throughput analysis and eliminating the need for derivatization, chromatographic separation, and modification of amino acids.