Solution « Intelligent Pipe » : Surveillez vos puits de l’intérieur
Le 8 juin dernier, Vallourec et World Oil ont organisé un webcast présentant la solution Intelligent Pipe (tube intelligent) de Vallourec. François-Xavier Bulard, Intelligent Pipe Project Manager chez Vallourec, et Emmanuel Tavernier, responsable R&D chez OpenField Technology, ont fait découvrir aux participants cette solution qui permet aux utilisateurs de surveiller leurs puits de l’intérieur.
Le webcast a rencontré un grand succès avec 304 participants, dont 156 en direct, et plus de 33 questions posées tout au long de la présentation, dont 17 répondues en direct.
L’intégrité des puits pour objectif
Maintenir l’intégrité des puits, en vue d’éviter des dégâts catastrophiques, a toujours été une priorité dans le secteur pétrolier et gazier, et les opérateurs travaillent sans relâche pour la renforcer. Toutefois, les données sur l’intégrité des puits disponibles tout au long de la vie du puits restent limitées.
La solution Intelligent Pipe offre aux opérateurs un nouvel outil pour comprendre et surveiller leurs puits plus étroitement. La solution intègre un capteur de pression et de température innovant basé sur des systèmes micro-électromécaniques (MEMS) placés directement sur les tubes, ce qui permet aux opérateurs de surveiller en temps réel des zones du puits auparavant inaccessibles. Cette approche est nouvelle et, en tirant parti des dernières technologies Internet des Objets (IdO), marque le début d’une nouvelle ère pour la surveillance optimisée des puits de pétrole et de gaz basée sur les données.
Les avantages d’une expertise commune
La solution Intelligent Pipe repose sur le savoir-faire de deux entreprises reconnues : Vallourec et OpenField Technology.
« Le produit s’appuie sur le domaine d’expertise principal de chaque entreprise : les connaissances de Vallourec en matière de connexions, d’intégrité des puits et de corrosion des matériaux, et le travail d’OpenField sur les technologies de capteur miniaturisé pour les applications en profondeur. Pour Vallourec, ce projet s’inscrit dans une stratégie d’innovation plus large visant à assister encore davantage nos clients aujourd’hui et à l’avenir », explique François-Xavier Bulard, Intelligent Pipe Project Manager chez Vallourec.
Le principal avantage de la solution Intelligent Pipe est de fournir des données précises sur les puits aux opérateurs en temps réel.
« L’objectif d’Intelligent Pipe est de permettre l’accès à des zones inaccessibles, par exemple les puits construits avec des têtes de puits sous-marines, » ajoute François-Xavier. « Déployer ce système permet aux opérateurs d’effectuer la surveillance APB (Annular Pressure Build-up) pour optimiser la production. Cela réduit le risque de défaillance au démarrage et permet aux opérateurs de réagir plus rapidement en cas de comportement anormal du puits. Le système fournit également des informations sur son environnement, notamment des données relatives aux formations géologiques – par exemple la surveillance des mouvements d’un dôme de sel. Il permet également aux utilisateurs de connaître les charges réelles de leur puits afin d’optimiser leur conception. »
À long terme, le système peut être utile pour le démantèlement en fournissant des données concernant l’intégrité des annulaires et des barrières permanentes, formées par le ciment et les tubulaires. La solution Intelligent Pipe contribue ainsi à l’ensemble du cycle de vie du puits.
La technologie derrière les avantages
Simple et facile à utiliser, la solution Intelligent Pipe offre aux opérateurs une visibilité à l’intérieur de leur puits. « Le système se compose d’un mandrin de surveillance déployé sur le tube de cuvelage et d’un mandrin de transmission déployé sur le tube de production, » précise François-Xavier. « L’alimentation est fournie et les données sont récupérées via le même câble électrique. La transmission horizontale entre les deux mandrins est assurée par un champ magnétique et est possible grâce à l’utilisation de tubes non magnétiques. »
La technologie de surveillance multi-annulaire de la solution Intelligent Pipe est rendue possible par les systèmes micro-électromécaniques (MEMS) d’OpenField.
« Avec seulement 1,27 cm de diamètre, notre puce compacte est le capteur le plus fin sur le marché, » indique Emmanuel Tavernier, directeur R&D chez OpenField. « Elle est intégrée au tube avec sa propre microélectronique et offre une sensibilité extrêmement élevée en mode transitoire. En plus d’être compatible avec pratiquement toutes les combinaisons de tubes de cuvelage et conceptions de puits, la puce ne consomme que très peu d’énergie. »
Le système est conçu pour couvrir toute la durée de vie du puits. « La solution Intelligent Pipe utilise des éléments en Inconel, résistant aux différents fluides de production et de boues de forage. De plus, les jonctions électriques entre les différents éléments sont faites de traversées spécifiquement désignées pour des conditions haute pression et haute température, assurant une étanchéité totale entre les éléments du système et le fluide environnant, explique Emmanuel. « L’électronique de pointe a été qualifiée pour un fonctionnement continu à haute température et les capteurs qu’elle utilise sont largement éprouvés pour des applications en fond de puits. L’objectif est une durée de vie opérationnelle de 30 ans à 125 °C. »
L’autre avantage de ce système est sa qualification en tant que connexion VAM®. « Le système a une conception unique pour le mandrin de surveillance, compatible avec toutes les tailles de tubes de cuvelage et, pour le mandrin de transmission, compatible avec toutes les tailles de tubes de production », précise François-Xavier. « Il a été soumis aux mêmes analyses que les autres connexions VAM®, y compris une simulation numérique par éléments finis, et le mandrin a été testé avec succès selon les exigences ISO 13679 et API 5C5. »
Et après ?
Au cours de l’année 2021, la solution Intelligent Pipe sera soumise à des essais sur le terrain et à des tests de longue durée sur le système de surveillance et de transmission. Des travaux sont également en cours sur une version plug-and-play de la solution, compatible avec la télémétrie fournie par des tiers. Une solution qualifiée et permanente devrait être disponible d’ici à la fin de l’année.
Vallourec et OpenField Technology : une réussite en matière d’innovation collaborative
En 2017, Vallourec lançait son premier challenge d’Open Innovation. Dédiée à tout ce qui touche aux « tubes intelligents », cette opération a conduit plus de 40 start-ups et entreprises venues du monde entier à soumettre leurs idées. Présélectionnée parmi ces entreprises, OpenField Technology a été invitée à « pitcher » sa proposition « OpenField measurements in pipes » devant un jury international et a été déclarée vainqueur.
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Chez Vallourec, nous nous engageons à rester en contact étroit avec nos clients et prospects, en les assistant dans l’utilisation de nos produits et services. Ce webinaire fait partie d’une série conçue pour aborder leurs difficultés techniques et expliquer comment nous pouvons les aider à les résoudre.
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