Total lance le 1er puits sous-marin tout électrique

Avec plus de 400 puits sous-marins, essentiellement dans le contexte deep offshore, Total fait partie des plus grands opérateurs mondiaux en eaux profondes. Toujours précurseur, le Groupe a mis en production mi-2016 le premier puits subsea à commande tout électrique au monde, en mer du Nord néerlandaise.

 

Les puits sous-marins tout électriques sont une véritable rupture technologique pour l'industrie pétrolière. Aboutissement de près de quinze ans de R&D, ils vont permettre de réduire considérablement le coût des développements en offshore profond.

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Brendan Campbell

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Cédric Roux

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Frédéric Garnaud

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Rory Mackenzie

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Sophie Patel

Best Innovators

Remplacement des technologies hydrauliques par un système tout électrique dans le contrôle des équipements sous-marins 

Le contrôle des puits pétroliers sous-marins repose actuellement sur une technologie hydraulique. Dans ce procédé, un fluide hydraulique est acheminé depuis un centre de production situé à terre ou sur un topside offshore vers les puits sous-marins, à travers des tubes dédiés, par ombilical. Ce fluide est ensuite distribué pour activer les équipements hydrauliques du puits : les manifolds, la tête de puits et la vanne de sécurité de subsurface.

 

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Installation de la vanne de sécuritéde fond de puits électrique.

Puits subsea tout électriques : plus simples, plus fiables…

L'innovation consiste à remplacer ce système par une infrastructure entièrement électrique : tête de puits, vanne de sécurité de subsurface et système de contrôle associé, ce qui simplifie l'ensemble du dispositif. L’énergie de contrôle des équipements est elle aussi intégralement fournie par un câble électrique qui remplace les tubes hydrauliques. Complexes, difficiles et très coûteux à installer, les ombilicaux reliant les installations de surface et les puits subsea disparaissent.

 

L'abandon du fluide hydraulique réduit également l'impact environnemental en supprimant les risques d’émission dans le milieu naturel. De plus, l'élimination des équipements haute pression dans les centres de production renforce la sécurité des collaborateurs et des installations. Avec des composants et un système de distribution plus simples, la technologie tout électrique apporte une meilleure fiabilité que le dispositif hydraulique conventionnel.

… plus économiques

Levier technologique, le contrôle tout électrique présente aussi un atout économique considérable. Remplacer des tubes hydrauliques par un câble électrique sur une distance de 30 km réduit ainsi les coûts de 15 %. Une version électrique des équipements du puits lui-même devrait générer une économie complémentaire de 10 %. Par ailleurs, le contrôle tout électrique s'impose comme une technologie propice au déploiement d'autres innovations dans les process sous-marins, avec, à la clé, des schémas de développement full subsea adaptés à un contexte de prix bas. Comparés aux solutions conventionnelles, ces schémas peuvent nous permettre d'atteindre une réduction de 30 % à 40 % des coûts d'investissement dans les futurs développements en deep offshore.

Le puits K5F-3, un projet précurseur

Début 2016, Total E&P Nederland a foré et complété le premier puits sous-marin à contrôle tout électrique de l'industrie pétrolière, le puits K5F-3. Cette première réalisation mondiale est située en eaux peu profondes, mais avec des équipements pleinement qualifiés pour 3 000 m de profondeur d’eau.

 

La mise en production du puits mi-2016 a constitué l'aboutissement de près de quinze ans de R&D et d'efforts multidisciplinaires, menés conjointement par les métiers Forage et Technologies du Groupe. La tête de production électrique du puits K5F-3 a été développée avec le support de la compagnie OneSubsea dès les années 2000, avant d'être testée sur deux puits de K5F à partir de 2008. Parallèlement, la vanne de sécurité de sub-surface a vu le jour avec le support de Halliburton. La division R&D de l’E&P a bâti la vision architecturale de cette solution, piloté le projet de recherche, instruit et cofinancé le projet K5F-3. Enfin, Total E&P Nederland héberge cette réalisation industrielle pour le bénéfice de l’ensemble des filiales du Groupe intervenant en eaux profondes.

 

La technologie du puits subsea à contrôle tout électrique est pleinement qualifiée depuis 2015, notamment avec l'obtention de l’API14A pour la vanne de subsurface. Elle a aussi passé avec succès les tests FAT (test de réception en usine), e-FAT et SIT (test d’intégration système). Par ailleurs, Total est impliqué dans la qualification de contrôle électrique pour le process sous-marin.

 

2017 sera l'année de validation du puits subsea tout électrique à l'échelle industrielle. Le contrôle électrique est déjà pris en compte dans nos études conceptuelles de développement. Il deviendra le cas de base de tout projet deep offshore lorsque le puits K5F-3 aura pleinement démontré son efficacité. Plusieurs compagnies pétrolières et fournisseurs de technologie suivent de près notre projet ainsi que le développement des composants technologiques associés par OneSubsea et Halliburton.

 

Précurseur dans le domaine subsea, le Groupe entend faire du contrôle sous-marin électrique une brique essentielle de ses développements full subsea à venir.

 

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Installation du Xmas tree électrique depuis le rig, coucher de soleil sur K5F-3.