Lors d'une campagne sismique réalisée en 2013 dans le Parc National de Murchison Falls (Ouganda), Total a démontré que l’utilisation d’une technologie sans câble pour l’enregistrement des données sismiques est une solution efficace à la fois pour la conduite des opérations onshore et sur le plan HSE. Sont ainsi démontrés notre engagement à minimiser notre impact environnemental dans les zones où nous opérons, ainsi que notre maîtrise des technologies de pointe dans le domaine de la sismique.

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Marc Girard

Exploration

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Pascal Desegaulx

Exploration

Technique la plus couramment utilisée pour l’acquisition sismique terrestre, la télémétrie par câble consiste à déployer des géophones pour capter les ondes sismiques sous forme analogique, et à transmettre l’information numérisée vers le laboratoire d’enregistrement au moyen de câbles, dans les boîtiers positionnés sur chaque implantation géographique du peigne de réception.

 

Cette pratique présente toutefois de nombreuses contraintes :

  • Améliorer la qualité des données nécessite d’augmenter la densité des capteurs sur le terrain, et donc d’augmenter le nombre de canaux mobilisés lors des campagnes. Soit des équipements de plus en plus lourds, une logistique de plus en plus complexe et des compétences de plus en plus pointues.
  • Montagnes, villes ou encore zones naturelles protégées : ce sont autant d’environnements difficiles, qui permettent difficilement de mettre en œuvre des projets 3D avec les laboratoires sismiques à câbles télémétriques nécessaires.
  • Les opérations câblées sont loin d’être exemptes de risques. Lors de la manutention des câbles en continu le long des lignes sismiques d’acquisition, les personnels sont exposés à d’éventuels accidents. Le trafic important de véhicules lourds au cours de la campagne représente également un risque routier. Quant aux câbles, ils peuvent également être volés ou dégradés.
  • Il existe un réel impact environnemental et sociétal, notamment à cause de la gêne occasionnée pour les communautés riveraines ou bien la faune et la flore dans des zones naturelles.

 

D’où le développement d’une méthode alternative – sans câble – dès le début des années 2000, grâce aux avancées technologiques alors réalisées en termes de stockage de données, positionnement et alimentation en énergie. Le principe ? Enregistrer les données sismiques au niveau du récepteur, de façon autonome.  L’information peut ensuite être récupérée de différentes manières : récupération des boîtiers sur le terrain et déchargement des données sur le camp de base ; transmission sur le terrain vers un récepteur qui se déplace ; transmission radio en temps réel vers le laboratoire d’enregistrement. Avec à chaque fois l’absence totale de câble de liaison entre boîtiers.

 

Des boîtiers sans fil pour une efficacité opérationnelle renforcée

Le système sans câble repose sur la combinaison de trois éléments :

  • des récepteurs GPS intégrés permettant une synchronisation de l’enregistrement des données, par l'intermédiaire du temps GPS, et la programmation du déclenchement ;
  • des cartes mémoire de grande capacité capables de stocker des centaines de tirs ;
  • et des batteries Li-ion longue durée pour réaliser des enregistrements pendant plusieurs semaines.

 

Cette méthode d’acquisition sismique présente de nombreux avantages. L'utilisation de capteurs sans fil se traduit par une amélioration significative de l’efficacité opérationnelle grâce à du matériel bien moins volumineux que pour les systèmes câblés (déploiement par véhicules légers, moins de personnel pour la mise en œuvre). Plus courtes, ces campagnes d’acquisition permettent aussi une meilleure acceptabilité sociétale des activités menées. Sans oublier leur impact plus faible sur l'environnement et la biodiversité, puisque certains modèles de boîtiers peuvent être enterrés et rester ainsi invisibles pendant la durée du projet. 

 

Une première application à grande échelle dans un parc national protégé

D’où notre choix, pour sa première application, de la déployer en Ouganda, où nos permis se trouvent en partie localisés dans le Parc National de Murchison Falls. Prairies de savane, zones de forêt claire ou encore marais à papyrus : la végétation y varie selon l’altitude et la proximité des points d’eau. Face à cette contrainte environnementale, nous avons fait le choix de recourir en 2013 à la technologie sans câble pour réaliser une campagne sismique de grande ampleur, sur près de 400 km². Une première sur le continent africain.

 

Interprétation des images satellites, photographie de l'état initial de la biodiversité, définition des mesures en faveur de la santé et de l'environnement, … La campagne a nécessité une préparation minutieuse. D’autant que de nombreuses espèces endémiques en danger vivent dans cette zone : notre objectif était donc de minimiser le risque d’impact sur la faune et la flore locales, tout en garantissant  efficacité opérationnelle et qualité des données acceptable.

 

C’est pourquoi  nous avons choisi un boîtier intégrant tous les éléments nécessaires, afin d’en limiter l’impact visuel . Une décision ambitieuse, puisque les caractéristiques géologiques de la zone ainsi que la faible profondeur des réservoirs ont exigé une grande densité de lignes de sources et de récepteurs. Cette campagne d’acquisition sismique est ainsi le deuxième projet cableless le plus important pour l’industrie pétrolière en termes de canaux mobilisés.

 

Un succès qui vise à se généraliser

La campagne réalisée dans le parc de Murchison Falls a duré un an. Avec un retour d'expérience très largement positif :

  • les parties prenantes ont eu une perception favorable du projet, l'utilisation d'un système sans câble s'étant imposée comme un argument décisif ;
  • les intervenants ont été moins nombreux et les véhicules plus légers, avec à la clé une empreinte environnementale réduite ;
  • aucun temps d'arrêt relatif à la maintenance de câbles, aucun problème d'enregistrement n'ont été constatés ;
  • toutes les données sismiques 3D nécessaires au forage des puits de production programmés dans la zone ont été acquises ;
  • la qualité des données est identique à celle obtenue par télémétrie câblée et ce, grâce aux outils innovants de dé-bruitage auxquels nous avons eu recours lors du traitement des données (les récepteurs uniques présentant une plus forte sensibilité au bruit ambiant que les grappes de géophones étalés autour d’une position barycentrique).

 

Des résultats qui nous ont amené à privilégier désormais l’enregistrement sans câble pour tous nos nouveaux projets d’acquisition sismique terrestre, comme cela a été le cas en République Démocratique du Congo en 2016. Notre filiale y a ainsi réalisé une campagne d’acquisition sismique 2D sur près de 250 kilomètres, dans la zone du rift d'Afrique de l'Est, avec le même type de capteurs autonomes.