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Exploration, évaluation ou développement : tout le long de la vie de nos champs, nos équipes possèdent une expertise historique, reconnue au sein de la profession dans le forage et la construction des puits, et ce quels que soient les domaines ou les contextes géologiques. Avec une ambition forte : conforter cette avance technologique pour développer les ressources de demain. Nous visons à optimiser l’efficacité opérationnelle, la productivité et la rentabilité tout au long du cycle de vie des puits, tout en garantissant la sécurité, notre valeur première.

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Eric Daflon

Forage & Puits

Être toujours à la pointe pour développer les nouveaux gisements

Des ressources toujours plus difficiles à atteindre

L’époque des ressources conventionnelles faciles à extraire s’éloigne : que ce soit au stade de l’exploration ou du développement, l’industrie pétrolière et gazière fait face à une difficulté croissante des objets à forer. Les puits sont toujours plus profonds, plus longs, plus complexes. Les procédés et technologies dans ce domaine doivent évoluer : puits à grand déport, horizontaux ou multilatéraux ; réservoirs très profondément enfouis ou à une grande profondeur d’eau ; environnements haute pression/haute température (HP/HT) ; …  

Les défis sont également d’ordre économique, le forage représentant près du quart des investissements de l’exploration-production. D’où la recherche constante de simplification et de standardisation des processus de forage et de complétion, d’autant que l’industrie pétrolière et gazière est fortement impactée par la volatilité du cours du brut.

 

Un pionnier du forage, hier et demain

Dans le domaine du forage, nous avons souvent été à l’origine de ruptures technologiques majeures, telles que le Measurement While Drilling (MWD) qui a permis l’industrialisation du forage horizontal. Et entendons bien rester à la pointe, afin de pouvoir saisir toute nouvelle opportunité de développement, quelle que soit la formation géologique. D’où la démarche pragmatique d’anticipation dans laquelle nous nous inscrivons, en intégrant de nouvelles technologies de forage pour opérer dans les environnements les plus complexes. Avec toujours la même exigence : forer des puits productifs, toujours plus vite, en optimisant les coûts et sans faire aucune concession sur la sécurité.

Record ultra deep offshore en Uruguay avec le puits d’exploration Raya-1 (3 400 mètres de profondeur), mise en service du premier puits subsea à commande tout électrique en mer du Nord, démarrage du premier moto-compresseur compact intégré sur Incahuasi en Bolivie… Ces premières mondiales illustrent parfaitement cette ambition.

 

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Mettre à profit nos atouts pour conserver une longueur d'avance

Une intégration à 360°

Notre expertise repose sur une chaîne intégrée de métiers spécialisés. Ils permettent une maîtrise complète du forage et de la complétion : géologie, gisement, architecture, stimulation, géomécanique, liaison couche-trou, fluides et ciment, etc. Les compétences de nos experts couvrent l’ensemble des contextes géologiques, des types de puits et d’appareils de forage. Ils interviennent au quotidien en collaboration étroite avec les spécialités connexes.

Cette intégration nous permet d’être à la pointe de la technologie sur des sujets cruciaux comme la stabilité des parois, l’estimation des profils de pression, l’optimisation des trajectoires ou encore la formulation des fluides de forage.

 

Un référentiel exhaustif et flexible

Nous suivons de nombreuses normes et prescriptions techniques de forage requises en matière d’ingénierie durant toutes les étapes de la vie d’un projet : principes obligatoires, règles minimales imposées pour la conception et la réalisation, cahiers de clauses techniques pour les sous-traitants, manuels d’information. Adapté à la diversité des interventions, ce référentiel couvre l’ensemble des opérations, de la construction d’un puits jusqu’à son abandon final, en passant par son entretien : type de casing, mode de cimentation, etc.

Fruit de plus de 50 ans d’expérience en forage, ce corpus est garant de la qualité de la réalisation des puits, dans des conditions optimales de sécurité. Une procédure dérogatoire permet d’adapter certaines règles aux spécificités d’une opération, lorsque l’analyse des risques montre que les mesures alternatives offrent de bonnes conditions de design et de sécurité.

 

Des laboratoires dédiés

Nous sommes l’une des rares compagnies pétrolières à disposer de laboratoires d’études hautes performances. Certifiés ISO 9001 et 14001, ils sont équipés pour mener les expérimentations les plus poussées. Nos ingénieurs développent 4 grandes expertises :

  • les fluides de forage et les ciments ;
  • la mécanique des roches ;
  • la liaison couche-trou ;
  • la productivité des puits.

Ces équipes collaborent étroitement avec les opérationnels pour expérimenter, modéliser, analyser et valider la viabilité des puits, notamment en testant les boues de forage ou la rhéologie des ciments, avant la réalisation d'opérations complexes, en reproduisant les conditions réelles du terrain.

 

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Consolider notre excellence opérationnelle sans transiger sur la sécurité et les coûts

Opérer dans tous les domaines

Au cours des dix dernières années, Total a foré plus de 3 000 puits répartis dans une trentaine de pays, dans tous types de contextes géologiques : foothills, marges abruptes, bassins pré-salifères, réservoirs carbonatés, non conventionnel, etc.

Avec plus de 400 puits subsea opérés, Total est également précurseur et leader des techniques de forage en eaux profondes. Risers plus légers, connexions plus robustes, maîtrise des températures de ciments, simplification des architectures et de la maintenance, équipements tout électriques, … : nous développons des technologies adaptées aux pressions sous-marines et aux contraintes de charge élevées, en partenariat avec plusieurs industriels.

Notre savoir-faire est reconnu dans la conception et le forage de puits sous haute pression/haute température (Mer du Nord, Bornéo, etc.). En environnement HP/HT, la température élevée est critique pour l’architecture de puits. Le contrôle de la différence entre la pression de pore et le gradient de fracturation est fondamental, avec une fenêtre de poids de boue de forage très étroite. Notre expertise porte notamment sur le contrôle de stabilité des parois en cours de forage, le forage de puits infill (intercalaires) dans des réservoirs fortement déplétés, la rhéologie des ciments, la prédiction de la pression de pore, la maîtrise du forage en pression contrôlée (Managed Pressure Drilling) mais encore le renforcement de puits par stress caging.

Grâce à nos opérations menées au Gabon, au Congo, aux Pays-Bas et en Mer du Nord, nous œuvrons aussi à maximiser la récupération des champs matures, notamment par forage intercalaire (infill drilling) et puits déportés.

Dernière configuration en date : les foothills, une thématique aussi prometteuse qu’exigeante. Ces ceintures très complexes de plis et de failles (fold-and-thrust belts) sont fréquemment localisées dans des environnements particulièrement hostiles et difficiles d’accès. Comme en Bolivie et en Papouasie-Nouvelle-Guinée, où nous avons su déployer une logistique adaptée et guider en temps réel des forages grâce aux données sismiques, en partenariat avec nos experts en géosciences.

 

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Prévenir tout risque de blowout

Notre excellence opérationnelle repose sur une valeur fondamentale qu’est la sécurité. Dans le domaine du forage, des méthodes et des outils de pointe assurent la maîtrise des risques majeurs :

  • un processus d’amélioration continue grâce à un retour d’expérience sur les incidents survenus dans le contrôle des puits ;
  • un audit sécurité en amont des opérations sur un appareil de forage. Un protocole de contrôle qualité est également mis en place pour garantir la conformité des programmes et des équipements de fond et de surface aux spécifications requises ;
  • une chaîne de décision courte, gage de la clarté et de la cohérence des instructions données : seules 3 personnes  spécialement formées et certifiées sont décisionnaires dans la conduite de ces opérations en filiale ;
  • la cellule STCA d’analyse des propriétés mécaniques des ciments (Slurry To Cement Analyzer), unique dans l’industrie. Cet outil d’intégrité des puits permet de mesurer en laboratoire les propriétés mécaniques du ciment lors de son passage à l’état solide dans les conditions de fond de puits ;
  • le Real Time Support Center (RTSC). Basée en France, cette smart room mutualisée surveille à distance les paramètres de forage et peut détecter en temps réel toute situation anormale. Les performances des rigs sont comparées instantanément et corrigées pour atteindre des conditions de forage optimales. Sachant que nous sommes l’une des rares compagnies à ainsi optimiser les fluides de forage utilisés en temps réel, grâce aux arbitrages de ses experts fluides.

 

Réduire nos coûts durablement

Nos équipes s’inscrivent dans une démarche continue pour optimiser la rentabilité économique de nos forages et opérations. Cela passe notamment par :

  • La réduction des coûts journaliers des opérations, en rationalisant les contrats de service, et la réduction de leur durée, via un processus d’amélioration continue par retours d’expérience, le Drilling on and Wells Improvement Process.
  • La mesure et analyse des performances des puits, avec la mise en place d’actions correctives. Appliqué notamment sur les champs d’Egina (Nigéria), Kaombo (Angola) et Moho Nord (Congo), ce monitoring comparé a permis de sélectionner les meilleures pratiques.
  • La standardisation des méthodes, des équipements et des programmes de forage sur des développements similaires, et la simplification progressive des architectures des puits, en tirant parti de la connaissance acquise sur les premiers puits d’un champ. Cette standardisation génère des économies d’échelle importantes et améliore la compétitivité des développements. Elle simplifie aussi les flux logistiques et peut contribuer à réduire les délais.
  • la standardisation des programmes de forage des puits d’exploration en eaux profondes
  • L’industrialisation du forage non conventionnel, par une standardisation très poussée, notamment en employant des solutions de forage et de complétion identiques (tubages, packers) sur un grand nombre de puits, et en généralisant le forage avec trou en diamètre réduit (slimhole).

 

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Accroître la productivité des puits

Notre expertise Forage porte également sur la productivité des puits. Nous développons des techniques avancées de stimulation par fracturation, injection ou acidification, et ce afin d’améliorer le débit d’entrée, la fluidité des écoulements et la productivité dans tous types de formations. Notre laboratoire Liaison couche-trou a notamment mis au point des systèmes et des traitements innovants en gravel packing, consolidation des sables, prévention des dépôts, etc. Adaptées aux conditions du réservoir et aux objectifs de production, ces solutions optimisent le contrôle des venues de sable à l'interface puits/réservoir, avec l’appui de logiciels pointus de simulation et de surveillance.

De nombreuses techniques d’activation assistée sont également déployées en collaboration avec les équipes pluridisciplinaires dédiées de Well Performance. Plusieurs outils maison ont été développés, dont la solution Full Control of Wells (FCW), qui optimise le pilotage automatique de puits pompés ou activés par gas lift, et le système Overall Control of Well and Riser (OCWR), qui automatise les procédures opérationnelles récurrentes sur nos réseaux sous-marins.

Préparer le forage de demain

Des axes de recherche prometteurs

En lien avec notre démarche d’anticipation industrielle, notre programme R&D Forage-Puits s’est fixé quatre objectifs prioritaires :

  • optimiser la sécurité des opérations et assurer l’intégrité des puits ;
  • améliorer la rentabilité du forage ;
  • augmenter la productivité de puits ;
  • développer des architectures frontières adaptées aux environnements extrêmes.

Par exemple, nous développons un nouveau logiciel pour modéliser l’intégrité d’une gaine de ciment (T-Cemint) ; un modèle de câble d’alimentation électrique plus robuste pour équiper les pompes électriques submersibles (ESP) et des techniques innovantes d’abandon des puits. Sans oublier les futurs robots de forage pour accroître l’automatisation de ces opérations.

 

Le forage à l’ère digitale

Demain, les technologies digitales devraient permettre d’améliorer significativement les performances dans le forage des puits. Aussi, pour entrer dans l’ère du Digital Drilling, nous mettons en place de nouvelles applications qui repose sur le big data (circulation, traitement et analyse d’importants volumes de données). Sans oublier le recours au cloud computing, l’intégration collaborative de toutes les spécialités, l’automatisation des processus de forage et le pilotage en temps réel depuis un Real Time Operations Center (RTOC). Autant d’innovations qui permettront de forer de manière encore plus agile, avec des analyses prédictives avancées, un design optimisé, un monitoring plus performant et une aide en temps réel aux prises de décisions opérationnelles.

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