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Afrique du Sud
Des dispositifs innovants pour accomplir l'impossible

Un projet présenté par Claire Channelliere, Philippe Lattes, Matthieu Pecoïts, Aurélien Joathon, Alain Ledoux, Jean-Pierre Vanhentenryck et Carlos Sicilia Gaillard

En Afrique du Sud, le bassin de l'Outeniqua est exposé à des vagues et vents de très grande ampleur. Ces conditions océaniques ardues se conjuguent à un second phénomène : le courant marin des Aiguilles, considéré comme l’un des plus forts au monde. Autant de conditions extrêmes qui nécessitaient de recourir à de nouvelles solutions opérationnelles pour réussir à forer notre puits d’exploration Brulpadda-1AX, sur le bloc 11B/12B. Ces innovations nous permettent donc de repousser les limites techniques de l’industrie, et de mener à coûts maîtrisés ce type de développement.

Un forage à la limite de l'impossible

Avec pareille combinaison, les opérations de forage sont quasiment impossibles avec les équipements disponibles dans l'industrie. La force du courant est souvent trop élevée pour assurer la stabilité du riser et de l'unité de forage dans la colonne d'eau, menaçant l’intégrité des opérations. Nous avions d’ailleurs déjà tenté un forage en 2014, qui s’était soldé par un échec.

Après quatre ans de travaux d'ingénierie et de conception intensifs, nous avons repoussé les limites de l’exploration pour finalement réussir à forer ce puits en 2018, par 1432 mètres de profondeur d'eau, sur une profondeur totale de 3633 mètres. Une opération de forage d’exploration parmi les plus difficiles jamais réalisées par le Groupe, avec l’aide de notre contracteur Odjfell.

Un concentré d'innovations

Cette prouesse repose sur le déploiement de trois dispositifs innovants, déterminants pour la réussite de la campagne de forage. Sachant que leur mise en œuvre a généré d’importantes économies par rapport au budget initialement prévu.

  • Un système de retenue latérale du riser (LRRS), une première mondiale. Un riser permet de raccorder le rig à la tête de puits sur le fond marin pendant le forage. Sa préservation n’est plus assurée lorsque la force du courant de surface dépasse 1,7 m/s, avec risque de rupture et menace majeure sur l’intégrité des installations. Le courant des Aiguilles dépasse cette vitesse de façon imprévisible la moitié du temps, compromettant les délais et la réussite même des opérations de forage. Le riser a donc été modifié pour pouvoir forer au-delà des 1,7 m/s. L’ajout d’un dispositif de retenue latérale (LRRS) permet de renforcer sa stabilité dans la colonne d’eau et de mieux contrôler son mouvement. Simple et robuste, cette solution développée avec Odfjell comprend quatre tensionneurs ancrés à la plateforme de forage qui fournissent une force de rétention, appliquée par quatre câbles reliés au riser selon des mesures en temps réel et des simulations numériques. Polyvalent, le principe du LRRS peut s’adapter sur d'autres unités de forage dans d’autres zones aux conditions océaniques difficiles.
  • Une assistance par remorqueur. Aucune plateforme de forage n'est assez puissante pour maintenir sa position dans des conditions de mer et de courants aussi difficiles via ses propulseurs à positionnement dynamique. Première mondiale, l’utilisation d’un remorqueur relié à l’unité de forage a permis de garantir la stabilité du rig et de sécuriser sa position. Cette force de remorquage a transféré à la plateforme 25 % de capacité de maintien à poste supplémentaire. Le défi consistait à maîtriser la tension du câble et les  interactions entre le remorqueur et le rig connecté à la tête de puits. L’assistance par remorquage a permis d’éviter au moins deux déconnexions du rig, qui auraient occasionné un retard de cinq à dix jours à chaque fois.
  • Une prévision des courants par radars Haute Fréquence (HF). Le courant des Aiguilles est fort et il génère de plus plusieurs types de méandres et de tourbillons, dérivant d'est en ouest, tout ceci perturbant les opérations de forage. Ces phénomènes ne peuvent pas être anticipés efficacement par observation satellitaire ou modèle numérique. Afin de pouvoir les suivre en temps réel et améliorer leur prévision, un réseau de trois stations de radars Haute Fréquence (HF) a été déployé à terre le long de la côte. Le dispositif a été conçu pour surveiller les courants de surface jusqu'à 250 km au large, avec un maillage de 6 km sur 80 % du bloc opéré, avec fourniture de données toutes les 30 mn. Les radars HF ont amélioré la prévision de courant et la visibilité des tourbillons à deux jours au lieu de 12 heures avant leur installation, facilitant la planification des opérations de forage. Inédit pour un usage industriel, ce système pourrait être repris sur d'autres sites aux courants de surface complexes, comme à l'embouchure du fleuve Congo.
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