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WAND, une solution inédite de monitoring autonome sans fil

Prix des collaborateurs - Best Innovators 2020

Un projet présenté par Jean-Grégoire Boero-Rollo, John-Richard Ordóñez-Varela, Frédéric Risler, Didier Caillon et Cédric Mouanga

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Jean-Grégoire Boero-Rollo

Forage & Puits

Première mondiale dans l’industrie Oil & Gas, la solution WAND (Wireless Advanced Nanosensor Device) révolutionne à moindre coût les opérations de monitoring de puits sans câble, grâce à des capteurs pompés directement dans le puits. Ce projet constitue une brique essentielle dans l’acquisition stratégique de données pour bâtir la transition digitale de nos opérations en Exploration-Production.

Le capteur sans fil WAND révolutionne le monitoring de puits

Dans l’exploitation de nos gisements, la surveillance régulière des conditions de fond des puits est essentielle. La connaissance de données telles que la température et la pression permet d’améliorer l'efficacité opérationnelle, mais aussi de valider le forage de nouveaux puits.

Les méthodes conventionnelles de monitoring utilisent des jauges descendues dans le puits via un câble. Dans des puits aux longueurs et aux déviations de plus en plus importantes, les risques de blocage du câble et des jauges se multiplient. Les coûts opératoires induits peuvent se chiffrer en dizaines de millions de dollars. Sans compter la logistique importante à mobiliser, avec transfert d’équipe et d’équipements dédiés sur les installations offshore.

Le nano-capteur autonome WAND change la donne. Ce dispositif comprend une nouvelle génération de capteur de pression et de température, miniaturisé et sans fil, avec accéléromètre, magnétomètre, communication Bluetooth et batterie. Inséré dans une coque résistante à des conditions HP/HT, l’ensemble tient dans la paume de la main.

Adaptable à tous les milieux, ce capteur autonome réduit tant les risques opérationnels que les coûts de surveillance pendant les interventions dans les puits sans équipement. La logistique nécessaire aux opérations est aussi fortement restreinte, contribuant à minimiser notre empreinte environnementale.

Projet WAND - Best Innovators 2020 - Exploration-Production - Total

Une solution avec de nombreux atouts techniques

  • Réutilisable, le capteur peut être pompé dans un puits et récupéré en surface grâce à son diamètre inférieur à 35 mm.
  • L’ensemble fonctionne sans fil, tant pour sa configuration et le transfert de données que pour le chargement des batteries, avec une autonomie de cinq jours.
  • WAND peut mesurer des pressions allant jusqu'à 345 bars et des températures jusqu’à 150° C, en résistant à une concentration de H2S de 2000 ppm.
  • Les données sont transférées via Bluetooth sur un ordinateur. Une solution software a été développée sous Unix pour programmer les capteurs, accéder aux données récoltées et les traiter en dix minutes, avec un accès simplifié aux résultats.
  • La technologie est abordable : le coût de chaque dispositif est inférieur à 40 euros, rendant son usage possible en grande quantité.
Projet WAND - Best Innovators 2020 - Exploration-Production - Total

Une première mondiale au Congo

Le projet a été lancé début 2019 afin de résoudre les problèmes de monitoring rencontrés par Total Exploration-Production Congo sur les derniers puits forés à partir de la Tension-Leg Platform du champ de Moho Nord.

Les équipes du forage et de la R&D ont développé la solution avec l’Université du Michigan. Sa faisabilité a été validée en laboratoire en moins de onze mois et un premier prototype testé en conditions réelles de production sur le champ offshore de Yanga (Congo) un mois plus tard seulement, une véritable performance.

A terme, plus de 500 puits Dry Tree pourraient bénéficier de cette innovation chez Total. La technologie est également en cours de développement pour assurer le monitoring de pipeline.

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