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GRIF Petro
améliorer la modélisation des systèmes de production pétroliers

Un projet présenté par Stéphane Collas et Nicolas Clavé

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Stéphane Collas

Best Innovators

Dans un contexte économique et environnemental toujours plus exigeant, concevoir des architectures systèmes performantes à coût maîtrisé est essentiel. Pour cela, une des clés essentielles est d’être en mesure de modéliser rapidement les différentes alternatives envisagées afin d’estimer leur disponibilité de production. D’où la nécessité de disposer d’outils permettant de réduire au maximum les délais nécessaire à la prise de décision lorsqu’une nouvelle option d’architecture est imaginée par l’équipe projet. Pour ce faire, nous avons développé une méthode de modélisation des systèmes complexes et multi-flux élaborée, unique au sein de l’industrie : GRIF Petro.

Notre expertise en modélisation des systèmes

Depuis près de quarante ans, nous développons des outils de modélisation dédiés aux calculs de Fiabilité, Disponibilité et/ou Disponibilité de Production des systèmes de sécurité et de production. Un savoir-faire à l’origine de notre plate-forme logicielle propriétaire, GRIF (GRaphiques Interactifs pour la Fiabilité).

GRIF propose différents modules avancés dont le module Petri qui permet de construire des Réseaux de Petri. La Disponibilité de Production devant tenir compte aussi bien des évènements planifiés et non planifiés que du soutien logistique associé, le module Petri intègre dans les calculs tous les types de contraintes pouvant être rencontrées lors des études :

  • La prise en compte de tous les évènements aléatoires pouvant impacter la production (défaillances des équipements, durées d’intervention associées…) ;
  • La modélisation des opérations planifiées (arrêts quinquennaux, tests de sécurité, maintenance préventive des machines tournantes…) ;
  • L’ensemble des contraintes/données opérationnelles (durées d’intervention, délais logistiques, conditions météorologiques, contraintes relatives au brûlage, gestion des pièces de rechange…).

Un outil d'aide à la décision ergonomique et rapide

Le module Petri présentait néanmoins un inconvénient majeur, celui d’un niveau d’abstraction trop élevé. Les modèles créés étaient d’une (trop) grande complexité à manipuler et à vérifier. Par ailleurs, le délai nécessaire de modélisation et le post-traitement des résultats pouvaient prendre plusieurs jours à plusieurs semaines par architecture étudiée.

D’où notre récente innovation avec GRIF-Petro. Toujours basé sur cette même technique des réseaux de Petri, ce module propose un nouveau formalisme de modélisation des systèmes de production. Plus intuitif et ergonomique, son fonctionnement est le suivant : l’utilisateur a recourt à des blocs interconnectables, facilement identifiables grâce à une représentation graphique type « Métier ». Une fois le modèle finalisé et toutes les caractéristiques saisies, la nouvelle interface permet de générer automatiquement les réseaux de Petri ainsi que les différents flux circulant dans le système. Le moteur de calcul par simulation de Monte-Carlo (MOCA-RP © Total) renvoi alors un grand nombre de résultats automatiquement post-traités :

  • Disponibilité de production et production par intervalle de temps et/ou en moyenne pour chacun des flux modélisés et pour chaque « sortie » du système ;
  • Contribution de chaque système, sous-système, équipement aux pertes de production et/ou d’injection ;
  • Utilisation/consommation des ressources ;
  • Estimation des quantités de gaz brûlé ;
  • Statistiques sur les durées et les causes des arrêts.

Sans équivalent au sein de notre industrie, GRIF-Petro a significativement modifié les méthodes de travail tant de nos fiabilistes que de nos architectes pétroliers et gaziers. Grâce à cet outil d’aide à la décision, nous avons pu tester et valider plus de 300 millions de dollars de réduction de CAPEX en cumulé sur les deux dernières années. Avec des temps de modélisation drastiquement réduits et la mise en place de la connexion à notre supercalculateur Pangea, de nouvelles perspectives d’utilisation pour ces modèles sont à prévoir.

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