En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de cookies notamment pour réaliser des statistiques de visites afin d’optimiser la fonctionnalité du site.
Ok, tout accepter
Personnaliser
Please check an answer for every question.
Nous utilisons des cookies pour personnaliser le contenu et analyser notre trafic. Nous partageons également des informations de votre navigation avec nos partenaires analytics. Ils peuvent les combiner avec d'autres informations que vous leur avez fournies ou qu'ils ont recueillies suite à l'utilisation de leurs services.

Jalonnée de sauts technologiques devenus au fil des années des standards internationaux, la culture de l’innovation des équipes R&D s’inscrit au cœur de la dynamique industrielle de Total. Ils contribuent à l’émergence de projets de recherche pétrolière et gazière structurants pour l’avenir de l’Oil & Gas, conciliant performances environnementales et viabilité économique avec un baril à 50 $. Pour servir une ambition d’excellence, en ligne avec l’esprit de conquête et l’engagement d’opérateur responsable du Groupe.

Expert_DanielPlathey_2832x4256_FR
Daniel Plathey

R&D

Anticipation, sélectivité, rapidité : les leviers d'excellence de la R&D

Afin de réaliser les sauts technologiques pour produire de façon plus économique et plus responsable, l’Exploration-Production (EP) a défini une stratégie d’innovation à la fois mesurée et audacieuse. Elle repose sur l’anticipation, la sélectivité des projets de recherche pétrolière et gazière, des partenariats avec les meilleurs acteurs et chercheurs internationaux ainsi que sur une mise en œuvre rapide de pilotes opérationnels.

L’anticipation au service de la recherche

Les Prospective Labs sont des "postes avancés" de R&D. Leur mission : identifier, aussi tôt que possible, des technologies de faible maturité dans d’autres domaines que ceux du pétrole, à fort potentiel de rupture pour l’Oil & Gas. Dévolus à des thématiques ciblées, ils sont conçus pour assurer un transfert rapide (en deux ou trois ans seulement) de leurs résultats vers les programmes de R&D ou les Plateformes d’Innovation Technologique (PIT). L’EP s’investit aujourd’hui sur 5 labs : Sensors, Nanotechnology, Environmental Microbiology, Robotics et Computer vision, Graphics and Image Processing.

La sélectivité des projets R&D

La R&D concentre ses efforts sur des thématiques stratégiques pour un avenir pétrolier et gazier performant et responsable. Elle s’emploie à guider l’exploration du Groupe vers les meilleurs prospects et à pousser la récupération à ses limites, tout en consolidant ses expertises et ses outils pour maîtriser les risques et les impacts sur l’environnement. Ses sept programmes se concentrent notamment sur de nouveaux moyens d'acquisition multiphysiques et de traitement de données (afin d'imager le sous-sol au plus près de la réalité), l'amélioration des outils de modélisation et de simulation de réservoir, ou encore le développement des technologies de récupération améliorée. Le Groupe affine aussi son expertise dans le traitement des gaz acides, s’investit dans le développement des technologies de captage, stockage et valorisation du carbone (CCUS), conserve une longueur d’avance dans la conquête du deep offshore et accompagne la présence de l’EP dans les hydrocarbures non conventionnels.

Les 7 programmes de R&D

  • FRONTIER EXPLORATION, pour minimiser les risques, réduire les coûts et les impacts environnementaux de l’exploration de bassins frontières à fort potentiel. 
    FRONTIER EXPLORATION, pour minimiser les risques, réduire les coûts et les impacts environnementaux de l’exploration de bassins frontières à fort potentiel.
  • EP.TOTAL-EXPERTISES_R&D_03_EarthImaging_1502x1004
    EARTH IMAGING, pour délivrer des modèles 3D du sous-sol permettant la compréhension de domaines miniers complexes encore largement inexplorés aujourd’hui.
  • FIELD RESERVOIR, pour débloquer les barils qui ne sont pas encore rentables, produire plus et développer les voies technologiques et économiques de l’Enhanced Oil Recovery (EOR).
  • WELLS, pour optimiser la rentabilité et maximiser la sécurité des puits, de leur forage jusqu’à leur fermeture définitive. 
    WELLS, pour optimiser la rentabilité et maximiser la sécurité des puits, de leur forage jusqu’à leur fermeture définitive.
  • GAS SOLUTIONS & SUSTAINABLE DEVELOPMENT, pour maîtriser les risques et délivrer les solutions technologiques en ligne avec l'ambition du Groupe de devenir LA major de l'énergie responsable.
    GAS SOLUTIONS & SUSTAINABLE DEVELOPMENT, pour maîtriser les risques et délivrer les solutions technologiques en ligne avec l'ambition du Groupe de devenir LA major de l'énergie responsable.
  • DEEP OFFSHORE AND NEXT-GENERATION FACILITIES, pour assurer la rentabilité de gisements très éloignés des côtes et relever les défis du frontier deep offshore, et pour des solutions de rupture qui augmenteront la valeur de nos actifs conventionnels dans un environnement de prix bas.
    DEEP OFFSHORE AND NEXT- GENERATION FACILITIES, pour assurer la rentabilité de gisements très éloignés des côtes et relever les défis du frontier deep offshore, et pour des solutions de rupture qui augmenteront la valeur de nos actifs conventionnels dans un environnement de prix bas.
  • UNCONVENTIONAL, pour optimiser le développement économique des hydrocarbures piégés dans les roches mères et en maîtriser l’impact environnemental - Exploration Production - Total
    UNCONVENTIONAL, pour optimiser le développement économique des hydrocarbures piégés dans les roches mères et en maîtriser l’impact environnemental.

Une mise en œuvre rapide, des innovations aux opérations

Les Plateformes d’Innovation Technologique (PIT) assurent le lien entre la R&D et les opérations. Leur mission : amener les technologies à maturité industrielle, notamment par le biais de pilotes sur sites opérationnels, et œuvrer à leur intégration rapide dans les études de développement, les projets et les opérations de l’EP. Quatorze PIT couvrent l’ensemble de la chaîne des métiers de l’EP :

  • Géologie
  • Géophysique
  • Chaîne Intégrée Géosciences
  • Gisement
  • Ressources non-conventionnelles
  • Technologies
  • Forage/puits
  • Opérations sur le terrain
  • Eaux profondes & subsea
  • Offshore
  • Enhanced Oil Recovery (EOR)
  • Gaz et Gaz naturel liquéfié (GNL)
  • HSEQ (Hygiène, Sécurité, Environnement, Qualité)
  • Systèmes d’information

L’ouverture par des accords de coopération

Afin de réaliser les sauts technologiques attendus, la R&D s’appuie aussi sur les découvertes réalisées hors de ses murs en sciences de la Terre et des matériaux, en physico-chimie des fluides multiphasiques complexes, en simulation multiphysique/multi-échelle, etc. Ces alliances avec le monde scientifique et technique se concrétisent par des partenariats de longue durée et à haute valeur ajoutée avec des leaders mondiaux de l’industrie et de la recherche. Total est notamment engagé avec :

  • l’Onera, leader européen de la télédétection : partenariat développant des technologies (imagerie hyperspectrale, radar, Lidar) pour l’exploration et la protection de l’environnement (2014-2019) ;
  • l’Ifremer et un réseau de partenaires académiques au sein de PAMELA (Passive Margins Exploration Laboratories) : vaste programme d’acquisition de données novatrices sur la géologie des marges (2013-2019) ;
  • l’Université de Stanford : collaboration développant une chaîne de simulation de l'ensemble des phénomènes en jeu depuis la génération des hydrocarbures dans les roches mères jusqu'à leur production (2014-2020) ;
  • le Massachusetts Institute of Technology (MIT) : partenariat exclusif sur la compréhension de la propagation de la fracturation hydraulique des roches mères et de sa réponse microsismique (2014-2017) ;
  • l’Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielle de la ville de Paris (ESPCI) : laboratoire commun pour la compréhension de phénomènes complexes aux interfaces entre l’huile, l’eau et la roche réservoir (convention de cinq ans renouvelable, signée en 2015).

Cette stratégie d’ouverture se matérialise aussi par des accords de coopération en R&D avec des compagnies pétrolières nationales (National Oil Companies, NOCs) et internationales (International Oil Companies, IOCs). Ainsi, sept projets de R&D d'intérêt commun, notamment sur l'offshore profond et les réservoirs carbonatés, ont été lancés avec Petrobras dans le cadre de l’alliance stratégique conclue récemment par Total et la compagnie nationale brésilienne. Ces collaborations sont pour Total et ses partenaires l’opportunité de progresser ensemble sur des domaines d’expertise spécifiques, tout en permettant au Groupe d’accéder à des sites pour la réalisation de pilotes de technologies innovantes. Parmi les thématiques de R&D couvertes par ces accords de coopération : la thermodynamique des mélanges à haute teneur en gaz acides, la résistance à la corrosion de nouveaux aciers spéciaux, la production des réservoirs à faible perméabilité, la compréhension des relations complexes entre le CO2 et les réservoirs carbonatés continentaux, la sismique 4D, les techniques de forage ou encore le développement de robots sous-marins autonomes.

CSTJF, puissance de calcul... des moyens qui font la différence

Pour être à l’avant-garde, avoir les bonnes idées ne suffit pas. Il faut disposer de tous les moyens humains, organisationnels et matériels qui permettent de les concrétiser. Chez Total, ces moyens sont à la mesure des ambitions de la R&D et de la complexité des défis à relever.

Une communauté de chercheurs de haut niveau

Préservées des pressions et urgences opérationnelles, les équipes des programmes R&D disposent de moyens garantis sur la durée pour faire aboutir leurs idées. Souvent multipolaires, elles sont réparties sur plusieurs des centres internationaux de R&D de Total. Imprégnées d’une véritable culture de l’innovation, elles unissent des communautés de chercheurs de haut niveau aux profils et expertises complémentaires : experts en géophysique, sciences des matériaux ou pétrophysique, géologues, ingénieurs réservoir, spécialistes en thermodynamique, construction et productivité des puits, valorisation du gaz, ingénieurs méthodes numériques, robotique, etc.

CSTJF et centres de recherche : un réseau mondial de R&D  

  • Pôle d’études et de recherche de LACQ (PERL, France) : traitement des gaz acides • physico-chimie des interfaces • environnement.
  • HOUSTON (USA) : imagerie sismique • acquisitions géophysiques • Computing Science & Engineering • deep offshore • Forage/Puits • gaz et huile de schiste • chemical EOR, simulation réservoir • environnement.
    HOUSTON (USA) : imagerie sismique • acquisitions géophysiques • Computing Science & Engineering • deep offshore • Forage/Puits • gaz et huile de schiste • chemical EOR, simulation réservoir • environnement.
  • ABERDEEN (Royaume-Uni) : inversion sismique et sismique 4D • techniques avancées de géomodélisation • Digital Rock Physics • technologies en développement pétrolier.
    ABERDEEN (Royaume-Uni) : inversion sismique et sismique 4D • techniques avancées de géomodélisation • Digital Rock Physics • technologies en développement pétrolier.
  • DOHA (Qatar) : géochimie • stimulation acide de puits en milieux carbonatés • gestion de l’eau • pétrochimie (utilisation du CO2).
    DOHA (Qatar) : géochimie • stimulation acide de puits en milieux carbonatés • gestion de l’eau • pétrochimie (utilisation du CO2).
  • STAVANGER (Norvège) : technologie environnementale en milieu marin • flow performance • technologie sous-marine • technologies du futur forage.
    STAVANGER (Norvège) : technologie environnementale en milieu marin • flow performance • technologie sous-marine • technologies du futur forage.
  • MOSCOU (Russie) : grands froids • modélisations mathématiques.

Le centre névralgique de la R&D se situe au CSTJF (Centre Scientifique et Technique Jean-Féger), à Pau, dans le Sud-Ouest de la France. Ce centre technologique de premier ordre dans le monde pétrolier et gazier regroupe une grande partie de l’expertise scientifique et des moyens d’étude de l’EP.

Cinq autres centres de recherche, spécialisés sur des sujets stratégiques, sont implantés dans le monde entier, au plus près de pôles régionaux de compétence de l’industrie pétrolière et gazière. Têtes de pont et sites d’excellence de R&D, ils permettent de bénéficier de compétences régionales académiques et industrielles de pointe au travers de liens étroits avec des entités de recherche publiques ou privées de premier plan. Rayonnant aujourd’hui des États-Unis en Norvège, de la Grande-Bretagne au Moyen-Orient, ce réseau est appelé à s’étendre, au Brésil par exemple.

Du pétaflop à l’exaflop : une puissance de calcul informatique sans précédent

La puissance de calcul haute performance (HPC, High Performance Computing) installée au CSTJF place Total en tête des entreprises mondiales en matière de puissance informatique scientifique. Portée à 6,7 pétaflops (millions de milliards d’opérations/seconde) début 2016, elle devrait atteindre le seuil de l’exaflop (milliard de milliards d’opérations/seconde) à l’horizon 2020. Pour rester sur la ligne de crête du calcul scientifique, la R&D prépare les architectures HPC du futur, évalue langages et modèles de programmation et développe les algorithmes à partir de calculs intensifs. L’enjeu ? Maintenir le leadership de Total en imagerie et simulation de réservoir, en traitant des volumes de données toujours plus considérables, avec des algorithmes de plus en plus sophistiqués, pour des résultats toujours plus proches de la réalité physique.

Des installations R&D de grande taille

Afin de tester ses technologies et de les valider à grande échelle, la R&D dispose d’une chaîne complète de laboratoires d’études hautes performances. Elle s’appuie notamment sur le Pôle d’Etudes et de Recherche de Lacq (PERL, France), situé à proximité du CSTJF et doté d’outils patrimoniaux sans équivalents dans l’industrie.

  • Rivières pilotes - Ce dispositif de plein air unique au monde est composé de 16 cours d’eau artificiels dérivés d’une rivière. Il permet d’étudier les impacts des rejets industriels sur l’eau, de les apprécier au moyen d’indicateurs biologiques et d’évaluer les risques.
  • Plateforme intégrée de tests EOR - Reproduisant une chaîne complète d’installations de surface de production d’hydrocarbures par EOR chimique, elle est dédiée à la qualification de procédés de séparation des effluents et de traitement d’eau.
  • Pilote gaz acides - Il est utilisé depuis sa construction en 1990 pour mettre au point et tester nos procédés de traitement aux amines des gaz acides, dont HySWEET®, dernier-né de la gamme des solutions de Total. En 2017, il sera remplacé par un nouveau pilote, conçu pour traiter des compositions de gaz complexes et dont la modularité permettra de tester une large gamme de procédés.
  • Plateforme Pilote de Lacq (PPL) - Dévolue à l’implantation de pilotes de R&D de grande taille dans un environnement industriel, la PPL offre un terrain d’essais privilégié de 6 ha aux programmes de la R&D. Située sur une plateforme industrielle classée Seveso 3, elle a pour vocation d’accueillir des pilotes fonctionnant dans des conditions proches de celles de sites de production.

L'innovation au cœur des projets de recherche pétrolière et gazière

En 1957, Total valorisait, grâce à ses travaux de R&D, le premier gisement de gaz très acides dans le monde (Lacq, France) ; dans les années 1970, il inventait le forage horizontal, mis en œuvre sur le champ pétrolier de Rospo Mare (Italie). Sans oublier, plus récemment, le déploiement d’une séparation sous-marine gaz-liquide deep offshore (Pazflor, Angola), en première mondiale. Ces innovations majeures, témoins de l’esprit pionnier et de la créativité des chercheurs de R&D, repoussent sans cesse les frontières de l’EP.

Quinze ans d'innovation

  • 2001 : Elgin-Franklin (Grande-Bretagne), plus grand champ en environnement Haute pression (1 100 bars)/Haute température (190 °C) au monde. Produit les gisements les plus profonds (5 500 m) jamais développés en mer du Nord.
  • 2001 : Petrocedeño (Venezuela), premier développement d’huiles lourdes au monde à intégrer la production et son raffinage avec un upgrader.
  • 2001 : Girassol (Angola), alors plus grand champ deep offshore, développé par 1 400 m de profondeur d’eau. Concentre un grand nombre d’innovations, dont des riser towers de 1 300 m de haut reliant fond et surface.
  • 2001 : Puits Genny 1 (permis Astrid Marine, Gabon), profondeur d’eau record (2 840 m) pour le forage d’un puits.
  • 2002 : Canyon Express (États-Unis), développement le plus profond réalisé jusqu’alors (2 250 m). Produit simultanément trois champs de gaz du golfe du Mexique.
  • 2002 : South Pars (Iran), record du monde de transport polyphasique par deux gazoducs de 100 km transportant sous forme humide le gaz brut entre la plateforme offshore et le centre de traitement à terre.
  • 2006 : Forage de Glenelg (mer du Nord britannique), l’un des tout premiers puits très déviés (ERD, Extended Reach Drilling) en environnement Haute pression/Haute température. Longueur : 7 300 m. Déport : 4 000 m. Profondeur : 5 600 m.
  • 2007 : Développement des PCP (pompes à cavité progressante) tout métal pour le pompage des puits Haute température de type SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage) pour la production des bitumes.
  • 2008 : Sprex®, technologie de rupture de séparation cryogénique dédiée au traitement des gaz très acides. Qualifiée pour la séparation du H2S. (Adaptation à la séparation du CO2 finalisée en 2013.)
  • 2008-2012 : Premier pilote industriel mondial d’injection de polymères à des fins d’EOR (Enhanced Oil Recovery) en deep offshore réalisé sur le champ de Dalia (Angola).
  • 2010-2013 : Premier pilote européen de captage, transport et stockage de CO2, réalisé sur la plateforme industrielle de Lacq (France). A permis de tester avec succès cette solution de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
  • 2011 : FWI (Full Waveform Inversion), outil maison de construction du modèle de vitesse des ondes sismiques. Repousse les limites de la tomographie pour délivrer une imagerie toujours plus fiable du sous-sol.
  • 2011 : Pazflor (Angola), premier développement au monde déployant à l’échelle de plusieurs champs des systèmes sous-marins d’activation de production associant séparation gaz-liquide et pompes hybrides de nouvelle génération.
  • 2012 Spill Watch, chaîne opérationnelle innovante de suivi et de prédiction de dérive de nappes d’hydrocarbures. Saut qualitatif de premier ordre et consolidation de la capacité à lutter contre une pollution en mer.
  • 2012 : T-StoRM (Total Seismic to Reservoir Modeling), intégration de l’ensemble des outils de la chaîne de géomodélisation du réservoir. En 2015, cette plateforme multimétier, source d’optimisation et d’accélération du workflow de géomodélisation, est étendue à la simulation de réservoir.
  • 2013 : Première licence commerciale du nouveau procédé de traitement des gaz acides de Total HySWEET®, solution économique pour répondre aux spécifications de plus en plus sévères sur les teneurs en composés soufrés du gaz.
  • 2015 : Premières pompes multiphasiques sous-marines high boost (différentiel de pression jusqu’à 150 bars) déployées en première mondiale sur GirRI (Angola).
  • 2016 : Laggan-Tormore, premier développement subsea to shore (West Shetlands) de deux gisements isolés, dont le gaz est exporté jusqu’à la côte par un tieback subsea de 143 km (Grande-Bretagne).
  • 2016 : mise en production du premier puits sous-marin tout électrique de l'Oil & Gas sur le champ de K5F (Pays-Bas).
  • 2016 : record mondial de profondeur d'eau (3 401 m) pour un puits d'exploration en Ultra Deep Water (Uruguay).
  • 2017 BIOMEM, une solution disruptive de biotraitement développée par la R&D pour éliminer la toxicité des eaux de production est disponible pour nos opérations. Cette technologie, applicable offshore et onshore concilie amélioration des performances environnementales et économiques.
  • 2018 : Fabrication d'un outil par impression 3D mis en oeuvre avec succès par 1 250 m de profondeur, pour dissoudre des hydrates au point de connexion entre deux pipes sur un champ au Nigéria. Cette première mondiale dans l'offshore profond valide le concept d'impression 3D, rapide et économique, de pièces uniques ou de petites séries.

Recherche & Développement

Argos : 1 robot autonome pour les opérations Oil & Gas

Recherche & Développement

Metis : un système intégré d’acquisition aérienne

Recherche & Développement

Les clés de la performance

""