Des forages plus efficaces pour l’industrie pétrolière et gazière

Mercredi 4 février 2015 – Soucieuses d’être plus écologiques, des sociétés d’énergie du monde entier extraient à présent le pétrole et le gaz naturel à l’aide d’une technique appelée « forage dirigé ».

Au lieu de forer un trou à la verticale, elles placent ainsi la tête de puits loin de l’objectif, parfois même à des kilomètres de distance.

Cette nouvelle méthode de forage est plus silencieuse et moins nocive pour l’environnement que les techniques classiques, mais elle comporte ses défis. En effet, si les trépans géants ne peuvent résister à la pression exercée par une approche de biais à grande distance, une panne de matériel peut survenir.

Heureusement, un scientifique de l’Université Concordia travaille sur une solution qui promet d’épargner à l’industrie du temps et de l’argent.

Grâce à une subvention de recherche et développement coopérative du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) du Canada, Javad Dargahi, professeur du Département de génie mécanique et industriel, et doctorante Siamak Arbatani mettent au point un logiciel de simulation qui aidera les concepteurs à tester le matériel de forage avant de le soumettre aux rigueurs du terrain.

« Nous avons montré que nous pouvions calculer l’action et la contrainte qui s’exercent sur les trépans », affirme le P^r Dargahi, qui collabore avec la société albertaine Dreco Energy Services dans le cadre du projet.

« Ces renseignements permettront d’améliorer le design, ce qui profitera considérablement à l’industrie. Avec notre logiciel, nous estimons que l’on pourra économiser jusqu’à 300 000 $ en moyenne pour chaque moteur de forage et réduire le risque de défaillance de 50 pour cent à l’étape de la conception. En fin de compte, une entreprise pourrait épargner des millions. »

Une technologie médicale au service de l’industrie de l’énergie

Le projet tire parti d’un champ de recherche que le P^r Dargahi avait appliqué principalement aux sciences de la santé. Mais qu’ont en commun la chirurgie à cœur ouvert et le forage pétrolier? Les deux domaines font appel à un design mécanique intelligent.

« Lorsqu’un chirurgien est assisté par un robot, il a besoin d’information tactile afin de savoir quels types de forces agissent sur son laparoscope télécommandé, explique le chercheur. De même, dans l’industrie de l’énergie, une entreprise de forage doit savoir quelles forces s’exercent sur les trépans, autrement celles-ci pourraient briser le matériel. »

Le P^r Dargahi est l’un des plus grands spécialistes canadiens des capteurs tactiles et des systèmes de rétroaction, c’est-à-dire des machines qui peuvent « sentir ». Il a précédemment collaboré avec des professionnels de la santé en appliquant un concept appelé « rétroaction haptique ». Celui-ci implique la collecte de renseignements tactiles, comme la texture et la dureté, et d’information kinesthésique sur certaines forces à partir des membres; les données sont ensuite transmises à un chirurgien cardiaque, par exemple.

« Je suis enthousiaste à l’idée d’utiliser mon expertise en rétroaction haptique pour contribuer à résoudre un ensemble de problèmes particulièrement complexes, déclare Javad Dargahi. Mes collègues de Dreco et du CRSNG ainsi que moi-même croyons pouvoir réduire le gaspillage, économiser de l’argent et rendre l’industrie de l’énergie plus sécuritaire. »