Comment l'IA et la robotique transforment la production pétrolière de bp

La technologie du jumeau numérique permet à bp de simuler l'exploitation de ses actifs énergétiques, d'identifier les possibilités d'amélioration et de prévoir les défaillances avant qu'elles ne se produisent. Crédit : bp

Ricky Burns, responsable Transformation et Technologie chez bp, explique comment les outils numériques aident les équipes à mettre en service la production pétrolière de manière plus sûre et plus rapide.

Les infrastructures énergétiques génèrent une valeur considérable, mais les méthodes d’extraction traditionnelles laissent d’importants volumes inexploités. Le gisement de Ghawar, exploité par Saudi Aramco, illustre l’ampleur colossale des actifs en amont, avec une production quotidienne de près de quatre millions de barils de pétrole.

Cependant, les inefficacités opérationnelles restent courantes dans l’ensemble du secteur. Les données de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) montrent que les techniques de récupération conventionnelles ne permettent d’extraire qu’environ 30 % des réserves des gisements, laissant 70 % bloquées sous terre.

Pour les grands producteurs, la mise en œuvre d’améliorations technologiques progressives à l’échelle de l’ensemble des gisements permet de dégager des gains de production substantiels. Le géant britannique bp illustre cette stratégie, faisant état d’une augmentation annuelle de la production de 2 % au cours des cinq dernières années, grâce à l’intégration numérique.

Cette croissance se traduit par environ 20 000 barils équivalent-pétrole supplémentaires par jour. De plus, l’entreprise estime que ses systèmes automatisés et intelligents permettent d’éviter en moyenne que 4 % de la production totale ne soit interrompue.

En tirant parti de l’IA, de l’analyse avancée et des systèmes autonomes, bp tire davantage de valeur de ses réserves naturelles et de ses actifs physiques. La cartographie du sous-sol par imagerie sismique est l’une des applications les plus efficaces de ces technologies.

Le gisement de Ghawar est le plus grand gisement de pétrole au monde. Crédit : Wikimedia Commons

L’imagerie sismique et les modèles numériques accélèrent le développement

Les récentes avancées informatiques permettent à des opérateurs comme bp de mettre en œuvre l’imagerie sismique 4D. Cette méthode offre aux équipes d’ingénieurs une vision, optimisée par l’IA, des mouvements des réservoirs sur de longues périodes.

L’entreprise utilise également la modélisation virtuelle des roches, créant des représentations numériques à partir de scans de carottes physiques. Les spécialistes du sous-sol utilisent ces modèles informatiques pour effectuer, en quelques jours, des simulations de fluides assistées par l’IA, remplaçant ainsi les essais physiques qui prenaient autrefois des mois.

Ricky Burns, responsable Transformation et Technologie chez bp, souligne à quel point ces modèles prédictifs accélèrent la mise en œuvre des projets.

« Lorsque nous avons une meilleure connaissance de ce qui se trouve sous terre, nous pouvons travailler à la mise en production de manière plus sûre et plus rapide », explique-t-il.

La surveillance en temps réel garantit l’efficacité opérationnelle

Le maintien d’opérations sans heurts devient la priorité dès le début de l’extraction. Pour optimiser les activités quotidiennes, bp utilise Optimization Genie, une plateforme basée sur l’IA qui analyse en continu les données de terrain en temps réel.

Le logiciel traduit des indicateurs de terrain complexes en recommandations concrètes pour les ingénieurs, en suggérant des ajustements précis des réglages des vannes et des débits.

L’automatisation intelligente facilite également la remise en service des puits après une maintenance du système ou des arrêts imprévus.

L’entreprise précise : « L’outil Well Startup Tool de bp modélise des scénarios et propose des options pour renforcer la sécurité et accélérer la remise en service des puits, ce qui nous aide à réduire les temps d’arrêt de production et à atteindre plus rapidement le pic de production. »

Les infrastructures offshore s’appuient sur des flux de données en temps réel similaires. Dans le golfe d’Amérique, des câbles à fibre optique couvrant toute la longueur des puits transmettent en direct les données de suivi des fluides vers les centres d’ingénierie.

Jean-Charles Dumenil, responsable de la mise en œuvre des technologies de production chez bp, souligne que des données de haute qualité améliorent directement la prise de décision opérationnelle.

« Une meilleure compréhension des données permet de prendre de meilleures décisions et offre la possibilité de produire davantage de barils », explique Jean-Charles.

Les technologies de l’entreprise permettent au personnel d’identifier les problèmes potentiels plus tôt qu’auparavant. Crédit : bp

L’inspection robotisée et les jumeaux numériques réduisent les temps d’arrêt

Les pannes imprévues d’équipements sur les plateformes offshore entraînent des retards en chaîne coûteux sur l’ensemble des installations. Des équipes de surveillance spécialisées analysent en permanence les indicateurs opérationnels, tels que la pression et la vitesse des fluides, afin de détecter les défaillances avant qu’elles ne se produisent.

Des machines autonomes assurent de plus en plus cette surveillance de première ligne. Dans le golfe d’Amérique, des robots d’inspection compacts, de la taille d’une boîte à chaussures, explorent les structures sous-marines des plateformes, évitant ainsi d’envoyer des plongeurs humains dans des environnements dangereux.

Cette initiative d’inspection automatisée devrait permettre d’économiser des millions de dollars sur les budgets de maintenance sur une période de quatre ans. À l’étranger, en Azerbaïdjan, bp déploie des robots spécialisés aux côtés de drones aériens, avec l’appui d’un jumeau numérique complet de ses neuf plateformes de la mer Caspienne.

Les ingénieurs utilisent ce modèle virtuel de plateforme pour effectuer des simulations de diagnostic et planifier la maintenance à distance. Fort de ce succès en mer, l’entreprise étudie actuellement la possibilité d’étendre la modélisation par jumeau numérique à son terminal terrestre de Sangachal.

Marianna Kerimova, responsable Transformation et Technologie chez bp. Crédit : bp

Marianna Kerimova, responsable Transformation et Technologie chez bp, considère la sécurité et la clarté opérationnelle comme les principaux critères de réussite de ces outils.

« Ces outils apportent leur plus grande valeur lorsqu’ils garantissent la sécurité des personnes, simplifient les processus et aident les équipes à prendre de meilleures décisions », explique Marianna.

Ces mises en œuvre technologiques individuelles se traduisent par des gains de performance cumulés sur l’ensemble des sites mondiaux. Herlinde Mannaerts-Drew, vice-présidente senior chargée de la recherche et du développement en amont chez bp, note que l’investissement soutenu dans la transformation numérique génère des retours sur investissement évidents.

« Des années d’intégration technologique ciblée portent aujourd’hui leurs fruits, contribuant à augmenter la production et à établir de nouveaux records de performance dans certains secteurs de l’entreprise », déclare Herlinde.