La forme fuselée des puits traditionnels est aussi ancienne que l'industrie pétrolière et gazière elle-même. Et malgré les améliorations apportées durant ces longues années, ce modèle présente toujours certaines limites fondamentales.

La conception d'un puits implique un travail d'ingénierie approfondi pour garantir que le diamètre de plus en plus petit reste suffisamment large au niveau du réservoir pour permettre des taux de production rentables.

La rencontre inattendue de formations instables peut nécessiter une série supplémentaire de tubes d'acier, ce qui réduira le diamètre final au niveau du réservoir et limitera la production du puits ou, pire, empêchera le puits d'atteindre la profondeur souhaitée.

De nouvelles technologies en service

Un puits monodiamètre présentant le même diamètre de la surface jusqu'au réservoir permet de surmonter ces contraintes et d'accéder à d'importantes réserves de pétrole et de gaz jusque-là inaccessibles.

Mais ce n'est pas le seul avantage de cette technologie. En effet, le puits monodiamètre nécessite moins de roche à forer et présente une empreinte au sol réduite, limitant ainsi l'impact environnemental global du forage.

Pourtant, il y a encore peu, l'idée du puits monodiamètre était trop compliquée à mettre en pratique.

Lors d'un essai concluant d'une technologie innovante d'extension de tubes à Pinedale, dans le Wyoming, une équipe d'ingénieurs de Shell a installé à la suite deux sections de tubage de même diamètre dans un puits, dans des conditions difficiles.

Principe de fonctionnement

À chaque forage d'une nouvelle section, un liner (colonne perdue) spécifique est inséré dans le puits pour renforcer le trou.

Ces dispositifs innovants sont le fruit de nombreux travaux de recherche et de développement. En étroite collaboration avec des experts de l'industrie sidérurgique, les ingénieurs RD de Shell ont conçu ces colonnes de sorte à obtenir des propriétés d'expansion et une solidité optimales.

Lorsque la colonne atteint la profondeur souhaitée dans le puits, elle est dilatée mécaniquement avec un cône en acier introduit à l'aide d'un dispositif d'expansion unique avec bague d'ancrage et traction.

Une fois le liner en place, nous pouvons procéder au forage de la section suivante. À nouveau, on insère un liner identique par la section déjà dilatée, puis on le dilate de sorte à obtenir le même diamètre que le liner précédent.

Le processus peut être répété autant de fois que nécessaire pour atteindre la réserve de pétrole ou de gaz ciblée.

Innovation Shell

Shell n'est pas seulement pionnier des liners expansibles.

Son dispositif d'expansion avec bague d'ancrage et traction est le fruit de nombreuses années d'innovation. Le cône du dispositif a été rigoureusement conçu de sorte à préserver l'intégrité des raccords filetés entre les différentes sections de 12 mètres de la colonne durant l'expansion. Sa conception permet en outre de limiter les résidus de revêtement tubulaire s'accumulant à l'intérieur de la colonne lors de sa dilatation.

Nous avons même développé un tout nouveau revêtement tubulaire pour la lubrification durant le processus d'expansion en conditions extrêmes dans la zone de chevauchement, ainsi qu'un système alternatif de protection des raccords de colonne.

Nous avons ainsi obtenu un système révolutionnaire sur lequel nous pouvons nous appuyer pour créer des puits monodiamètres en toute sécurité, là où cela s'avère nécessaire.

L'avenir du forage?

Nous procédons actuellement à des essais sur le terrain avec pour but ultime est d'arriver à construire des puits monodiamètres complets en eaux profondes au large du golfe du Mexique.

Dans cette zone, nous espérons pouvoir exploiter des gisements reculés et partiellement épuisés, représentant potentiellement plusieurs millions de barils de pétrole supplémentaires pour faire face aux besoins énergétiques de la planète.

Et nous espérons également pouvoir réaliser les nombreux avantages environnementaux et financiers offerts par cette nouvelle technologie.

Bref, un exploit incroyable à la hauteur du talent et de l'implication de l'équipe Shell qui en est à l'origine.

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