Les problématiques des activités Pétrole et Gaz

L’extraction pétrolière, ayant déjà exploité les gisements les plus accessibles, se trouve obligée de forer des puits très profonds et souvent inaccessibles.

Pour optimiser cette exploitation en améliorant sa sécurité, les outils et capteurs associés sont de plus en plus sophistiqués. Ils doivent s’adapter à des environnements particulièrement sévères, voir EXtrêmes, telles que des pressions jusqu’à 2000 bars, des températures supérieures à 300°C et à la présence de matériaux et hydrocarbures corrosifs.

Les capteurs intrinsèques, le monitoring et les informations issues de ces capteurs, font très souvent appel aux Fibres Optiques tandis que la spectroscopie permet d’analyser les fluides et de détecter les différents composants carbonés.

 

 

Pipelines – Une autre problématique à laquelle doivent faire face les compagnie pétrolières sont les fuites qui peuvent affecter les pipelines. Ces accidents sont des problème essentiels  tant pour l’environnement que pour la sécurité des sites et la rentabilité de l’exploitation.

Ces fuites peuvent être détectées et localisées à l’aide de capteurs à fibre optique. Ils peuvent être de différents types, capteurs de T° distribués ou ponctuels, de contraintes, de vibrations, acoustiques, etc…

 


Résistances mécaniques

Les conditions de l’extraction pétrolière sont particulièrement difficiles et diverses. Celles-ci peuvent se faire en exploration marine profonde ou en plateformes, et posent de nombreux challenges techniques tels que la cémentation des puits, les forages profonds, etc. Tous ces environnements dits « Harsh environments » vont nécessiter des outils et instruments résistant à l’abrasion, à l’écrasement, à la traction, … Les fibres optiques utilisées dans ces conditions devront donc elles aussi pouvoir résister à ces contraintes. Des protections spécifiques avec des structures de câble très techniques ou des tubes métalliques seront nécessaires.


Hydrogène

Lorsque les fibres optiques sont déployées dans les applications pétrolières, combinant haute température, haute pression et milieu riche en hydrogène, la combinaison de ces facteurs provoque une diffusion de l’hydrogène dans le cœur des fibres standard. Cette migration entraine une augmentation considérable de l’atténuation rendant les fibres inutilisables. Pour résoudre ce problème il est nécessaire d’utiliser des fibres à revêtement carbone qui constitue une barrière efficace à l’hydrogène. Ces fibres sont généralement associées à un coating polyimide pour la tenue en température.

 


Pression / T°

Quand la haute pression (>2000 bars), est combinée à la haute température (> 300°C) il est impossible d’utiliser des fibres optiques classiques (voir ci-dessous problématiques liées à l’hydrogène), ou des composants issus des télécommunications. SEDI-ATI a donc développé des composants spécifiques tels que des traversées étanches, des coupleurs multimodes, et des connecteurs, adaptés à ces environnements extrêmes et compatibles avec les fibres revêtues métal et/ou carbone et  les fibres de saphir.


Fluorescence

 

Les capteurs de fluorescence constituent une technologie très intéressante  pour l’étude des matériaux ou de ses constituants, et la surveillance de l’environnement.La spectroscopie de fluorescence, (fluorométrie ou spectrofluorométrie), consiste à exciter un échantillon du matériau à analyser avec une longueur d’onde lumineuse donnée (laser, source UV, etc). Cette excitation provoque une fluorescence de l’échantillon avec un décalage en longueur d’onde supérieure. Un filtre dichroïque permet alors de séparer la longueur d’onde de la source de celle de la fluorescence. Combinée à ce principe, l’utilisation de fibres optiques permet à la fois de capter à distance, d’augmenter la sensibilité et de pouvoir miniaturiser le dispositif.


Réalisations / Produits

L’utilisation des fibres optiques en environnements sévères, voir extrêmes, nécessitent des design de produits pouvant s’adapter aux rayonnements, à la haute T°, à la pression et à des contraintes mécaniques les plus diverses. Les produits sont réalisés sur cahiers des charges clients et encadrés par la certification ISI 9001.