Optimiser le processus de forage géothermique
En tant que source d’énergie renouvelable distribuable (électricité et/ou chaleur), l’énergie géothermique peut aider l’Europe à atteindre ses objectifs en matière d’énergie et de décarbonation. Toutefois, pour exploiter ce potentiel, il faut être en mesure d’accéder efficacement à cette énergie enfouie. Dans le cas de l’énergie géothermique, cela signifie qu’il faut forer, ce qui s’avère plus facile à dire qu’à faire. «Le forage géothermique est intrinsèquement risqué, les conditions imprévisibles du sous-sol entraînant des taux élevés de temps improductif, des difficultés techniques et des coûts importants, souvent bien plus élevés que pour le pétrole et le gaz», explique Shahin Jamali, responsable de la surveillance et de l’intelligence artificielle (IA) au sein de l’Institut de recherche Fraunhofer pour les infrastructures énergétiques et les géotechnologies(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Avec le soutien du projet OptiDrill(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, Shahin Jamali dirige un effort visant à optimiser le processus de forage géothermique.
Relever certains des principaux défis de l’industrie du forage géothermique
Conçu pour répondre aux défis critiques de l’industrie du forage, OptiDrill se concentre sur la réduction des risques opérationnels, la minimisation des temps improductifs et la diminution des coûts globaux. «Nos principaux objectifs consistaient à développer des algorithmes avancés d’apprentissage automatique pour la prédiction et l’optimisation en temps réel des processus de forage, et à créer des technologies de capteurs de fond de puits robustes capables de résister à des environnements de forage difficiles», explique Shahin Jamali. Le projet visait également à intégrer ces solutions dans un système de conseil unique et complet que l’industrie du forage pourrait utiliser pour améliorer la prise de décision et l’efficacité du forage.
Recherche de données pour alimenter les algorithmes d’IA
Comme tout projet de recherche portant sur des technologies émergentes, OptiDrill a dû relever sa part de défis. Il s’agissait notamment de difficultés inattendues d’accès à des ensembles de données de forage de haute qualité et standardisés qui pourraient être utilisés pour former des algorithmes d’IA. Il comprenait également la défaillance des capteurs lors de leur première utilisation dans des conditions d’essai sur le terrain. «Grâce à la collaboration entre les divers partenaires internationaux(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) du projet, nous avons pu accéder à d’autres sources de données, utiliser des technologies de capteurs plus résistantes, affiner la conception du système et assurer la continuité malgré toutes les perturbations qui se sont produites», note Shahin Jamali.
Des modèles d’IA et des capteurs avancés optimisent le processus de forage géothermique
Grâce à cette collaboration, le projet a permis de développer et de valider plusieurs modules avancés basés sur l’IA. Il s’agit notamment de modèles permettant d’optimiser le taux de pénétration, de prévoir la lithologie forée en temps réel et de détecter les anomalies et les problèmes potentiels liés au forage. Un autre module d’IA a été développé pour optimiser les procédures d’amélioration des puits. Lorsqu’elle est utilisée pour prédire la performance des jets, cette solution s’est avérée améliorer de manière significative l’efficacité globale du forage. Le projet s’appuie également sur des technologies de pointe en matière de capteurs durables, capables de fournir de manière fiable des données à haute résolution dans les conditions les plus extrêmes. «Ces innovations ont été intégrées et démontrées avec succès dans le prototype du système OptiDrill, ce qui concrétise l’objectif du projet de créer une plateforme intelligente de conseil en forage en temps réel», ajoute Shahin Jamali.
