Cinquantième anniversaire de la conférence internationale sur les technologies de l’offshore à Houston

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Du 6 au 9 Mai 2019 s’est tenue à Houston la 50ème édition de l’OTC – Offshore Technology Conference, une conférence internationale dédiée aux sciences et aux technologies du secteur pétrolier et des énergies maritimes. Cet événement, créé à une époque où les technologies de l’offshore connaissaient une forte croissance, est un incontournable pour les acteurs du oil & gas. Pour ce cinquantième anniversaire, près de 60 000 visiteurs venant d’une centaine de pays différents sont venus assister à cette conférence, regroupant un vaste salon d’exposition, des sessions techniques R&D et divers panels d’experts.

La cérémonie d’ouverture intitulée The Next 50 Years of Offshore Developments a été introduite par le directeur général Exploration – Production de Total, Arnaud Breuillac. Un des thèmes majeurs de la conférence annoncé par M. Breuillac était : comment les entreprises se préparent-elles et intégreront-elles les dernières avancées technologiques à leur fonctionnement ? « Nous avons demandé à nos intervenants de se concentrer sur l’avenir et de présenter leur vision de l’offshore pour le futur » a déclaré pour sa part le président du comité d’administration de l’OTC, Wafik Beydoun.

L’édition 2019 Going the Distance fut résolument portée par des sujets d’innovation tels la révolution du tout-numérique (big data, apprentissage profond), les matériaux de pointe, les techniques d’amarrage en haute mer, mais aussi d’autres domaines d’expertise moins conventionnels, comme l’archéologie sous-marine ou les énergies alternatives. Sur ce dernier point, M. Beydoun a souligné une des tendances naissante de l’OTC et du monde pétrolier : « Bien que le corps de la conférence soit l’exploitation pétrolière, nous avons réalisé qu’il était important de donner de la visibilité aux énergies renouvelables ; parce qu’une prise de conscience existe à l’échelle globale et que des outils technologiques sont là. […] Le renouvelable marin tient donc une place importante dans le système, et à ce titre, nous avons pu proposer 14 sessions sur la thématique cette année ».

Enfin, comme chaque année, la conférence a été l’occasion pour les chercheurs, aussi bien du monde industriel qu’académique, d’exposer leurs récents travaux. Outre les principaux acteurs privés du secteur pétrolier (ExxonMobil, Shell, Total, Halliburton, Baker Hugues,…), de plus petites entités et les différentes universités de la circonscription (université de Rice, université du Texas à Austin, université de Houston, université Texas A&M, université d’Oklahoma) étaient représentées.

L’émulsion entre ces différentes activités, aussi diverses soient-elles, s’est regroupée sous un objectif commun : « L’Agence Internationale pour l’Energie prévoit une augmentation soutenue de la demande énergétique dans les temps à venir. » précise Wafik Beydoun. Aussi « si nous ne faisons rien, nos réserves de pétrole pourraient diminuer de 5 à 7% chaque année ce qui créera un fossé énergétique […]. L’exploration et l’exploitation des ressources offshore jouent de ce fait un rôle crucial pour combler ce fossé » conclut-il.

Les thématiques de 2019 : big data, IA, robotique

Le maître mot de ces quatre jours de conférence était l’entrée du monde de l’offshore dans le numérique et les technologies qui en découlent (robotique, analyse de données, gestion autonome).
Malcolm Frank, auteur de « What to do when Machines do everything ? » est intervenu lors d’un exposé keynote de la cérémonie d’introduction pour dresser le bilan des enjeux que représentent les technologies du digital. Il a ainsi souligné le rôle qu’est en train de jouer l’intelligence artificielle dans le monde de l’industrie et les bouleversements sociétaux qu’elle induit ; des capacités d’exploitation décuplées jusqu’à la formation des opérateurs, grandement facilitée par la réalité virtuelle (VR) ou augmentée (AR) par exemple. Face à ce défi, le milieu de l’offshore reste en retrait face aux secteurs de l’automobile et de l’aérien : là où la quasi-intégralité des commandes et des capteurs d’un Airbus sont automatisés, une plateforme de forage n’est quant à elle dotée que de 2% d’équipement automatisé en moyenne.

Ainsi, le secteur pétrolier est lui aussi entraîné dans cette « 4ème révolution industrielle », suivant la mouvance du big data, qui consiste à enregistrer d’importantes quantités de données, mesures et résultats, afin d’en extraire une tendance ou une information susceptible d’optimiser rapidement les performances. Rendue possible par les capacités de stockage du support numérique à partir des années 2000, les applications du big data sont d’autant plus nombreuses que bon nombres d’entreprises utilisent désormais des serveurs de données dématérialisés (cloud), comme c’est le cas de Schlumberger : à partir de l’enregistrement en continu des données de position il est désormais possible d’anticiper le taux d’usure des éléments d’ancrage sur les plateformes, et par conséquent de réduire les coûts et les temps de maintenance. L’économie d’une telle prévention se chiffre à 2 milliards de dollars par an.

Le numérique est donc en vogue, mais comme le précise Daniel Averbuch, responsable de plusieurs programmes offshore à l’IFP Energies Nouvelles : « ce n’est pas suffisant de collecter les données, car une fois enregistrées, il reste à déchiffrer la physique sous-jacente en passant par des algorithmes ». Ces algorithmes sont apportés par les outils de l’intelligence artificielle et l’apprentissage profond (machine-learning et deep-learning). Par exemple, la problématique d’endommagement des lignes d’amarrage par fatigue est sérieusement étudiée par la société DNV GL, qui exploite les capacités du machine-learning (plus spécifiquement d’un Convolutional Neural Network) pour détecter les variations de position de la plateforme dans le temps, puis déduire la probabilité de rupture.

De la même manière, l’IA (Intelligence Artificielle) trouve une application dans la localisation de gisements d’hydrates de schistes et de leur croissance dans le temps. Des programmes développés par la multinationale américaine Haliburton exploitent des bases de données géologiques et en déduisent le schéma de forage le plus adapté, ou la perméabilité de strates adjacentes. Cet outil d’IA constitue une aide à la décision précieuse et permet accroître l’efficacité du forage en mer.

L’exploitation des données massives fait émerger des partenariats avec les géants du numérique. Ainsi, la société norvégienne Cognite, en partenariat avec Google, solutionne les sujets de maintenance avec l’emploi de digital twins (ou jumeaux numériques). Ces objets constituent en quelque sorte des espaces virtuels dans lesquels les ingénieurs simulent l’usure, la durée de vie et les modalités d’intervention sur les pipelines sous-marins. Cet outil permet avant tout de réduire les coûts d’exploitation et de développer de nouvelles normes, mais aussi de mener des études analytiques et ce faisant, accroître leurs banques de données.

Autre sujet d’avenir : l’utilisation de robots et de drones pour l’exploration sous-marine, la maintenance des sites de production et l’exploitation des gisements. Dans une entrevue avec le Houston Chronicle, la vice-présidente de BP Amérique et prochaine directrice du comité d’administration de l’OTC, Cindy Yeilding, dépeint les possibilités qu’offre la robotique dans l’oil & gas : « la robotique est un des domaines les plus stimulants car elle permet de gagner du temps tout en réduisant l’exposition au risque pour l’être humain. […] Les drones et les sous-marins peuvent réparer de l’équipement. Ils peuvent se rendre sur des lieux difficiles d’accès pour un humain. Ils peuvent, par exemple, voler jusqu’à une installation en hauteur, prendre en photographie un élément en particulier, l’envoyer via internet, effectuer des mesures, détecter une fuite de gaz… »

Drone et robot d’inspection en surface

Nombres de ROV (Remotely Operated underwater Vehicle - véhicule sous-marin téléguidé) sont déjà en activité, comme c’est le cas de MaggHD, un robot « rampant » armé de caméras haute définition et de capteurs ultrasoniques, en déploiement sur l’une des plateformes de BP dans le Golfe du Mexique. Piloté depuis la surface, ce robot est capable de se mouvoir contre les parois d’un pipeline et de l’inspecter tout du long.

Aujourd’hui, l’enjeu de la recherche sur la robotique offshore est de rendre l’exploration et l’exploitation autonomes. Pour cela, différents outils viennent se greffer, comme l’IA dont les capacités de lecture d’image permettent à un sous-marin de déterminer sa profondeur, sa position et sa direction, et de prédire sa dérive au cours du temps, tout en prenant en compte l’ordre des tâches à effectuer et la présence éventuelle d’animaux ou d’autres robots. Par extension, l’avenir de l’exploitation en mer pourrait se matérialiser par la mise en place de plateformes de forage entièrement autonomes.

ROV en opération et plateforme sans équipage en Mer du Nord

Présence des universités et des agences fédérales

En marge des actualités techniques, différents acteurs de la recherche universitaire et gouvernementale ont exprimé leur vision de la filière pétrolière.
Ainsi, à l’occasion d’une session dédiée au big data, le vice-président de la recherche et du transfert technologique à l’Université de Houston, Amr Elnashai, a évoqué l’importance des formations en technologies de l’information et en cyber-sécurité pour l’avenir des technologies offshore. La demande croissante dans ces domaines entraîne une pénurie d’ingénieurs et de spécialistes que les entreprises de l’oil & gas peinent parfois à recruter face à des géants comme Google ou Microsoft. En ce sens, les formations offertes aux étudiants dans ces domaines devraient être soutenues – sinon guidées – par les objectifs des entreprises : en témoigne l’exemple de Conoco Phillips qui, en avril dernier, a donné 1 million de dollars au College of Natural Sciences and Mathematics de l’Université de Houston pour soutenir la formation dans les disciplines scientifiques.

Car si le secteur pétrolier se porte bien, il ne dispose toutefois pas d’une image valorisante auprès de la sphère étudiante. Des initiatives ont cherché à valoriser les différents aspects du oil & gas, et de sensibiliser les nouvelles générations à la variété des industries et des activités en croissance dans le secteur. Ainsi, plusieurs lycées de la région de Houston ont participé à l’OTC Energy Challenge, un concours mis en place pour les élèves afin de répondre à des problématiques d’entreprises comme la conception d’une ferme d’algue ou d’un appareil de filtration des déchets plastiques en mer.

L’université de Rice, quant à elle, était à l’initiative du Rice Alliance Startup Roundup, un concours au terme duquel 10 entreprises se sont vues remettre un prix récompensant la qualité de leur innovation, de leur potentiel de recherche et développement dans l’énergie propre et la cleantech. Parmi les 10 heureux élus figure la start-up Syzygy Plasmonics, lauréate 2018 du programme Young Enterprise Initiative du Service scientifique de l’ambassade de France aux Etats-Unis. L’initiative de Rice, mise en place depuis plusieurs années, agit comme un levier de l’innovation, permettant à de petites structures d’émerger et de rencontrer des acteurs de plus grandes tailles en recherche d’idées et de technologies. Acteur académique majeur de l’innovation à Houston, l’université Rice organisera son prochain forum annuel de l’innovation sur les cleantech et nouvelles technologies de l’énergie.

Concernant l’implication des agences fédérales, l’un des panels mettait en avant la stratégie partenariale adoptée entre le gouvernement et les acteurs privés du pétrole offshore. Shawn Bennett, Deputy Assistant Secretary for Oil and Natural Gas au DoE (Department of Energy), a réaffirmé la position de l’agence fédérale vis-à-vis de l’indépendance énergétique du pays. En 2017, l’administration Trump avait ordonné l’America First Offshore Energy Strategy, un décret visant à relancer les énergies offshores aux Etats-Unis (et dont l’incidence directe fut une révision de la plupart des régulations environnementales liées à l’énergie mises en place sous l’ère Obama). Avec cet objectif en mire, Bennett a rappelé le soutien que souhaite apporter le DoE aux énergies maritimes : « certes, nous ne creusons pas de puits, mais notre rôle est d’assurer la sécurité [énergétique] du pays ». Dans les faits, le principal champ d’action de l’agence fédérale est de subventionner une recherche innovante en phase avec les besoins des industriels. Le dernier projet en date : une vaste campagne de co-financement R&D de 15 millions de dollars, dont l’objectif est accroître le niveau de maturité des technologies sous-marines employées dans les systèmes EOR (Enhanced Oil Recovery ou récupération assistée du pétrole). Ce financement se concrétisera par la fabrication d’un prototype dont pourront s’inspirer les entreprises pour leurs opérations.

La présentation de Bennett a également mis en avant l’ambition de l’agence d’étudier la prospection des hydrates de méthane : une ressource au fort potentiel énergétique et abondante dans les fonds marins, mais encore difficilement accessible. "Cela ne changera pas les perspectives énergétiques dans les années à venir, mais cela pourrait être un facteur déterminant à long terme." conclut Shawn Bennett.

Le rôle historique de l’innovation française à l’honneur

Mise sur le devant de la scène dès la cérémonie d’ouverture, la France a bien été représentée à cette édition anniversaire de l’OTC. D’une part à travers la participation d’intervenants français dans les sessions techniques, d’autre part au sein du salon d’exposition soit indépendamment par les entreprises (TechnipFMC, Schlumberger, Subsea 7, Eiffage Metal, Total, Vallourec, CGG, Bureau Veritas,…) ou au sein du pavillon français organisé par le consortium EVOLEN.

Le point d’orgue de ce panorama tricolore fut la session thématique, organisée par ce même consortium EVOLEN avec le concours du Service Scientifique du Consulat et animée par le directeur E&P de Total Amériques, Michel Hourcard. Cette session a permis de retracer l’histoire et l’excellence technologique de la France en matière d’ingénierie offshore, depuis les romans de Jules Verne à la construction navale moderne, en passant par les campagnes d’exploration du Commandant Cousteau qui aura fait découvrir les fonds marins à un large public. C’est par ailleurs un équipier du Commandant, Henri-Germain Delauze, qui a fondé en 1961 la société COMEX, aujourd’hui spécialiste mondiale de l’équipement l’exploration des grandes profondeurs. C’est également le groupe Total qui développa la toute première technique de forage horizontal (FORHOR) en 1982, pour la plateforme de Rospo Mare au large de l’Italie. Plus récemment, le groupe a démontré la possibilité d’utiliser le « tout-électrique » pour l’extraction, avec la construction du puits sous-marin K5F en 2016.

D’autres innovations technologiques majeures portées par des entreprises françaises depuis 50 ans ont été mises en avant, telle la première plateforme auto-élévatrice, les premières structures flottantes de production, aujourd’hui appliquées aux technologies LNG (Liquid Natural Gas) ou encore les conduites flexibles de Coflexip.

Session thématique française

Cette session fut l’occasion d’évoquer les perspectives scientifiques et technologiques des acteurs français des technologies offshore. La vision française est claire et s’oriente vers la diversification de l’économie post-pétrole et de la réduction de l’empreinte carbone. Dès la cérémonie d’ouverture, Arnaud Breuillac a évoqué les deux scénarios de la transition énergétique de Total aux horizons 2040 : un premier scénario « Momentum » reposant sur une utilisation optimisée et plus raisonnée des ressources fossiles, tandis qu’un scénario « Rupture », plus radical, se fixe l’objectif de ne pas dépasser les 2°C de réchauffement en réduisant drastiquement les émissions de CO2 par la mise en place du stockage énergétique et du tout électrique. Cet effort environnemental n’est pas innocent, car le secteur du renouvelable représente également une nouvelle opportunité économique.

De son côté, L’IFPEN mise sur le développement d’énergies alternatives comme l’éolien offshore et le stockage de l’énergie. L’institut table notamment sur la coopération avec différents spécialistes du milieu, tel que le consortium SBM Offshore. Depuis 2014, les deux entités sont en étroite collaboration pour la construction et la mise en service de structures éoliennes flottantes, capables de générer entre 6 et 8 Mégawatts. Cette même société a récemment passé un accord avec la ville de Marseille pour l’installation de 3 de ces turbines en Mer Méditerranée.

A l’instar des autres sociétés présentes à l’OTC, les entreprises françaises ont démontré leurs capacités d’adaptation face à la révolution du numérique, et aux moyens mis en jeux pour développer les outils de la robotique et de l’IA. Total travaille de ce fait avec Google pour systématiser le machine-learning dans la prospection. Quant à Schlumberger, la firme spécialiste des services pétroliers prévoit d’ores et déjà d’ouvrir son propre centre d’intelligence artificielle en France.

Jean-Marc Daniel, directeur du département Ressources physiques et Ecosystèmes de fond de Mer à l’Ifremer a rappelé le rôle majeur de l’institut dans l’exploration robotique et la cartographie automatisée des fonds marins, et notamment la création en 2017 de l’Alliance CORAL, un projet dirigé et cofinancé par l’Ifremer et visant à construire un véhicule d’exploration autonome. Baptisé A6K, ce petit sous-marin intelligent est en cours de fabrication et doit effectuer ses premières plongées cette année. Il sera capable de maintenir une position d’observation fixe à 6000 mètres de fonds.

Bilan de l’événement

Malgré une forte diminution du nombre de visiteurs par rapport aux années précédentes (de 108 000 en 2014 à 59 200 cette année) justifiée selon les organisateurs par la diminution du prix du baril, l’OTC aura marqué son cinquantième anniversaire par son contenu axé sur les thématiques du numérique et des énergies renouvelables.

« Cette édition a été sans précédent en ce qui concerne la place accordée aux technologies qui produiront l’énergie de demain » affirme Wafik Beydoun. « L’OTC continue d’évoluer en réponse à notre monde en constant changement […] ce qui renforce d’autant plus le fait qu’en plus d’être la plus grande conférence sur l’énergie dans le monde, c’est aussi celle qui impacte le plus » conclue-t-il. L’ouverture internationale de la conférence (corrélée par la création de l’OTC Brasil et de l’Arctic Technology Conference en 2011, puis de l’OTC Asia en 2014) a permis cette année d’attirer 15 281 visiteurs étrangers sur les quatre jours de l’événement.


Rédacteur :
Olivier Tardieu, Attaché adjoint pour la Science et la Technologie, Consulat Général de Houston, deputy-phys@ambascience-usa.org