L’américain Luna Innovations, spécialiste mondial dans la technologie optique, a développé, en partenariat avec le programme de technologies de pointe GameChanger du néerlandais Shell, un concept innovant pour mesurer les contraintes in situ dans la roche souterraine à l’aide de ses solutions de détection par fibre optique.
Les entreprises qui dépendent d'opérations souterraines, comme les industries pétrolière et géothermique, ont besoin d'estimations précises du stress in situ, qui se réfère à la pression existante sous terre avant qu'un trou ne soit foré. Cela affecte le forage, la topographie et l'injection de fluide (fracturation hydraulique, inondation d'eau, séquestration de CO2), ainsi que des phénomènes tels que la réactivation des failles et la sismicité induite.
La technologie CHISL (Continuous Horizontal In-situ Stress Logger) de Luna Innovations met en œuvre la détection à fibre optique haute définition (High-Definition Fiber Optic Sensing ou HD-FOS), avec la plate-forme ODiSI du fabricant, pour la mesure directe de la déformation des micro-fractures induites et de la déformation du forage, et de nouveaux algorithmes pour estimer les contraintes horizontales maximales et minimales in situ et leurs orientations.
Le capteur CHISL intègre en effet des capteurs à fibre optique dans un manchon hydraulique flexible, qui applique une pression sur une paroi de forage jusqu'à ce que de petites fractures longitudinales se forment. Contrairement à la fracturation hydraulique, où le fluide s'écoule dans les fractures et les fait grossir loin du trou de forage, CHISL ne permet pas au fluide de s'écouler dans les fractures induites.
« Le développement de cette nouvelle technologie permet à l'industrie pétrolière et gazière d'évaluer des paramètres critiques qui seraient autrement impossibles à mesurer », précise Scott Graeff, président et CEO de Luna. Le capteur du fabricant fournira de nouveaux types de données qui pourront être exploitées pour augmenter la sécurité, l'efficacité de la production et l'optimisation des futurs systèmes d'ingénierie souterraine.
« Une estimation fiable du stress in situ est essentielle pour de nombreuses applications dans l'industrie pétrolière et gazière. La technologie CHISL permettra d’estimer les profils de profondeur des contraintes avec une résolution sans précédent, en particulier la contrainte horizontale maximale, qui est l'une des propriétés souterraines les plus incertaines et qui est généralement déduite d'autres données », explique Alexei Savitski, expert en géomécanique chez Shell.