Comment les équipements intelligents de forage et de production transforment les opérations pétrolières

Comment l'équipement intelligent de forage et de production transforme les opérations pétrolières

Dans le passé, les travailleurs du forage pétrolier étaient souvent associés à des conditions "sales, épuisantes et dangereuses" – maniant de grosses clés et poussant des tiges de forage sous le soleil de plomb, couverts d'huile et de poussière. Aujourd'hui, avec l'adoption rapide d'équipements intelligents de forage et de production, cette image traditionnelle est fondamentalement réécrite.

1. De la "force" à l'"intelligence" : un changement fondamental dans les modèles opérationnels

Le changement le plus profond apporté par les équipements intelligents de forage et de production est le passage d'opérations de forage basées sur l'expérience à des opérations basées sur les données.

En mai 2025, le système de forage intelligent "Changlong" 1.0, développé indépendamment par CNPC Greatwall Drilling, a été officiellement mis en service sur un site d'exploitation de pétrole de schiste dans le champ pétrolifère de Liaohe. Il s'agit du premier système de forage intelligent de Chine doté de droits de propriété intellectuelle entièrement indépendants. Intégrant des plateformes intelligentes, des sites de puits intelligents et une plateforme de prise de décision intelligente, le système réalise pour la première fois en Chine un contrôle automatique en boucle fermée sur l'ensemble du processus de forage. Grâce à l'échange de données en temps réel entre les réseaux de capteurs de fond de trou et les plateformes intelligentes de surface, le système effectue automatiquement des opérations clés telles que l'acquisition de paramètres géologiques, l'optimisation de la trajectoire de forage et la surveillance de l'état de l'équipement.

La capacité de données du système est frappante –il collecte automatiquement 150 ensembles de données sur les conditions de travail de fond de trou et de surface par seconde et optimise itérativement les paramètres de forage toutes les 5 secondes. Les trois zones d'exploitation principales – le plancher de forage, le porte-tiges et la zone de staging – peuvent toutes être exploitées sans personnel. Comme l'a dit un foreur : "Notre industrie s'est enfin débarrassée de l'ancienne étiquette de 'sale, épuisant et dangereux'. Nous sommes vraiment passés de l'utilisation de la force à l'utilisation de l'intelligence."

En juillet 2026, le système de forage intelligent "Qineng·IDOS" de CNPC Chuanqing Drilling a été déployé avec succès dans le Sichuan. Il s'agit du premier système de forage intelligent entièrement auto-contrôlable de Chine. Grâce à une mise à niveau de "remplacement du cerveau", le système a modernisé 12 appareils de forage conventionnels. Le foreur n'a plus qu'à toucher l'écran, et l'appareil effectue automatiquement les opérations de forage – un processus qui nécessitait auparavant des dizaines de minutes d'essais et d'erreurs pour trouver les paramètres optimaux, prend maintenant seulement cinq ou six minutes, avec une vitesse de forage améliorée jusqu'à 20%.

2. De la "main-d'œuvre manuelle" à "l'opération en un clic" : gains d'efficacité exponentiels

Le changement le plus visible apporté par les équipements intelligents de forage et de production est l'augmentation spectaculaire de l'efficacité opérationnelle.

Prenons l'opération principale de mise en place/retrait des tiges comme exemple. Dans les opérations conventionnelles, la mise en place/retrait nécessite un travail d'équipe intensif et de haute intensité de la part de plusieurs travailleurs et prend du temps. La fonction "mise en place/retrait en un clic" des systèmes intelligents a complètement transformé cela. Le système "Changlong" améliore l'efficacité de la mise en place des tiges de forage dans le tubage de 66% et réduit le travail physique lourd de 95%. Le système "Qineng·IDOS" augmente le nombre moyen de stands mis en place par descente de 15-18 à 19-21, améliorant l'efficacité globale de 20%, avec des puits d'essai établissant de nouveaux records pour le cycle d'opération le plus court dans leurs blocs.

Le système de contrôle intelligent de forage iROS, développé indépendamment par Baoshi Machinery, a également donné des résultats impressionnants. Sur la plateforme LK5 dans le nord du Shaanxi, champ pétrolifère de Changqing, l'appareil de forage intelligemment mis à niveau a réalisé une mise en place de tiges en un clic et sans surveillance – au moment où la commande était émise, le manipulateur saisissait précisément la tige de forage, le fer à cheval réalisait automatiquement le raccordement, et le bloc voyageur descendait avec précision et fluidité. Un ensemble complet de tâches de haute intensité qui nécessitaient auparavant une attention manuelle intense à temps plein a été réalisé de manière autonome en boucle fermée, sans aucune intervention humaine. Simultanément, l'efficacité de la mise en place des tiges a augmenté de plus de 10%.

Dans le domaine ultra-profond, les équipements intelligents ont également excellé. Le premier appareil de forage automatisé ultra-profond au monde de 12 000 mètres, soutenu par un système de contrôle assisté par IA, a aidé le puits Shendi Take-1 à terminer avec succès le forage à 10 910 mètres, en faisant le puits vertical le plus profond d'Asie. Les algorithmes d'IA ont analysé en temps réel le couple, la vitesse de rotation, la stratification géologique et d'autres paramètres, ajustant dynamiquement la trajectoire du trépan grâce à un modèle géologique 3D, améliorant l'efficacité du forage de 30% et contrôlant l'erreur de trajectoire du puits à moins de 5 centimètres.

3. De "l'exposition à haut risque" à la "surveillance à distance" : une mise à niveau complète de la sécurité

La sécurité est une priorité éternelle dans les opérations pétrolières, et les équipements intelligents de forage et de production construisent une nouvelle ligne de défense.

Dans le forage traditionnel, les travailleurs sont exposés à des environnements à haut risque pendant de longues périodes. L'application de systèmes intelligents réduit l'exposition du personnel dans les zones à haut risque de 95%. Le foreur n'a plus besoin d'opérer directement sur le plancher de forage ; au lieu de cela, il touche simplement l'écran dans la salle de contrôle pour effectuer les opérations de manipulation et de raccordement des tiges. Les travailleurs du forage sont passés d'"opérateurs" à "superviseurs".

Les capacités de sécurité et de contrôle des risques des systèmes intelligents sont tout aussi impressionnantes. Le système "Qineng·IDOS" dispose d'une fonction de réalésage intelligente – dès que le trépan approche d'une zone de coincement potentielle, le système ajuste automatiquement le couple et la friction en quelques millisecondes, contrôlant ainsi le risque de manière stable. Le bouton "fermeture de puits en un clic" sur le panneau du foreur, une fois activé, fournit un avertissement de niveau seconde et exécute automatiquement la procédure de fermeture.

Le premier appareil de forage intelligent sans surveillance de Chine a opéré dans des formations complexes dans le bloc Weidong, accumulant près de 934 heures de forage intelligent, avec une longueur totale de plus de 7 633 mètres et un taux d'utilisation du forage intelligent allant jusqu'à 96%. Face à des formations sujettes à l'effondrement et à un contrôle difficile de la trajectoire du puits, l'appareil a réussi à éviter les risques de coincement en contrôlant précisément le couple et les paramètres et en corrigeant automatiquement la trajectoire. L'appareil a également effectué 13 opérations de fermeture en un clic couvrant quatre types de conditions d'exploitation.

Yu Jiansheng, directeur général du département d'information scientifique et technologique chez Chuanqing Drilling, a comparé le système de forage intelligent à "la conduite autonome de niveau L2 à L3 pour les automobiles" – les opérations de routine s'exécutent automatiquement, tandis que les conditions anormales nécessitent une intervention manuelle, libérant ainsi la productivité tout en maintenant la sécurité.

4. Des "cols bleus" aux "cols blancs" : optimisation structurelle des ressources humaines

Les équipements intelligents de forage et de production ont non seulement modifié les méthodes opérationnelles, mais ont également profondément remodelé les conditions de travail et les perspectives professionnelles du personnel de forage.

Au centre de commandement numérique-intelligent pour les sites de forage et d'achèvement de Chuanqing Drilling, l'opérateur Xu Bowen surveille le niveau de liquide du réservoir de circulation à l'écran. "Dans le passé, je devais m'asseoir près du réservoir – transpirant en été, gelant en hiver. Maintenant, je travaille à distance d'un simple clic de souris, et mes vêtements restent propres toute la semaine." Des conditions extérieures difficiles aux environnements intérieurs confortables, les travailleurs de forage "cols bleus" sont véritablement devenus des professionnels "cols blancs".

Grâce à l'intégration des rôles permise par les systèmes intelligents, des postes tels que les ingénieurs de boue, les administrateurs économiques et le personnel de logistique ont été recyclés et réaffectés à de nouveaux rôles tels que la patrouille d'équipement et la surveillance à distance. Le "Projet 332" de Chuanqing Drilling fixe explicitement des objectifs de "30% de personnel en moins par site de puits et 20% de forage par puits plus rapide".

Les travailleurs du forage sont passés de la "main-d'œuvre physique" à l'"expertise technique". Comme l'a dit le foreur Wang Zhiqiang : "Le forage intelligent permet vraiment aux machines de faire le travail pendant que les gens supervisent. Je n'ai qu'à surveiller les écrans et observer l'état de l'équipement – plus d'opérations manuelles pénibles. La pression de travail est beaucoup plus faible, et les opérations sont plus standardisées et stables."

5. Des "nouveaux remplacements" aux "mises à niveau de la flotte existante" : rendre l'intelligence accessible

La transformation entraînée par les équipements intelligents de forage et de production ne se limite pas aux appareils de forage flambant neufs ; elle profite également à un grand nombre d'anciens appareils existants.

Baoshi Machinery a conçu des solutions de modernisation intelligentes sur mesure pour quatre anciens appareils de forage du champ pétrolifère de Changqing, les équipant du système de contrôle intelligent de forage iROS entièrement développé en interne. Ce "cerveau" intelligent de fabrication nationale intègre des fonctions clés telles que la reconnaissance autonome de l'état, la mise en place en un clic et le contrôle supervisé par le foreur, brisant ainsi le monopole de longue date de la technologie étrangère.

Ce modèle de "mise à niveau de la flotte existante" est très significatif – il revitalise non seulement les ressources d'appareils de forage existantes dans les champs pétrolifères et résout efficacement les défis de production en première ligne, mais abaisse également considérablement la barrière de coût pour la transformation intelligente. Selon les plans, de 2026 à 2027 seulement, Chuanqing Drilling réalisera des mises à niveau intelligentes sur 30 appareils de forage, réalisant progressivement une intelligence sur toute la chaîne.

Des puits ultra-profonds de 10 000 mètres aux champs pétrolifères offshore, des régions polaires aux arrière-pays désertiques, les équipements intelligents de forage et de production remodèlent chaque facette des opérations pétrolières à un rythme sans précédent. Comme l'ont noté les experts de l'industrie, la technologie de l'IA peut réduire les coûts de production de pétrole et de gaz d'environ 30% et augmenter les taux de récupération de 10 à 20 points de pourcentage. La numérisation et la transformation intelligente sont devenues les moteurs principaux de la mise à niveau de la technologie des équipements pétroliers et gaziers. Pour les professionnels de l'approvisionnement en équipements et outils pétroliers, suivre de près les tendances de développement des équipements intelligents de forage et de production n'est pas seulement essentiel pour prendre des décisions d'achat éclairées, mais aussi indispensable pour améliorer l'efficacité opérationnelle future et la compétitivité.