FR3059703A1 - Procede automatise de reduction des risques environnementaux - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système comprenant un environnement de travail ayant une topologie comprenant une pluralité de dispositifs de calcul couplés à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles. L'invention concerne en outre un ou plusieurs processeurs couplés en communication avec les dispositifs de calcul et ayant une mémoire dans laquelle sont stockées des instructions qui, quand elles sont exécutées, amènent les processeurs à générer, sur la base de la topologie, un graphe pour l' environnement de travail ; collecter des paramètres respectifs associés aux dispositifs de calcul, capteurs, actionneurs et modèles ; identifier une anomalie environnementale associée à au moins un des capteurs ; et générer un arbre de décision pour déterminer une cause de l' anomalie environnemental e.

Description

DOMAINE TECHNIQUE

La présente technologie concerne l’amélioration de systèmes permettant de surveiller et de prédire les aspects environnementaux de la prospection, d’une activité de forage, de la complétion d’un puits, de la production, du transport, du stockage et de l’abandon de puits d’hydrocarbures. En particulier, la présente divulgation concerne le contrôle, la compensation et la réduction de l’impact environnemental de la prospection, de la production, du transport et du stockage des hydrocarbures.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

Afin de décrire la manière avec laquelle les avantages et les caractéristiques susmentionnés et les autres avantages et caractéristiques de la divulgation peuvent être obtenus, une description plus particulière des principes brièvement décrits ci-dessus va être fournie en se référant à ses modes de réalisation qui sont illustrés sur les dessins annexés. Étant entendu que ces dessins représentent uniquement des exemples de modes de réalisation de la divulgation et ne doivent donc pas être considérés comme une limite à sa portée, les principes sont ici décrits et expliqués avec des spécificités et détails supplémentaires par l’utilisation des dessins annexés sur lesquels :

la figure 1 illustre un exemple d’environnement de champ pétrolifère pour la mise en œuvre de la présente divulgation ;

la figure 2 illustre un graphe d’un exemple de topologie de système dans un champ pétrolifère ;

la figure 3 illustre un graphe d’un exemple de topologie d’un champ pétrolifère ;

la figure 4 illustre un exemple d’arbre de décision associé à un exemple de condition ;

les figures 5A et 5D illustrent un exemple de procédé de surveillance d’un environnement de champ pétrolifère, selon la présente divulgation ;

la figure 6 illustre un exemple de champ pétrolifère ayant de multiples puits pour la mise en œuvre du système, selon la présente divulgation ;

la figure 7 est un schéma de procédé illustrant un procédé de mise en œuvre du système pour contrôler une anomalie environnementale, selon la présente divulgation ; et les figures 8A et 8B illustrent des diagrammes schématiques d’un exemple de dispositifs de calcul.

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DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Divers modes de réalisation de la divulgation sont décrits en détail ci-dessous. Bien que des modes de réalisation spécifiques soient présentés, il est entendu que cela est réalisé uniquement dans un but illustratif. Le spécialiste du domaine comprendra que d’autres composants et d’autres configurations peuvent être utilisés sans s’écarter de l’esprit et de la portée de la divulgation.

Des caractéristiques et avantages supplémentaires de la divulgation vont être présentés dans la description qui suit, et seront en partie évidents à partir de la description, ou peuvent être appris par la mise en pratique des principes divulgués dans le présent document. Les caractéristiques et avantages de la divulgation peuvent être réalisés et obtenus au moyen des instruments et des combinaisons indiqués en particulier dans les revendications annexées. Ces caractéristiques et d’autres de la divulgation vont devenir pleinement apparentes à la lecture de la description suivante et des revendications annexées, ou peuvent être apprises par la mise en pratique des principes mentionnés dans le présent document.

Il sera compris qu’à des fins de simplicité et de clarté de l’illustration, le cas échéant, des numéros de référence ont été répétés sur les différentes figures pour indiquer les éléments correspondants ou analogues. De plus, de nombreux détails spécifiques sont indiqués afin de fournir une compréhension approfondie des modes de réalisation décrits ici. Cependant, le spécialiste ordinaire du domaine comprendra que les modes de réalisation décrits ici peuvent être mis en pratique sans ces détails spécifiques. Dans d’autres cas, les procédés, les procédures et les composants n’ont pas été décrits en détail afin de ne pas obscurcir la caractéristique pertinente correspondante étant décrite. Les dessins ne sont pas nécessairement à l’échelle et les proportions de certaines parties ont été exagérées pour mieux illustrer des détails et des caractéristiques. La description ne doit pas être considérée comme limitant la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.

Plusieurs définitions qui s’appliquent tout au long de la présente divulgation vont maintenant être présentées. Le terme « couplé » signifie connecté, soit directement, soit indirectement par l’intermédiaire de composants intermédiaires, et n’est pas nécessairement limité à des connexions physiques. Le terme « sensiblement » signifie essentiellement conforme à la dimension particulière, à la forme particulière ou un autre mot que sensiblement modifie, de sorte que le composant ne doit pas nécessairement être exact. Les termes « comprenant », « incluant » et « ayant » sont utilisés de manière interchangeable dans la présente divulgation. Les termes « comprenant », « incluant » et « ayant » signifient inclure, mais sans être nécessairement limité aux choses ainsi décrites.

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Le terme « capteur » fait référence à n’importe quel dispositif qui peut mesurer et rapporter des informations concernant l’environnement immédiat. Les capteurs utilisés selon la présente divulgation peuvent être configurés pour détecter, mais sans s’y limiter, au moins un parmi la présence d’une espèce chimique spécifiée, d’un changement optique, d’un signal audio, la présence de rayonnement et la présence d’un système biologique.

Les actionneurs qui peuvent être utilisés selon la présente divulgation peuvent comprendre n’importe quel dispositif qui est configuré pour modifier son comportement, ou le comportement d’autres dispositifs, en réponse à un signal de commande.

Le terme « topologie », tel qu’utilisé dans le présente document, peut être défini comme étant l’agencement des différents composants qui constituent un système. Le terme « graphe », tel qu’utilisé dans le présente document, fait référence à un ensemble d’objets ou d’emplacements (tels que des nœuds, dans l’abstraction mathématique) dans lequel certains objets ou emplacements sont associés d’une certaine manière par l’intermédiaire d’arêtes. Le terme « données en temps réel », tel qu’utilisé dans le présente document, fait référence à l’accumulation continue de données à des intervalles spécifiés.

Le terme « champ pétrolifère », tel qu’utilisé dans le présente document, fait référence à n’importe quelle formation géologique contenant des hydrocarbures, notamment des pétroles liquides et des gaz, et aux systèmes utilisés pour explorer, détecter, forer et produire ces hydrocarbures.

Le terme « modèle » (ou « modèles »), tel qu’utilisé dans le présente document, peut être défini comme incluant à la fois des algorithmes d’interprétation et de prédiction basés sur la physique et fondés sur des données (ou une combinaison de ceux-ci).

Les modèles basés sur la physique peuvent comprendre des modèles construits sur les premiers principes et les lois de la nature, lesquels peuvent comprendre des paramètres inconnus et nécessiter des relations de fermeture. Des exemples de modèles basés sur la physique comprennent la conservation de la masse, la conservation de la quantité de mouvement, la première et la seconde loi de la thermodynamique, les équations de Maxwell, et équivalents.

Les modèles fondés sur des données peuvent comprendre des modèles qui tentent de modéliser des données réelles du monde réel par l’intermédiaire de diverses techniques d’analyse, et impliquent la modélisation post hoc de données collectées. Des exemples comprennent une analyse numérique, une analyse mathématique, un ajustement de courbe, une classification et un groupage, les variables

2016-IPM-l 00879-U1-FR 4 n’étant pas nécessairement liées à une variable ou à un paramètre physique. Les modèles fondés sur des données peuvent utiliser des données primaires et/ou des données secondaires. Les données primaires comprennent des observations ou mesures directes, et les données secondaires peuvent comprendre des mesures ou déductions indirectes, notamment des données provenant de tests complexes, comme la perméabilité d’une formation, l’effet pelliculaire, etc.

Finalement, le terme « risque » (ou « risques »), tel qu’utilisé dans le présente document, fait référence à n’importe quelle substance pour laquelle une distribution contrôlée nécessaire, comme, mais sans s’y limiter, une eau produite, le dioxyde de carbone (CO2), les métaux lourds, les matières radioactives, les sels, les panaches de produit chimique, les hydrocarbures, les produits chimiques de maintien d’écoulement (comme le méthanol, l’éthanol, les inhibiteurs et équivalents), les tensioactifs, les agents de soutènement, les fluides porteurs, les fluides de fracturation hydraulique, le sable et équivalents.

De nombreux risques environnementaux, comprenant à la fois ceux d’origine naturelle et d’origine humaine, peuvent être associés à l’exploration, à la production et au transport du pétrole et du gaz. Il est divulgué dans le présent document un procédé d’utilisation d’un système de capteurs et d’actionneurs, couplés en communication et dispersés sur la totalité d’un champ pétrolifère, et à la fois de modèles basés sur la physique et de modèles fondés sur des données pour surveiller un environnement afin de déterminer la présence d’une anomalie environnementale (comme un risque ou une condition conduisant à un risque). Le système de détection réparti peut être fixe, mobile (par exemple, grâce à des véhicules à pilotage automatique, comme des drones), ou une combinaison des deux. La modélisation des données est réalisée sur la base de graphes de topologie du champ pétrolifère, qui peuvent être actualisés en continu par les capteurs, qui peuvent être configurés pour fournir des informations en temps réel. Chaque graphe respectif peut comprendre des dispositifs de calcul, tels que des dispositifs IoT (internet des objets), qui peuvent être couplés à un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs actionneurs et/ou un ou plusieurs modèles. Les un ou plusieurs modèles peuvent comprendre des modèles basés sur la physique, des modèles fondés sur des données et/ou des modèles hybrides, par exemple. Dans certains cas, un rapport de mise en conformité environnementale peut être généré automatiquement sur la base des données en temps réel et envoyé aux groupes nécessaires comme, mais sans s’y limiter, les représentants d’un gouvernement.

Le système décrit peut être un système réactif. Par exemple, quand une anomalie environnementale (comme un risque) est détectée, le réseau de capteurs peut communiquer automatiquement avec un

2016-IPM-l 00879-LJ1-FR 5 autre afin de déterminer la source de l’anomalie environnementale. Le réseau réparti de capteurs et de dispositifs de calcul peut être capable d’exécuter à la fois des modèles basés sur la physique et fondés sur des données. Ainsi, le système peut interpréter la cause et l’effet de l’anomalie environnementale à un niveau élevé, et peut être configuré pour envoyer automatiquement des alertes concernant l’emplacement de l’anomalie et la dispersion éventuelle aux responsables, aux premiers intervenants et à n’importe quel groupe approprié de personnes. De plus, un système de commande peut répondre automatiquement en activant des actionneurs dans tout le système comme, mais sans s’y limiter, des actionneurs commandant des vannes, des pompes, des blocs obturateurs (BOP), et des séparateurs afin de minimiser l’impact de l’anomalie environnementale. Le processus de collecte, de modélisation et de génération de rapport en temps réel peut être répété en continu jusqu’à ce que l’anomalie environnementale soit contenue et/ou solutionnée.

En variante, le système décrit peut être un système proactif. Par exemple, si une anomalie environnementale non dangereuse, mais également non optimale, est détectée (comme, mais sans s’y limiter, une proportion élevée d’eau), le système peut être configuré pour ajuster automatiquement un ou plusieurs des actionneurs (décrits ci-dessus) dans la zone de l’anomalie non dangereuse. Des modèles de l’anomalie non dangereuse peuvent être actualisés automatiquement et en continu avec des informations en temps réel provenant des capteurs répartis afin d’améliorer l’efficacité du système global. Le système peut être configuré pour minimiser la survenue de situations non optimales telles que, mais sans s’y limiter, une quantité excessive d’eau produite. Par conséquent, les anomalies environnementales englobent à la fois les conditions dangereuses et non dangereuses, mais qui peuvent être sous-optimales ou dévier par rapport à ce qui est attendu ou typique dans un champ pétrolifère.

En outre, le système, qu’il soit réactif ou proactif, peut comprendre une pluralité de traceurs non toxiques ou non réactifs afin de faciliter la localisation et la détermination de la de l’analyse de la cause-racine de l’anomalie. Des traceurs compatibles pour une utilisation avec le système décrit dans le présent document peuvent être libérés automatiquement par un ou plusieurs actionneurs et injectés dans un milieu transport, comme une boue de forage, l’air ou l’eau. Une fois déployés, le réseau de capteurs répartis peut fournir des actualisations aux modèles répartis sur la base d’informations transmises et reçues à partir des traceurs.

Un exemple de champ pétrolifère dans lequel la présente divulgation peut être mise en œuvre est illustré sur la figure 1. Le champ pétrolifère 100 peut comprendre de multiple puits 110A à 110F qui

2016-IPM-l 00879-LJ1-FR 6 peuvent comporter les outils 102A à 102D à des fins d’acquisition de données. Les multiples puits 110A à 110F peuvent cibler un ou plusieurs réservoirs d’hydrocarbure. En outre, le champ pétrolifère 100 est doté d’un réseau réparti de capteurs et de dispositifs de calcul positionnés à divers emplacements pour détecter, collecter, analyser et/ou rapporter des données. Une pluralité de traceurs peut également être répartie autour du champ pétrolifère 100. Par exemple, le puits 110A illustre un puits foré comportant un outil d’acquisition de données par ligne câblée 102A suspendu à partir d’une plate-forme se trouvant à la surface pour détecter et collecter des données, générer des rapports de forage, et effectuer des tests en fond de puits qui sont fournis à la surface. Le puits 110B est en cours de forage avec l’outil de forage 102B qui peut incorporer des raccords et des outils supplémentaires à des fins de diagraphie en cours de forage (LWD) et/ou de mesure en cours de forage (MWD). Le puits 110C est un puits de production doté d’un outil de production 102C. L’outil 102C est déployé à partir d’un arbre de Noël 120 à la surface (comportant des vannes, des dévidoirs et des raccords). Le fluide s’écoule à travers les perforations dans le tubage (non représenté) et dans l’outil de production 102C dans le puits de forage vers la surface. Le puits 110D illustre un puits ayant un événement d’éruption à partir d’un réservoir souterrain. L’outil 102D peut permettre l’acquisition de données par un géophysicien afin de déterminer les caractéristiques d’une formation souterraine et d’éléments souterrains, notamment des données sismiques. Le puits 110E est soumis à une fracturation et comporte des fractures initiales 115, avec un équipement de pompage 122 à la surface. Le puits 110F est un puits abandonné qui a été précédemment foré et mis en production.

Le champ pétrolifère 100 peut comprendre une formation souterraine 104, qui peut avoir de multiples formations géologiques 106A à 106D, comme une strate de schiste 106A, une strate de carbonate 106B, une strate de schiste 106C, et une strate de sable 106D. Dans certains cas, une ligne de faille 108 peut s’étendre à travers une ou plusieurs des strates 106A à 106D.

Les capteurs peuvent être fournis autour du champ pétrolifère 100, des multiples puits 110A à 110F et des outils 102A à 102D. Les données collectées par ces capteurs et outils 102A à 102D peuvent être utilisées pour générer des graphes, des modèles, des prédictions, surveiller des conditions et/ou des opérations, décrire les propriétés ou les caractéristiques de composants et/ou de conditions dans le champ pétrolifère 100, gérer les conditions et/ou les opérations dans le champ pétrolifère 100, analyser et s’adapter aux changements dans le champ pétrolifère 100, etc. Les données peuvent comprendre, par exemple, les propriétés de formations ou d’éléments géologiques, les conditions

2016-IPM-l 00879-FJ1-FR 7 physiques dans le champ pétrolifère 100, des événements dans le champ pétrolifère 100, les paramètres de dispositif ou de composants dans le champ pétrolifère 100, etc.

La figure 2 illustre un exemple de topologie de système 200 pour la surveillance des risques environnementaux et la gestion d’un champ pétrolifère, comme le champ pétrolifère 100 représenté sur la figure IA. La topologie 200 peut comprendre les puits 110A à 110B, et chaque puits peut comprendre un ou plusieurs capteurs 206 et/ou actionneurs 204 associés. Chaque puits 110A, 110B peut avoir un graphe qui est dirigé à partir du puits 110A, 110B respectif vers les dispositifs de calcul 202 qui sont représentés sous la forme d’IoT sur la figure 2 et continuant vers le ou les capteur(s) 206 et actionneur(s) 204 attachés à leur dispositif de calcul 202 respectif. Ce graphe peut être utilisé pour détecter des risques environnementaux dans un environnement de travail tel qu’un champ pétrolifère.

Par exemple, s’il n’y a aucune information provenant de l’IoT2, alors l’absence d’information provenant de l’IoT2 peut suggérer un problème avec l’IoT2. Par ailleurs, si l’IoT2 est disponible ou en fonctionnement mais que le Capteur 1 et le Capteur2 ne rapportent pas de données ou n’ont pas de connectivité, l’absence d’information provenant de ces capteurs peut suggérer des problèmes avec ces capteurs.

Des données et des conditions provenant des dispositifs de calcul 202, des actionneurs 204, et des capteurs 206 peuvent être collectées et surveillées pour identifier rapidement des problèmes et des solutions sur les puits 110A, 110B. La connaissance de la topologie 200 peut aider à identifier quel composant spécifique peut avoir un problème comme précédemment mentionné.

Les puits 110A et 100B sont illustrés en tant qu’exemples non limitatifs à des fins de clarté et d’explication. Le spécialiste du domaine comprendra que d’autres exemples ou mise en œuvre peuvent avoir plus ou moins de puits.

La Figure 3 illustre un exemple de topologie 300 d’un champ pétrolifère (par exemple, le champ pétrolifère 100). Dans ce cas, il y a un puits 110A (Puitsl), trois actionneurs 204A à 204C (Actionneurl, Actionneur2, Actionneur3), et deux capteurs 206A et 206B (Capteurl et Capteur2). Des déductions, des prédictions et des calculs peuvent être faits sur la base de la topologie 300.

Par exemple, si tous les actionneurs 204A à 204C sont des vannes, alors quand l’Actionneurl, l’Actionneur2, et l’Actionneur3 sont fermés, le Capteurl, un capteur d’écoulement, ne doit mesurer aucun écoulement. S’il y a un écoulement au niveau du Capteurl, alors soit un actionneur ne peut

2016-IPM-l 00879-U1-FR 8 pas se fermer complètement, soit il y a une fuite. Comme autre exemple, si le Capteur2 est un capteur de pression, une pression proche de 1 atmosphère indiquerait que la pression à l’intérieur du tuyau est pratiquement la même que la pression hors du tuyau.

Les informations des figures 2 et 3, décrivant la topologie du matériel, du logiciel, des capteurs, et des actionneurs avec la topologie du champ pétrolifère, peuvent être combinées dans un arbre de décision qui aide à identifier la cause-racine d’une condition, comme une défaillance ou une incapacité. La figure 4 illustre un arbre de décision partielle 400 permettant de déterminer pourquoi il n’y a aucun écoulement dans une topologie de capteurs et d’actionneurs, comme la topologie 300 représentée sur la figure 3. Dans un but de clarté et de simplicité, l’arbre complet qui prend en compte une défaillance des capteurs 206, des actionneurs 204 et des dispositifs IoT 202 n’est pas représenté sur la figure 4.

Comme illustré sur la figure 4, une décision 402 est prise sur la question de savoir s’il existe un écoulement. S’il y a un écoulement, alors le statut est normal. S’il n’y a aucun écoulement détecté, alors une décision 404 est prise afin de déterminer si 1’Actionneur3 est ouvert. Si 1’Actionneur3 est ouvert, alors le statut est normal. Si l’actionneur3 n’est pas ouvert, alors une décision 406 est prise sur la question de savoir si l’Actionneur2 est ouvert. S’il est déterminé que l’Actionneur2 est ouvert, alors le statut est normal. Si l’actionneur2 n’est pas ouvert, alors une décision 408 est prise sur la question de savoir si l’Actionneurl est ouvert. De nouveau, si l’Actionneurl est ouvert, le statut est normal. Par ailleurs, si l’Actionneurl n’est pas ouvert, alors un problème ou une défaillance est détecté. Le problème ou la défaillance dans cet exemple peut être un écoulement inattendu, comme la fuite d’un COV, ce qui peut représenter un risque environnemental.

Après avoir divulgué des exemples de systèmes et d’environnements, la divulgation aborde maintenant une discussion générale d’un procédé automatisé pour la réduction des risques environnementaux potentiels.

Des modèles basés sur la physique et/ou des modèles fondés sur des données conjointement avec des données en temps réel, des capteurs et des actionneurs sont utilisés pour construire une méthodologie qui peut ajuster en temps réel le matériel physique dans les puits, tel que des vannes, des duses, des pompes, des séparateurs, etc., et donc améliorer les performances et la capacité à atteindre des objectifs prédéterminés.

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L’interaction du système avec le champ pétrolifère n’est pas restreinte à la simple commande d’un unique dispositif sur un puits identifié. Au lieu de cela, l’ensemble peut ajuster automatiquement les actionneurs directement ou indirectement, le cas échéant.

Dans ce qui suit sont illustrés des exemples d’anomalies environnementales, la manière avec laquelle elles peuvent être surveillées et l’action appropriée pouvant être prise en utilisant le réseau réparti de capteurs et d’actionneurs divulgué, couplés en communication et dispersés sur la totalité d’un champ pétrolifère, avec des processeurs et l’utilisation à la fois de modèles basés sur la physique et fondées sur des données. Les exemples ne sont pas destinés à limiter la portée de la présente divulgation et ne doivent pas être interprétés dans ce sens.

EXEMPLE 1 - COV des puits de forage

Un champ pétrolifère compatible pour son utilisation avec le système divulgué peut comprendre des puits qui sont en cours de forage, des puits qui sont déjà forés mais non encore achevés, des puits qui sont achevés (notamment, mais sans s’y limiter, des puits de production), et des puits qui sont abandonnés. Un réseau de capteurs répartis sur tout le champ pétrolifère peut être utilisé pour surveiller la libération de composés organiques volatils (COV). Une telle augmentation de COV peut résulter, mais sans s’y limiter, de l’éruption d’un puits de forage, d’un événement de contrôle de puits, et d’un déversement accidentel d’hydrocarbure. Quand une présence accrue d’un COV est détectée, le système peut déterminer et générer automatiquement un rapport de mise en conformité montrant si le champ est encore conforme à la réglementation gouvernementale. Quand le niveau de COV augmente jusqu’à un niveau plus élevé, mais encore acceptable, les capteurs peuvent communiquer les uns avec les autres afin de déterminer la cause-racine de la libération de COV. Dans au moins un scénario, plus d’un capteur identifie une libération de COV (ou un panache). Dans ce scénario, le phénomène peut refléter une réalité où une fuite s’est produite. Des calculs peuvent être effectués sur le réseau réparti, en utilisant la fois des modèles fondés sur des données et basés sur la physique, afin de déterminer la cause du panache et de générer une alerte et/ou un rapport, le cas échéant. Dans un scénario alternatif, si seulement un capteur détecte la libération de COV, il est possible que le capteur soit défaillant ; une alerte et un rapport correspondants peuvent être générés. Le procédé automatisé de production de rapport peut être utilisé pendant une courte période de temps (comme lors de situations à haut risque) ou peut être maintenu tout au long de la vie du champ, par exemple pour surveiller les fuites dans des puits abandonnés.

EXEMPLE 2 - Contaminants

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Des anomalies environnementales, comme une contamination, peuvent se produire à plusieurs endroits tout au long du processus de prospection d’hydrocarbures. Par exemple, des contaminants peuvent être libérés lors du procédé de forage, du procédé de complétion (comme les plus conventionnels, les puits non conventionnels, les puits soumis à une fracturation hydraulique, etc.), et du procédé de production. Ces contaminants environnementaux peuvent comprendre, mais sans s’y limiter, les substances organiques liquides, les métaux lourds, les boues, les déblais, les matières radioactives, les sels, les matériels biologiques, les substances chimiques (comme les produits chimiques utilisés pour le maintien d’écoulement, par exemple le méthanol), les tensioactifs, les agents de soutènement, les fluides porteurs, les fluides de fracturation, et équivalents. Ces contaminants peuvent être libérés à la fois au-dessus et en-dessous du sol tout au long de la durée de vie du champ pétrolifère.

Par exemple, si les contaminants environnementaux sont libérés au-dessus de la surface du champ pétrolifère, la contamination peut avoir un impact sur l’environnement de diverses manières. Par exemple, l’impact peut comprendre, mais sans s’y limiter, une dispersion dans l’air, un lessivage du sol (à terre), et une contamination de l’eau (en mer, ou à terre, y compris les champs pétrolifères proches de masses d’eau et/ou de zones aquifères).

En variante, les contaminants environnementaux qui sont libérés sous le sol peuvent comprendre, mais sans s’y limiter, les tensioactifs, les panaches d’hydrocarbure, le benzène, et une combinaison de ceux-ci. Ces contaminants environnementaux peuvent à la fois être naturellement présents au sein de la formation et des substances introduites en même temps que le procédé de forage, de complétion et de production (comme décrit ci-dessus). Par exemple, une déplétion excessive du réservoir lors du procédé de production peut conduire à une subsidence et à une défaillance du tubage ou du ciment. De telles défaillances peuvent aboutir à la pénétration d’hydrocarbure dans les formations de subsurface, comme les zones aquifères. En outre, des déversements accidentels peuvent libérer l’un quelconque des contaminants décrits ci-dessus dans l’air, le sol et l’eau.

Le réseau réparti de capteurs et/ou des traceurs peuvent être utilisés pour détecter les contaminants à la fois au-dessus et en-dessous du sol. Des calculs peuvent être effectués sur le réseau réparti, en utilisant la fois des modèles fondés sur des données et basés sur la physique, afin de déterminer si des contaminants ont été libérés, la cause potentielle, et de générer une alerte et/ou un rapport. EXEMPLE 3 - Fuites de pipeline

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Un réseau de capteurs peut être utilisé pour surveiller un pipeline transportant du pétrole et/ou du gaz naturel (avec ou sans eau) et des cuves de stockage. Les capteurs peuvent être utilisés pour détecter la libération de COV comme, mais sans s’y limiter, des liquides (notamment du pétrole et de l’eau) et des métaux lourds. Le système peut être configuré pour générer automatiquement un rapport de mise en conformité montrant si le pipeline présente ou non des fuites. Par exemple, le rapport de mise en conformité peut montrer qu’une fuite détectée est suffisamment petite, et que les COV libérés restent aux niveaux de conformité définis par le gouvernement. En variante, si une fuite importante est identifiée, les capteurs peuvent communiquer les uns avec les autres afin de déterminer la cause-racine de la fuite en utilisant à la fois des modèles fondés sur des données et basés sur la physique. Les informations rassemblées par les capteurs peuvent être utilisées pour déterminer le problème qui est le plus susceptible d’avoir causé la fuite, générer et transmettre une alerte à ceux qui peuvent travailler dans la zone, et générer tout rapport nécessaire de mise en conformité.

Quand il est identifié une fuite qui produit un risque qui dépasse les limites de sécurité (comme des seuils de conformité définis par le gouvernement), le système peut communiquer avec le réseau réparti d’actionneurs (comme ceux commandant des vannes) qui peuvent être déclenchés pour apporter automatiquement une réponse et tenter de remédier à la fuite. Les modèles peuvent être utilisés pour prédire l’impact le plus probable des contaminants (gazeux ou liquides) sur la zone environnante (notamment, mais sans s’y limiter, sur les personnes, la vie sauvage locale, et l’environnement local). Le système peut également fournir une stratégie pour solutionner le problème, suggérée en temps réel, pour les premiers intervenants sur la base de l’impact prédit.

Le réseau réparti, comme décrit ci-dessus, peut également être utilisé pour faciliter la communication des lectures des capteurs. Par exemple, quand un capteur détecte une anomalie environnementale, la lecture peut être transmise depuis un capteur distant vers une ou plusieurs stations de création de rapport se trouvant à un emplacement au niveau d’une partie plus accessible du pipeline. Ces emplacements peuvent comprendre, mais sans s’y limiter, la tête du pipeline, la queue du pipeline, et les jointures critiques entre les deux.

Les figures 5A et 5D illustrent un procédé de détection et de surveillance d’une anomalie environnementale avec l’utilisation de véhicules, selon la présente divulgation. Les figures 5A à 5D illustrent un champ pétrolifère 500 compatible pour une utilisation avec le système divulgué dans le présent document. Les capteurs répartis sur tout le champ pétrolifère peuvent être situés sur des

2016-IPM-l 00879-UJ1-FR 12 véhicules 510 tels que, mais sans s’y limiter, des véhicules aériens (comme des drones), terrestres, aquatiques et subaquatiques. L’utilisation de ces véhicules permet d’inspecter plus rapidement des emplacements distants et de se déplacer le long de la longueur d’une anomalie détectée afin de faciliter la détermination de la source. Les véhicules peuvent être couplés en communication les uns avec les autres et peuvent fournir des procédés supplémentaires pour l’inspection à la fois lors d’un fonctionnement normal et au moment d’un risque plus élevé. Les véhicules peuvent également être utilisés pour plusieurs autres applications telles que, mais sans s’y limiter, l’aide à la détection des interventions d’urgence, la fourniture d’informations aux premiers intervenants, la transmission d’informations après des catastrophes naturelles quand les conditions sont inconnues ou inaccessibles (comme, mais sans s’y limiter, les tremblements de terre et les ouragans), et lors de défaillances d’équipements (comme des fuites dans un pipeline).

Sur la figure 5A, un capteur situé sur un véhicule aérien, comme un drone, est utilisé pour surveiller le champ pétrolifère ; le capteur peut être déclenché quand une anomalie environnementale 520, telle qu’un panache de produits chimiques, est identifiée. Sur la figure 5B, le véhicule aérien peut localiser et transmettre l’emplacement de l’anomalie environnementale 520 à une station de création de rapport 530 (comme une base), pour demander que des capteurs supplémentaires soient déployés afin de déterminer l’origine et la distribution du panache. Sur la figure 5C, des véhicules aériens 510 supplémentaires sont déployés, chacun étant doté d’un capteur, afin de mieux surveiller l’anomalie 520. Finalement, sur la figure 5D, les véhicules aériens 510 restent dans la zone de l’anomalie 520 afin de détecter tout changement en temps réel et surveiller la progression (ou la dispersion) du panache.

EXEMPLE 4 - Contrôle d’une anomalie non dangereuse

Selon la présente divulgation, le réseau réparti de capteurs tel que divulgué dans le présent document peuvent être déployé pour contrôler un champ pétrolifère et prendre des mesures proactives dans le cadre d’une anomalie environnementale non dangereuse. Par exemple, par rapport à la figure 6 ayant un champ pétrolifère 600, une production d’eau peut être contrôlée après la détection d’une proportion élevée d’eau. Un champ pétrolifère de production 600 comportant plusieurs puits 601, 602, 603, 604, séparateurs et conduites de récupération peut être surveillé par le réseau réparti de capteurs décrit ci-dessus. Chaque puits peut contenir un ou plusieurs dispositifs de commande tels que, mais sans s’y limiter, des duses, des vannes de fond de puits, des manchons de fond de puits, des dispositifs de régulation de débit entrant, des dispositifs d’ascension artificielle

2016-IPM-l 00879-LJ1-FR 13 (comme des pompes), et leurs combinaisons. Par exemple, comme le montre la figure 6, un premier puits 601 produit une importante proportion d’eau, tandis que les autres puits 602, 603, 604 produisent principalement les hydrocarbures souhaités. La proportion élevée d’eau peut être détectée par le réseau réparti et un modèle local du champ peut être généré. Le modèle généré peut être utilisé afin de déterminer qu’un premier puits 601 serait plus à même de servir de puits d’injection. En réponse, les vannes situées sur tout le champ pétrolifère 600 peuvent être actionnées afin de détourner l’eau provenant des séparateurs situés au niveau des puits 602, 603, 604 vers le premier puits 601. En plus ou en variante, le premier puits 601 peut contenir de nouvelles complétions qui lui permettent de passer d’un puits de production à un puits d’injection. Ainsi, l’eau produite peut retourner directement dans le réservoir, ce qui augmente la pression dans le réservoir, augmente la productivité dans les puits 602, 603 et 604, et élimine le besoin de transporter et de traiter les eaux usées hors site, ce qui limite ainsi les besoins en traitement d’eau.

Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits en détail dans la description précédente, ceux-ci doivent être considérés comme illustratifs et non restrictifs, étant entendu que seulement certains modes de réalisation ont été présentés et décrits et que tous changements et modifications issus de l’esprit des modes de réalisation sont souhaités être protégés.

De plus, bien que les exemples 1 à 4 présentent généralement des environnements de travail ayant un champ pétrolifère avec au moins un puits, le spécialiste du domaine comprendra que les procédés et systèmes divulgués peuvent être utilisés dans une variété d’environnements de travail différents. Par exemple, l’environnement de travail peut être, mais sans s’y limiter, un champ comprenant une pluralité de puits, un pipeline, une conduite de récupération, un réseau de pipelines, un réseau de conduites de récupération, un dispositif de stockage, un réseau de dispositifs de stockage, et leurs combinaisons.

Un procédé 700 pour mettre en œuvre les systèmes décrits ci-dessus est présenté sur la figure 7. Dans l’étape 710, un environnement de travail est fourni. L’environnement de travail peut comprendre un champ pétrolifère comportant un ou plusieurs puits, le champ pouvant être dans n’importe quel état de production comme, mais sans s’y limiter, avant forage, en forage, en production, et en post-production. Dans l’étape 720, un graphe respectif est généré sur la base de la topologie de l’environnement de travail. Dans l’étape 730, des paramètres respectifs sont collectés ; les paramètres peuvent être associés à un parmi un dispositif de calcul, un capteur, un actionneur, ou un modèle. En variante, les paramètres peuvent être associés à de multiples dispositifs de calcul,

2016-IPM-l 00879-U1-FR 14 capteurs, actionneurs, ou modèles. Dans l’étape 740, une anomalie environnementale est identifiée sur la base des paramètres collectés. Comme mentionné ci-dessus, l’anomalie environnementale peut comprendre, mais sans s’y limiter, la présence d’une substance dangereuse ou non dangereuse.

Dès que l’anomalie environnementale a été identifiée, dans l’étape 750 le réseau de dispositifs de calcul peut générer un arbre de décision. L’arbre de décision peut être configuré pour évaluer les paramètres respectifs collectés et déterminer la source de l’anomalie environnementale. Ensuite, dans l’étape 760, le système peut activer un ou plusieurs actionneurs sur tout l’environnement de travail afin de contenir l’anomalie environnementale. Par exemple, si l’anomalie environnementale détectée est une fuite, un ou plusieurs actionneurs se trouvant dans la zone autour de la fuite peuvent être déclenchés afin de dévier l’écoulement loin de l’emplacement de la fuite. Dans au moins un scénario, dès que l’écoulement est dévié loin de l’emplacement de la fuite, les travailleurs sont capables de mieux réparer les endommagements. Finalement, dans l’étape 770, le système peut générer automatiquement un rapport de mise en conformité détaillant les informations relatives au type du risque et au trajet probable de sa dispersion. Le rapport de mise en conformité peut également être envoyé automatiquement à un ou plusieurs groupes de personnes comme, mais sans s’y limiter, les représentants d’un gouvernement, des premiers intervenants, des travailleurs se trouvant dans la zone environnante, et des responsables dans l’environnement de travail.

Comme on peut le comprendre d’après la discussion précédente, la présente divulgation comprend une collaboration de dispositifs et de modèles et peut permettre un contrôle totalement automatisé de dispositifs (comme, mais sans s’y limiter, des vannes, des duses, des dispositifs d’ascension artificielle, des pompes, des séparateurs, et des pièges à condensât) avec un retour et la création d’un rapport effectués de manière automatique. Les procédés peuvent être mis en œuvre sur un système totalement automatisé, sans qu’une intervention ou un contrôle par un humain soit nécessaire. En outre, la présente divulgation porte sur un procédé et un système conçus autour d’un impact environnemental, et non sur la maximisation d’une production ou d’un impact économique (en dehors de l’évitement des sanctions liées aux problèmes environnementaux), et sur la création de rapport de mise en conformité. Le système peut également comprendre des capteurs mobiles, chacun ayant leur propre système de calcul et de décision.

Le système peut être entièrement automatisé afin de surveiller, localiser et solutionner des risques environnementaux, et peut produire et délivrer automatiquement des rapports de mise en conformité à des représentants du gouvernement. Le système élimine le besoin de la collecte d’échantillons par

2016-IPM-l 00879-U1-FR 15 un humain. L’élimination de l’interaction humaine permet d’interpréter de manière plus sure les données dans des situations potentiellement dangereuses. La présente divulgation adapte automatiquement un champ à toutes nouvelles normes de conformité (comme celles basées sur les niveaux de COV) comme, mais sans s’y limiter, la surveillance des fuites dans les puits abandonnés. Le système peut être activé à distance à un coût minimal sans changement d’infrastructure et sans qu’il soit nécessaire d’envoyer des travailleurs dans le champ.

Par conséquent, comme décrit dans le présent document, un champ, tel qu’un champ pétrolifère, est optimisé par la minimisation de l’impact environnemental. La minimisation de l’impact environnemental peut également aboutir à la réduction ultérieure des amendes et à l’automatisation des normes de conformité.

Comme le comprendra un spécialiste du domaine, un ou plusieurs des systèmes et des procédés décrits dans le présent document peuvent être mises en œuvre par un ou plusieurs dispositifs de calcul, comme les systèmes 800 et/ou 850 décrits par rapport aux figures 8A et 8B. De plus, une ou plusieurs des étapes décrites dans le présent document peuvent être automatiques, automatisées, dynamiques, et/ou en temps réel ou sensiblement en temps réel.

Les figures 8A illustre un exemple de dispositif de calcul qui peut être utilisé pour mettre en pratique les diverses étapes, les divers procédés et les diverses techniques divulgués ci-dessus. Le mode de réalisation le mieux approprié sera apparent au spécialiste du domaine lors de la mise en pratique de la présente technologie. Le spécialiste du domaine comprendra également rapidement que d’autres modes de réalisation de systèmes sont possibles.

Le système et/ou dispositif de calcul 800 donné en exemple comprennent une unité de traitement (UC ou processeur) 810 et un bus système 805 qui couple divers composants du système, notamment la mémoire du système 815, telle qu’une mémoire morte (ROM) 820 et une mémoire vive (RAM) 825, au processeur 810. Les processeurs divulgués dans le présent document peuvent tous être des formes de ce processeur 810. Le système 800 peut inclure un cache 812 de mémoire rapide connecté directement au processeur 810, à proximité immédiate du processeur 810, ou intégré au processeur 810. Le système 800 copie les données provenant de la mémoire 815 et/ou du dispositif de stockage 830 vers le cache 812 pour un accès rapide par le processeur 810. De cette manière, le cache fournit un gain de performance qui évite les retards du processeur 810 dus à l’attente de données. Ces modules et d’autres peuvent commander ou être configurés pour commander le processeur 810 afin qu’il effectue diverses opérations ou actions. Une autre mémoire

2016-IPM-l 00879-UJ1-FR 16 de système 815 peut également être disponible pour une utilisation. La mémoire 815 peut comprendre de multiples types différents de mémoire présentant différentes caractéristiques de performance. Il peut être compris que la divulgation peut fonctionner sur un dispositif de calcul 800 ayant plus d’un processeur 810 ou sur un groupe ou un regroupement de dispositifs de calcul en réseau afin de fournir une capacité de traitement supérieure. Le processeur 810 peut inclure tout processeur universel et un module matériel ou un module logiciel, tel que le module 1 832, le module 2 834et le module 3 836 stockés dans le dispositif de stockage 830, configurés pour commander le processeur 810 ainsi qu’un processeur spécialisé où des instructions logicielles sont incorporées au sein du processeur. Le processeur 810 peut être un système informatique complètement autonome, contenant de multiples cœurs ou processeurs, un bus, un contrôleur de mémoire, un cache, etc. Un processeur multicœur peut être symétrique ou asymétrique. Le processeur 810 peut comprendre de multiples processeurs, comme un système comportant de multiples processeurs physiquement séparés dans différentes connexions, ou un système comportant de multiples cœurs de processeur sur une unique puce physique. De même, le processeur 810 peut comprendre de multiples processeurs répartis situés dans de multiples dispositifs de calcul séparés, mais travaillant ensemble, comme par l’intermédiaire d’un réseau de communication. De multiples processeurs ou cœurs de processeur peuvent partager des ressources, comme une mémoire 815 ou le cache 812, et peuvent fonctionner en utilisant des ressources indépendantes. Le processeur 810 peut comprendre un ou plusieurs parmi une machine à état, un circuit intégré à application spécifique (ASIC), ou un réseau prédiffusé (PGA) comme un réseau prédiffusé programmable par l’utilisateur (FPGA).

Le bus système 805 peut être l’un quelconque parmi plusieurs types de structures de bus incluant un bus mémoire ou un gestionnaire de mémoire, un bus périphérique, et un bus local utilisant l’une quelconque parmi une variété d’architectures de bus. Un système de base d’entrée/sortie (BIOS) stocké dans la ROM 820 ou équivalent peut fournir la routine de base qui aide à transférer des informations entre des éléments au sein du dispositif de calcul 800, comme lors du démarrage. Le dispositif de calcul 800 comprend en outre des dispositifs de stockage 830 ou des supports de stockage lisibles par ordinateur, comme un lecteur de disque dur, un lecteur de disque magnétique, un lecteur de disque optique, un lecteur de bande, un disque électronique, un lecteur de RAM, des dispositifs de stockage amovibles, un réseau redondant de disques indépendants (RAID), un dispositif de stockage hybride, ou équivalents. Le dispositif de stockage 830 peut comprendre des modules de logiciel 832, 834, 836 pour commander le processeur 810. Le système 800 peut

2016-IPM-l 00879-LJ1-FR 17 comprendre d’autres modules de matériel ou de logiciel. Le dispositif de stockage 830 est connecté au bus système 805 par une interface. Les lecteurs et les dispositifs de stockage lisibles par ordinateur associés fournissent un stockage non volatil d’instructions lisibles par ordinateur, des structures de données, des modules de programme et d’autres données pour le dispositif informatique 800. Dans un aspect, un module de matériel qui exécute une fonction particulière comprend le composant logiciel stocké dans un dispositif de stockage tangible lisible par ordinateur en connexion avec les composants de matériel nécessaires, comme le processeur 810, le bus 805, et ainsi de suite, pour effectuer une fonction particulière. Dans un autre aspect, le système peut utiliser un processeur et un dispositif de stockage lisible par ordinateur pour stocker des instructions qui, quand elles sont exécutées par le processeur, amènent le processeur à mettre en œuvre des opérations, un procédé ou d’autres actions spécifiques. Les composants de base et les vafations appropriées peuvent être modifiés en fonction du type de dispositif, par exemple si le dispositif 800 est un petit dispositif de calcul portable, un ordinateur de bureau, ou un serveur informatique. Quand le processeur 810 exécute des instructions pour mettre en œuvre des «opérations», le processeur 810 peut mettre en œuvre les opérations directement et/ou aider, difger ou coopérer avec un autre dispositif ou composant pour mettre en œuvre les opérations.

Bien que le ou les exemples de modes de réalisation décrits ici emploie le disque dur 830, d’autres types de dispositifs lisibles par ordinateur qui peuvent stocker des données qui sont accessibles par un ordinateur, tels que des cassettes magnétiques, des cartes à mémoire flash, des disques numéf ques universels (DVD), des cartouches, des mémoires vives (RAM) 825, une mémoire morte (ROM) 820, un câble contenant un train de bits et équivalents, peuvent également être utilisés dans l’exemple d’environnement d’exploitation. Les supports de stockage lisibles par ordinateur tangibles, les dispositifs de stockage lisibles par ordinateur, ou les dispositifs de mémoire lisibles par ordinateur, excluent expressément les supports tels que les ondes transitoires, l’énergie, les signaux porteurs, les ondes électromagnétiques, et les signaux proprement dits.

Pour permettre une interaction utilisateur avec le dispositif informatique 800, un dispositif d’entrée 845 représente tout nombre de mécanismes d’entrée, tels qu’un microphone pour la parole, un écran tactile pour les gestes ou l’entrée graphique, un clavier, une soufls, une entrée de mouvement, une entrée de parole et ainsi de suite. Un dispositif de sortie 835 peut également être un ou plusieurs parmi un certain nombre de mécanismes de sortie connus du spécialiste du domaine. Dans certains cas, des systèmes multimodaux permettent à un utilisateur de fournir de multiples types d’entrée

2016-IPM-l 00879-U1-FR 18 pour communiquer avec le dispositif informatique 800. L’interface de communication 840 gouverne et gère généralement l’entrée utilisateur et la sortie système. Il n’y a aucune restriction sur le fonctionnement d’un quelconque agencement de matériel particulier et, par conséquent, le matériel de base présenté peut être facilement remplacé par des agencements améliorés de matériel et de micrologiciel au fur et à mesure de leur développement.

Par souci de clarté de l’explication, le mode de réalisation du système illustratif est présenté comme incluant des blocs fonctionnels individuels incluant des blocs fonctionnels intitulés « processeur » ou processeur 810. Les fonctions que ces blocs représentent peuvent être fournies par l’utilisation d’un matériel partagé ou dédié, notamment, mais sans s’y limiter, un matériel capable d’exécuter un logiciel et un matériel, comme un processeur 810, qui est construit à cet effet pour fonctionner comme un logiciel s’exécutant sur un processeur classique. Par exemple, les fonctions d’un ou de plusieurs processeurs présentés sur la figure 8A peuvent être fournies par un unique processeur partagé ou de multiples processeurs. (L’utilisation du terme «processeur» ne doit pas être considérée comme faisant exclusivement référence à un matériel capable d’exécuter un logiciel.) Les modes de réalisation illustratifs peuvent inclure un microprocesseur et/ou un matériel de type processeur de signaux numériques (DSP), une mémoire morte (ROM) 820 pour le stockage du logiciel effectuant les opérations décrites ci-dessous, et une mémoire vive (RAM) 825 pour le stockage des résultats. Des modes de réalisation de matériel à intégration à très grande échelle (VLSI), ainsi qu’un circuit VLSI personnalisé en combinaison avec un circuit DSP classique, peuvent également être fournis.

Les opérations logiques des divers modes de réalisation sont mises en œuvre sous la forme de : (1) une séquence d’étapes, d’opérations ou de procédures mises en œuvre fonctionnant sur un circuit programmable à l’intérieur d’un ordinateur à usage général, (2) une séquence d’étapes, d’opérations ou de procédures mises en œuvre fonctionnant sur un circuit programmable à l’intérieur d’un ordinateur à usage spécifique ; et/ou (3) des modules de machine ou des moteurs de programme interconnectés à l’intérieur des circuits programmables. Le système 800 représenté sur la figure 8A peut mettre en pratique la totalité ou une partie des procédés décrits, peut faire partie des systèmes décrits et/ou fonctionner selon les instructions dans le dispositif de stockage tangible lisible par ordinateur décrit. De telles opérations logiques peuvent être mises en œuvre sous la forme de modules configurés pour demander au processeur 810 d’effectuer des fonctions particulières conformément à la programmation du module. Par exemple, la figure 8A illustre trois modules

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Modl 832, Mod2 834 et Mod3 836 qui sont des modules configurés pour commander le processeur 810. Ces modules peuvent être stockés sur le dispositif de stockage 830 et chargés dans la RAM 825 ou la mémoire 815 au moment de l’exécution ou ils peuvent être stockés dans d’autres emplacements de mémoire lisible par ordinateur.

Une ou plusieurs parties du dispositif de calcul 800 donné en exemple, jusqu’à et y compris la totalité du dispositif de calcul 800, peuvent être virtualisées. Par exemple, un processeur virtuel peut être un objet logiciel qui s’exécute selon un jeu d’instructions particulier, même quand un processeur physique du même type que le processeur virtuel est indisponible. Une couche de virtualisation ou un « hôte » virtuel peut permettre des composants virtualisés d’un ou de plusieurs dispositifs de calcul différents ou types différents de dispositif par la traduction d’opérations virtualisées en opérations réelles. Finalement, cependant, un matériel virtualisé de chaque type est implémenté ou exécuté par certains matériels physiques sous-jacents. Par conséquent, une couche de calcul de virtualisation peut fonctionner au-dessus d’une couche de calcul physique. La couche de calcul de virtualisation peut comprendre un ou plusieurs parmi une machine virtuelle, un réseau dédié, un hyperviseur, une commutation virtuelle, et n’importe quelle autre application de virtualisation.

Le processeur 810 peut comprendre tous les types de processeurs divulgués dans le présent document, y compris un processeur virtuel. Cependant, quand il est fait référence à un processeur virtuel, le processeur 810 comprend les composants logiciels associés à l’exécution du processeur virtuel dans une couche de virtualisation et un matériel sous-jacent nécessaire pour exécuter la couche de virtualisation. Le système 800 peut comprendre un processeur physique ou virtuel 810 qui reçoit des instructions stockées dans un dispositif de stockage lisible par ordinateur, ce qui amène le processeur 810 à mettre en œuvre certaines opérations. Quand il est fait référence à un processeur virtuel 810, le système comprend également le matériel physique sous-jacent exécutant le processeur virtuel 810.

La figure 8B illustre un exemple de système informatique 850 ayant une architecture à jeu de puces qui peut être utilisé pour exécuter le procédé décrit et générer et afficher une interface utilisateur graphique (GUI). Le système informatique 850 est un exemple de matériel informatique, de logiciel, et de micrologiciel qui peut être utilisé pour implémenter la technologie divulguée. Le système 850 peut comprendre un processeur 852, représentatif de n’importe quel nombre de ressources physiquement et/ou logiquement distinctes capables d’exécuter un logiciel, un

2016-IPM-l 00879-U1-FR 20 micrologiciel et un matériel configuré pour exécuter des calculs identifiés. Le processeur 852 peut communiquer avec un jeu de puces 854 qui peut commander une entrée vers et une sortie depuis le processeur 852. Dans cet exemple, le jeu de puces 854 peut sortir des informations vers un dispositif de sortie 862, tel qu’un affichage, et peut lire et écrire des informations sur un dispositif de stockage 864, qui peut comprendre, par exemple, des supports magnétiques, et des supports à l’état solide. Le jeu de puces 854 peut également lire des données depuis et écrire des données sur la RAM 866. Un pont 856 pour un interfaçage avec divers composants d’interface utilisateur 885 peut être fourni à des fins d’interfaçage avec le jeu de puces 854. Ces composants d’interface utilisateur 885 peuvent comprendre un clavier, un microphone, un circuit de détection et de traitement tactile, un dispositif de pointage, comme une souris, et ainsi de suite. En général, les entrées dans le système 850 peuvent provenir de diverses sources, générées par une machine et/ou générées par un humain.

Le jeu de puces 854 peut également s’interfacer avec une ou plusieurs interfaces de communication 860 qui peuvent avoir différentes interfaces physiques. De telles interfaces de communication peuvent comprendre des interfaces pour des réseaux locaux câblés et sans fil, des réseaux sans fil à large bande, ainsi que des réseaux personnels. Certaines applications des procédés permettant de générer, d’afficher et d’utiliser la GUI divulguée dans le présent document peuvent comprendre la réception de jeux de données ordonnés sur l’interface physique ou être générées par la machine ellemême par le processeur 852 analysant les données stockées dans le dispositif de stockage 864 ou la RAM 866. En outre, la machine peut recevoir des entrées provenant d’un utilisateur par l’intermédiaire des composants d’interface utilisateur 885 et exécuter des fonctions appropriées, comme des fonctions de navigation par l’interprétation de ces entrées au moyen du processeur 852.

Il peut être compris que les systèmes 800 et 850 donnés en exemple peuvent avoir plus d’un processeur 810, 852 ou faire partie d’un groupe ou d’un regroupement de dispositifs de calcul en réseau conjointement pour fournir une plus grande capacité de traitement.

Les modes de réalisation dans la portée de la présente divulgation peuvent également inclure des dispositifs de stockage lisibles par ordinateur tangibles et/ou non transitoires pour porter ou avoir des instructions exécutables par un ordinateur ou des structures de données stockées sur ceux-ci. De tels dispositifs de stockage lisibles par ordinateur tangibles peuvent être tous dispositifs disponibles qui sont accessibles par un ordinateur universel ou spécialisé, incluant la conception fonctionnelle de tout processeur spécialisé tel que décrit ci-dessus. A titre d’exemple, et sans limitation, de tels

2016-IPM-l 00879-U1-FR 21 dispositifs lisibles par ordinateur tangibles peuvent inclure une RAM, une ROM, une EEPROM, un CD-ROM ou d’autres dispositifs de stockage sur disque optique, de stockage sur disque magnétique ou autre stockage magnétique ou tout autre dispositif qui peut être utilisé pour porter ou stocker un code de programme souhaité sous la forme d’instructions exécutables par un ordinateur, de structures de données, ou d’une conception de puce de processeur. Lorsque les informations ou les instructions sont fournies par un réseau ou une autre connexion de communication (à raccordement fixe, sans fil, ou une combinaison des deux) à un ordinateur, l’ordinateur voit correctement la connexion comme étant un support lisible par ordinateur. Par conséquent, une telle connexion est désignée par le terme de support lisible par ordinateur. Les combinaisons des éléments indiqués cidessus doivent également être incluses dans la portée des dispositifs de stockage lisibles par ordinateur.

Les instructions exécutables par un ordinateur incluent, par exemple, les instructions et les données qui amènent un ordinateur universel, un ordinateur spécialisé, ou un dispositif de traitement spécialisé à effectuer une certaine fonction ou un certain groupe de fonctions. Les instructions exécutables par un ordinateur incluent également les modules de programme qui sont exécutés par des ordinateurs dans des environnements autonomes ou en réseau. Généralement, les modules de programme incluent les routines, les programmes, les composants, les structures de données, les objets, et les fonctions inhérentes à la conception des processeurs spécialisés, etc. qui effectuent des tâches particulières ou qui implémentent des types de données abstraits particuliers. Les instructions exécutables par un ordinateur, les structures de données associées et les modules de programme représentent des exemples du moyen de code de programme pour exécuter les étapes des procédés divulgués ici. La séquence particulière de telles instructions exécutables ou structures de données associées représente des exemples d’actions correspondantes pour mettre en œuvre les fonctions décrites dans de telles étapes.

D’autres modes de réalisation de la divulgation peuvent être mis en pratique dans des environnements informatiques en réseau avec de nombreux types de configurations de systèmes informatiques, notamment des ordinateurs personnels, des dispositifs portables, des systèmes à multiprocesseur, des systèmes électroniques grand public programmables ou à base de microprocesseurs, des PC en réseau, des mini-ordinateurs, des ordinateurs centraux, et équivalents. Les modes de réalisation peuvent également être mis en pratique dans des environnements informatiques distribués où les tâches sont effectuées par des dispositifs de traitement locaux et

2016-IPM-l 00879-LJ1-FR 22 distants qui sont reliés (à raccordement fixe, sans fil, ou une combinaison des deux) par l’intermédiaire d’un réseau de communication. Dans un environnement informatique distribué, des modules de programme peuvent être situés à la fois sur des dispositifs de stockage à mémoire locaux et distants.

De nombreux énoncés sont des exemples fournis dans le présent document pour mieux comprendre de la présente divulgation. Un ensemble spécifique d’énoncés est fourni ci-dessous

Énoncé 1 : un procédé comprenant la génération d’un graphe respectif sur la base d’une topologie d’un environnement de travail, dans lequel chaque graphe respectif comprend une pluralité de dispositifs de calcul, chacun de la pluralité de dispositifs de calcul est couplé à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs, et un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ; la collecte, par l’intermédiaire de la pluralité de dispositifs de calcul, des paramètres respectifs associés à au moins un parmi les un ou plusieurs de la pluralité de dispositifs de calcul, les un ou plusieurs capteurs, les un ou plusieurs actionneurs, et les un ou plusieurs modèles ; l’identification d’une anomalie environnementale associée à au moins un des capteurs ou modèles ; la génération, sur la base du graphe respectif et des paramètres respectifs, d’un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et la détermination d’une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.

Énoncé 2 : un procédé selon l’énoncé 1, dans lequel l’environnement de travail est sélectionné dans le groupe constitué d’un champ comprenant une pluralité de puits, d’un pipeline, d’une conduite de récupération, d’un réseau de pipelines, d’un réseau de conduites de récupération, d’un dispositif de stockage, d’un réseau de dispositifs de stockage, et de leurs combinaisons.

Énoncé 3 : un procédé selon l’énoncé 1 ou l’énoncé 2, comprenant en outre la modification, sur la base de la cause de l’anomalie environnementale, d’une opération d’au moins un des actionneurs.

Énoncé 4 : un procédé selon les énoncés 1 à 3, dans lequel l’anomalie environnementale comprend la présence d’une substance sélectionnée dans le groupe constitué d’une eau produite, du dioxyde de carbone (CO2), des métaux lourds, des matières radioactives, des sels, des panaches, des hydrocarbures, des produits chimiques de maintien d’écoulement, des tensioactifs, des agents de soutènement, des fluides porteurs, des fluides de fracturation hydraulique, du sable et de leurs combinaisons.

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Énoncé 5 : un procédé selon les énoncés 1 à 4, comprenant en outre la détermination d’une source de l’anomalie environnementale.

Énoncé 6 : un procédé selon les énoncés 1 à 5, comprenant en outre le fait de contenir l’anomalie environnementale.

Énoncé 7 : un procédé selon les énoncés 1 à 6, comprenant en outre la génération d’un rapport de mise en conformité sur la base de l’anomalie environnementale ; et la transmission, par l’intermédiaire d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, du rapport de mise en conformité à une agence gouvernementale.

Énoncé 8 : un procédé selon les énoncés 1 à 7, comprenant en outre la transmission, à partir d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, d’un signal à un ou plusieurs capteurs mobiles ; et le déploiement des un ou plusieurs capteurs mobiles sur l’emplacement de l’anomalie environnementale.

Énoncé 9 : un système comprenant un environnement de travail ayant une topologie comprenant une pluralité de dispositifs de calcul couplés à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ; un ou plusieurs processeurs, couplés en communication avec les dispositifs de calcul, et ayant une mémoire dans laquelle sont stockées des instructions qui, quand elles sont exécutées, amènent les un ou plusieurs processeurs à générer, sur la base de la topologie, un graphe pour l’environnement de travail ; collecter des paramètres respectifs associés à la pluralité de dispositifs de calcul et à l’au moins un parmi les un ou plusieurs capteurs et les un ou plusieurs actionneurs ; identifier une anomalie environnementale associée à au moins un des un ou plusieurs capteurs ; générer, sur la base du graphe respectif et des paramètres respectifs, un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et déterminer une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.

Énoncé 10 : un système selon l’énoncé 9, dans lequel l’environnement de travail est sélectionné dans le groupe constitué d’un champ comprenant une pluralité de puits, d’un pipeline, d’une conduite de récupération, d’un réseau de pipelines, d’un réseau de conduites de récupération, d’un dispositif de stockage, d’un réseau de dispositifs de stockage, et de leurs combinaisons.

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Énoncé 11 : un système selon l’énoncé 9 ou l’énoncé 10, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à modifier, sur la base de la cause de l’anomalie environnementale, une opération d’au moins un des actionneurs.

Énoncé 12 : un système selon les énoncés 9 à 11, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à détecter une condition dans l’environnement de travail ; et à identifier l’anomalie environnementale sur la base de la condition détectée.

Énoncé 13 : un système selon les énoncés 9 à 12, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à déterminer, sur la base de la cause de l’anomalie environnementale, une source de la condition.

Énoncé 14 : un système selon les énoncés 9 à 13, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à contenir la source de l’anomalie environnementale.

Énoncé 15 : un système selon les énoncés 9 à 14, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à générer un rapport de mise en conformité sur la base de l’anomalie environnementale ; et à transmettre, par l’intermédiaire d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, le rapport de mise en conformité à une agence gouvernementale.

Énoncé 16 : un système selon les énoncés 9 à 15, dans lequel l’anomalie environnementale comprend la présence d’une substance sélectionnée dans le groupe constitué d’une eau produite, du dioxyde de carbone (CO2), des métaux lourds, des matières radioactives, des sels, des panaches, des hydrocarbures, des produits chimiques de maintien d’écoulement, des tensioactifs, des agents de soutènement, des fluides porteurs, des fluides de fracturation hydraulique, du sable et de leurs combinaisons.

Énoncé 17 : un système selon les énoncés 9 à 16, comprenant en outre un ou plusieurs capteurs mobiles couplés en communication avec la pluralité de dispositifs de calcul.

Énoncé 18 : un système selon les énoncés 9 à 17, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à envoyer un signal depuis la pluralité de dispositifs de calcul vers les un ou plusieurs capteurs mobiles quand l’anomalie environnementale est détectée ; et à diriger les un ou plusieurs capteurs mobiles vers l’emplacement de l’anomalie environnementale.

Énoncé 19 : un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur comportant des instructions stockées dessus qui, quand elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, amènent les un ou plusieurs processeurs à générer un graphe pour un environnement de travail sur la base d’une

2016-IPM-l 00879-U1-FR 25 topologie d’un champ, le graphe comprenant une pluralité de dispositifs de calcul, chacun étant couplé à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs actionneurs ; collecter des paramètres respectifs associés à la pluralité de dispositifs de calcul et à l’au moins un parmi les un ou plusieurs capteurs, les un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ; identifier une anomalie environnementale associée à au moins un parmi la pluralité de dispositifs de calcul, les un ou plusieurs capteurs, et les un ou plusieurs actionneurs ; générer, sur la base du graphe et des paramètres respectifs, un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et déterminer une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.

Énoncé 20 : un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon l’énoncé 19, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à modifier, sur la base de l’anomalie environnementale, une opération d’au moins un des actionneurs ; générer un rapport de mise en conformité sur la base de l’anomalie environnementale ; et transmettre, par l’intermédiaire d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, le rapport de mise en conformité à une agence gouvernementale.

Énoncé 21 : un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon l’énoncé 19 ou l’énoncé 20, dans lequel l’environnement de travail est sélectionné dans le groupe constitué d’un champ comprenant une pluralité de puits, d’un pipeline, d’une conduite de récupération, d’un réseau de pipelines, d’un réseau de conduites de récupération, d’un dispositif de stockage, d’un réseau de dispositifs de stockage, et de leurs combinaisons.

Énoncé 22 : un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon les énoncés 19 à 21, dans lequel l’anomalie environnementale comprend la présence d’une substance sélectionnée dans le groupe constitué d’une eau produite, du dioxyde de carbone (CO2), des métaux lourds, des matières radioactives, des sels, des panaches, des hydrocarbures, des produits chimiques de maintien d’écoulement, des tensioactifs, des agents de soutènement, des fluides porteurs, des fluides de fracturation hydraulique, du sable et de leurs combinaisons.

Énoncé 23 : un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur selon les énoncés 19 à 22, dans lequel les instructions amènent en outre le processeur à contenir la source de l’anomalie environnementale.

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Claims (10)

1. REVENDICATIONS :

   LES REVENDICATIONS PORTENT SUR CE QUI SUIT :

   1. Procédé comprenant :

   la génération d’un graphe respectif sur la base d’une topologie d’un environnement de travail, dans lequel chaque graphe respectif comprend une pluralité de dispositifs de calcul, chacun de la pluralité de dispositifs de calcul est couplé à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ;

   la collecte, par l’intermédiaire de la pluralité de dispositifs de calcul, des paramètres respectifs associés à au moins un parmi les un ou plusieurs de la pluralité de dispositifs de calcul, les un ou plusieurs capteurs, les un ou plusieurs actionneurs, et les un ou plusieurs modèles ;

   l’identification d’une anomalie environnementale associée à au moins un des capteurs ou modèles ;

   la génération, sur la base du graphe respectif et des paramètres respectifs, d’un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et la détermination d’une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’environnement de travail est sélectionné dans le groupe constitué d’un champ comprenant une pluralité de puits, d’un pipeline, d’une conduite de récupération, d’un réseau de pipelines, d’un réseau de conduites de récupération, d’un dispositif de stockage, d’un réseau de dispositifs de stockage, et de leurs combinaisons.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la modification, sur la base de la cause de l’anomalie environnementale, d’une opération d’au moins un des actionneurs.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’anomalie environnementale comprend la présence d’une substance sélectionnée dans le groupe constitué d’une eau produite,

   2016-IPM-l 00879-U1-FR 27 du dioxyde de carbone (CO2), des métaux lourds, des matières radioactives, des sels, des panaches, des hydrocarbures, des produits chimiques de maintien d’écoulement, des tensioactifs, des agents de soutènement, des fluides porteurs, des fluides de fracturation hydraulique, du sable et de leurs combinaisons.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre la détermination d’une source de l’anomalie environnementale.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant en outre le fait de contenir l’anomalie environnementale.
7. 7. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre :

   la génération d’un rapport de mise en conformité sur la base de l’anomalie environnementale ; et la transmission, par l’intermédiaire d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, du rapport de mise en conformité à une agence gouvernementale.
8. 8. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre :

   la transmission, à partir d’au moins un de la pluralité de dispositifs de calcul, d’un signal à un ou plusieurs capteurs mobiles ; et le déploiement des un ou plusieurs capteurs mobiles sur l’emplacement de l’anomalie environnementale.
9. 9. Système comprenant :

   un environnement de travail ayant une topologie comprenant une pluralité de dispositifs de calcul couplés à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs, un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ;

   un ou plusieurs processeurs, couplés en communication avec les dispositifs de calcul, et ayant une mémoire dans laquelle sont stockées des instructions qui, quand elles sont exécutées, amènent les un ou plusieurs processeurs à :

   générer, sur la base de la topologie, un graphe pour

   2016-IPM-l 00879-U1 -FR 28 l’environnement de travail ;

   collecter des paramètres respectifs associés à la pluralité de dispositifs de calcul et à l’au moins un parmi les un ou plusieurs capteurs et les un ou plusieurs actionneurs ;

   identifier une anomalie environnementale associée à au moins un des un ou plusieurs capteurs ;

   générer, sur la base du graphe respectif et des paramètres respectifs, un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et déterminer une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.
10. 10. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur comportant des instructions stockées dessus qui, quand elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, amènent les un ou plusieurs processeurs à :

    générer un graphe pour un environnement de travail sur la base d’une topologie d’un champ, le graphe comprenant une pluralité de dispositifs de calcul, chacun étant couplé à au moins un parmi un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs actionneurs ;

    collecter des paramètres respectifs associés à la pluralité de dispositifs de calcul et à l’au moins un parmi les un ou plusieurs capteurs, les un ou plusieurs actionneurs, et un ou plusieurs modèles ;

    identifier une anomalie environnementale associée à au moins un parmi la pluralité de dispositifs de calcul, les un ou plusieurs capteurs, et les un ou plusieurs actionneurs ;

    générer, sur la base du graphe et des paramètres respectifs, un arbre de décision basé sur l’anomalie environnementale ; et déterminer une cause de l’anomalie environnementale sur la base de l’arbre de décision.

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