Technologie d’enquête autonome : couper le cordon ombilical
28 juin 2024
28 juin 2024
De nombreux développements sont en cours pour affranchir les technologies d’étude sismique et géotechnique des fonds marins du contrôle sur site.
Plus on descend en profondeur, plus l’océan devient calme. C’est quelque chose que Kyrre Tjøm exploite dans son approche de retour aux sources des nœuds de fond océanique (OBN). Comme ses concurrents, le PDG et fondateur d’iDROP développe des OBN autonomes capables de se déployer sur les fonds marins sans le support d’un ROV.
La méthode actuelle de pose des nœuds, qui captent les ondes réfléchies lors des levés sismiques, implique des navires et des équipages spécialisés. Il suffit qu’un seul membre de l’équipe tombe malade pour perturber tout le programme d’une enquête, explique Tjøm. C’est dire à quel point l’expertise est recherchée.
Il a attiré l’attention de Woodside , ExxonMobil et d’autres. Contrairement à ses concurrents, Tjøm évite la complexité de la haute technologie, tant au-dessus qu’au-dessous de la surface. L’une des façons dont il y parvient est d’exploiter le fond calme de l’océan pour permettre à ses OBN Oceanid de communiquer avec les autres membres de l’essaim et avec le navire, en utilisant l’acoustique. Ceci est facilité par la présence d’OBN verticaux qui ne sont pas obstrués par la topologie du fond marin.
La communication OBN à OBN est utilisée pour la navigation et, en essaim, pour produire des ensembles de données sismiques relativement petits mais de haute résolution. À l’avenir, cela permettra à l’essaim de faire rapport au navire de lancement même si le navire s’est déplacé hors de portée d’un OBN individuel.
Les navires robots de surface Armada d’Ocean Infinity ne nécessitent qu’un équipage réduit, car le traitement des données et le contrôle de la charge utile sont effectués à partir des centres d’opérations terrestres. Source : Océan Infinity
Les OBN sont conçus pour glisser vers le fond marin sans avoir besoin de l’aide d’un ROV ou de navires-mères de positionnement DP. Dans le cadre de leur autonomie brevetée, les OBN utiliseront les données de vol pour créer un profil de courant lorsqu’ils traversent la colonne d’eau selon un cap prédéfini, ajustant constamment l’angle d’attaque pour créer la portance requise pour naviguer de manière autonome pendant que le navire de déploiement se déplace. sur.
Alors que d’autres OBN autonomes utilisent 50 % de la puissance de leur batterie pour les opérations de lancement et de récupération, les OBN gravitationnels d’iDROP en utilisent environ 5 %. Ils utilisent leurs gouvernails et leur train d’atterrissage pour ralentir leur descente avant l’atterrissage et corriger leur inclinaison verticale avant de déployer mécaniquement leur charge utile de capteurs dans le fond marin. Comme il n’y a pas besoin de ROV ou de câbles ombilicaux, si un OBN ne répond pas à ses spécifications cibles, il est facile d’en déployer un autre.
Chaque OBN mesure environ un mètre de long et pèse environ 25 kilogrammes. L’ensemble du système d’essaim est conteneurisé, jusqu’à 250 OBN par conteneur, et peut être déployé par l’équipage de pont d’un OSV sans l’aide d’un ROV. « Nous pouvons le réduire à un OBN ou jusqu’à 7 000. Cela n’a pas vraiment d’importance. Il s’agit simplement d’un nombre de conteneurs », explique Tjøm. « Le déploiement est 50 % plus rapide qu’avec des ROV et la récupération est 50 % plus rapide. » Cette plus grande simplicité s’accompagne d’une réduction de 95 % des émissions de GES, dit-il.
iDROP et certains de ses concurrents espèrent aller au-delà des essais pilotes cette année. Ses concurrents ont des objectifs similaires, revendiquant une réduction des émissions et une réduction spectaculaire de la logistique de déploiement. L’année dernière, Blue Ocean Seismic Services a affirmé que ses OBN autonomes surpassaient les OBN positionnés par ROV. PXGEO utilise des véhicules sous-marins autonomes en vol stationnaire plutôt que des ROV, affirmant qu’ils sont capables de déployer et de récupérer des OBN beaucoup plus rapidement et avec une meilleure précision que les méthodes traditionnelles.« Le forage et l’échantillonnage géotechniques évolueront vers des opérations totalement autonomes sur les fonds marins. » Andrew Galbraith, directeur général d’Ocean Infinity Source : Ocean InfinityOcean Infinity ne supprime pas les ROV de ses processus autonomes, mais supprime la supervision humaine sur site. Cette année, la société a signé un accord avec Shell pour la fourniture de services géophysiques et géotechniques robotisés et en équipage réduit. Cela inclut l’utilisation des navires robotisés de surface Armada d’Ocean Infinity de différentes tailles qui ne nécessitent qu’un équipage réduit car le traitement des données et le contrôle de la charge utile sont effectués à partir des centres d’opérations terrestres.
Andrew Galbraith, directeur général d’Ocean Infinity, explique que si les opérations de sondage par ROV font partie intégrante de la solution Armada, la différence réside dans leur intégration au sein d’un système complet. « Les ROV sont lancés, récupérés et exploités à partir d’un navire Armada, aux côtés de diverses autres charges utiles comme Ocean Drill, SonicCorer, Infinity CPT et AUV. Cette approche consolidée optimise l’efficacité et la coordination des opérations offshore. »
Ocean Infinity est déjà entré sur le marché géotechnique de l’éolien offshore avec son nouveau dispositif de test de pénétration de cône autonome (CPT), Infinity CPT 250. L’année dernière, pour le parc éolien d’Ossian, des CPT à poussée profonde sur les fonds marins, des CPT sismiques sur les fonds marins et des opérations de vibrocore ont été réalisés. à distance à l’aide de commandes à l’horizon envoyées via un système de télécommande.
Les progrès récents de l’IA et des communications par satellite en orbite basse et à faible latence, qui ont considérablement amélioré les solutions de contrôle à distance et le transfert de données en temps réel, ont permis d’y parvenir. Infinity CPT et d’autres charges utiles communiquent directement avec les systèmes de contrôle du navire mère via un ombilical de levage. Les systèmes de contrôle du navire communiquent par satellite avec le centre de contrôle à distance et le cloud. Infinity CPT peut recevoir des déclarations de mission et les exécuter avec un minimum de supervision. Les données sont automatiquement traitées et signalées aux clients.
Galbraith voit un avenir où le forage et l’échantillonnage géotechniques évolueront vers des opérations entièrement autonomes sur le fond marin. Cela comprend des foreuses océaniques autonomes capables d’étudier le sous-sol de manière indépendante, de récupérer et de stocker des échantillons de sol avec une intervention humaine minimale. Un logiciel de système de contrôle intelligent facilitera cette fonctionnalité autonome, ne nécessitant qu’un énoncé de mission pour que le robot accomplisse les tâches de manière optimale.
Des robots tels que Ocean Drill ou SoniCorer d’Ocean Infinity s’appuient sur un ensemble de capteurs utilisés par des algorithmes pour permettre au robot d’interagir avec l’environnement qu’il rencontre lors de l’exécution d’une tâche donnée. Les données des capteurs seront également utilisées pour superviser ou surveiller l’état du robot et pour permettre au moniteur humain d’intervenir si nécessaire depuis un emplacement distant.
À mesure que davantage d’opérations offshore sont réalisées et que les systèmes d’Ocean Infinity se révèlent efficaces et fiables, ils nécessiteront moins de supervision.
Par exemple, une partie du système de contrôle d’Ocean Drill comprend un produit appelé Smart Drill qui remplacera à terme le recours à un foreur humain prenant des décisions opérationnelles. Smart Drill s’appuie sur un ensemble de données de formation relatives à un forage cible pour planifier et forer celui-ci de manière efficace avec une supervision minimale.
En fin de compte, les navires Amada eux-mêmes fonctionneront sans équipage à bord. Ils utiliseront du carburant zéro émission et effectueront des opérations d’acquisition de données et d’intervention en mer jusqu’à des profondeurs de 6 000 mètres.