Pétrole & Gaz

Les énergies fossiles, un secteur complexe au cœur de l’économie mondiale.

La tomographie par rayons X joue un rôle clé dans le secteur de l’industrie pétrolière, en particulier à une période où cette filière doit se réinventer et s’améliorer à grande vitesse, afin de gagner en efficacité et en compétitivité économique et écologique.

En amont, localiser et extraire

La localisation de nouveaux gisements reste un secteur stratégique du domaine. Pionniers dans l’utilisation de la microtomographie par rayons X, les géologues ont compris depuis longtemps comment les informations sur la composition en trois dimensions de carottes rocheuses permettent de cartographier et comprendre les systèmes géologiques. L’exploration se fait donc sur le terrain, mais également au laboratoire pour rechercher et caractériser les réservoirs d’hydrocarbures.

La tomographie par rayons X permet de comprendre et qualifier les phénomènes de transport dans la roche.

La question de l’écologie est centrale pour l’industrie pétrolière qui ne peut par essence produire une énergie renouvelable, mais peut et doit tendre à être une énergie propre. Les méthodes d’extractions constituent un axe essentiel d’amélioration. L’imagerie par rayons X est utilisée à large échelle dans ce domaine notamment avec les expériences d'écoulement dans lesquelles on injecte différents fluides dans une carotte de roche qui peut être soumise à différentes pressions et températures. Ces expériences, menées sous faisceau de rayons X permettent de comprendre et qualifier les phénomènes de transport dans la roche.

Dans ces deux domaines d’application, la tomographie est mise à l’oeuvre pour réaliser les opérations suivantes :

Segmentation de différents minéraux
Analyse de réseaux de pores
Détermination de la distribution de porosités (volume, fraction volumique, etc.)
Détermination de la perméabilité
Recherche de différentes phases, altérations chimiques, ...
Simulation mécanique ou d’écoulement de fluides.

En aval, transformer

Une fois extrait, l’hydrocarbure est une matière première. Les opérations de transformation sont variées et complexes et couvrent aussi bien le domaine de l’énergie que la chimie, la plasturgie, etc. En premier lieu, on pense bien sûr aux opérations de raffinage qui ne cessent de s’améliorer avec par exemple des recherches sur les catalyseurs, mais il faut également satisfaire les besoins en contrôle qualité. Ici les opérations recherchées sont par exemple :

Recherche de fissures, porosités, inclusions, défauts dans les matériaux

Extraction de la surface d’un échantillon de géométrie complexe pour réaliser une simulation (modèles en éléments finis par exemple)

Analyse de matériau à l’échelle submicronique, avec ou sans sollicitation environnementale (essais mécanique, thermique...)

Et pour finir : le moteur

Tant que le rendement d’un moteur n’a pas atteint 100%, c’est que l’on peut faire mieux ! Toutes les pièces mécaniques d’un moteur peuvent être retravaillées afin de les améliorer, que ce soit pour les alléger, les rendre plus robustes, les fabriquer différemment, etc... La microtomographie permet grâce à la multitude d’informations qu’elle fournit de travailler tous ces aspects : rétro-conception, détection de défauts, dans des matériaux très variés, du carbone à l’acier.

Des besoins complexes et très différents

La plage d’utilisation de la tomographie pour ce seul domaine d’application s’étend des grosses pièces métalliques telles que des culasses, à des échantillons microscopiques et des conditions de scans pouvant impliquer une imposante machinerie de pompes et d’étuves. Avec des systèmes de grandes dimensions comme l’EasyTom XL ou l’Ultratom, et une gamme de résolution et puissance très large, RX Solutions a relevé le défi et peut couvrir la très grande majorité des besoins des laboratoires et des industriels du domaine. Le logiciel de pilotage ainsi que le matériel utilisé permettent de réduire les temps d’acquisition tomographique à quelques secondes seulement pour suivre des phénomènes ayant des cinétiques rapides, ou au contraire, de suivre des expériences longues pouvant s'étaler sur plusieurs jours.

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En fournissant des systèmes de tomographie par rayons X robustes et de grande qualité, RX Solutions peut aider les professionnels du secteur pétrolier et gazier à se réinventer et s’améliorer à grande vitesse, afin de gagner en efficacité et en compétitivité économique et écologique.