Un article publié dans Drilling Contractor, par Stephen Forrester, explore les avancées technologiques qui soutiennent la formation virtuelle et hybride au contrôle des puits.
Alors que de plus en plus d'entreprises se tournent vers la formation virtuelle et hybride au contrôle des puits, l'industrie s'efforce d'améliorer la précision des logiciels et d'accroître leur souplesse d'utilisation. Voir l'article original.
Depuis des années, les simulateurs de forage permettent à l'industrie pétrolière et gazière de dispenser une formation pratique et attrayante au contrôle des puits. Alors que beaucoup associent le terme "simulateur" à la formation immersive avec des chaises cybernétiques, d'autres types de formation sur simulateur - à la fois virtuels et mixtes - se sont considérablement accélérés, stimulés à la fois par les progrès de l'informatique en nuage et par les défis de la pandémie COVID-19 en cours. Dans le même temps, les entreprises reconnaissent que les cours en personne dans les grands centres de formation présentent toujours des avantages décisifs. De meilleurs logiciels avec une modélisation plus précise, un plus grand nombre de choix pour l'utilisateur et une plus grande flexibilité dans l'organisation des cours seront la clé de la transition de la formation au contrôle des puits.
Les progrès de la puissance de traitement et des technologies VR/AR ont permis à des entreprises comme Drilling Systems de fournir des simulateurs beaucoup plus sophistiqués pour la formation au contrôle des puits au cours des dernières années.
Normalisation d'un modèle d'apprentissage hybride
Les simulateurs utilisés pour la formation au contrôle des puits ont considérablement progressé ces dernières années, passant de systèmes aux capacités graphiques relativement rudimentaires aux environnements 3D immersifs d'aujourd'hui. Ces changements ont été rendus possibles par les progrès de la puissance de traitement et des technologies de réalité virtuelle/augmentée. La taille des simulateurs varie aujourd'hui, allant des dispositifs portables qui peuvent être branchés sur un ordinateur portable à ce que l'industrie appelle des simulateurs de "mission complète". Ces derniers disposent de plusieurs fauteuils cybernétiques dans des salles dédiées avec des murs vidéo complets, conçus pour créer une expérience où les stagiaires ont l'impression d'être dans un environnement opérationnel réel.
L'objectif de ces simulateurs immersifs est de former les étudiants à réagir aux événements au fur et à mesure qu'ils se produisent dans une séquence, en reconnaissant qu'un événement de contrôle de puits est souvent le point culminant de plusieurs petites erreurs ou problèmes. Selon Clive Battisby, directeur de l'exploitation de Drilling Systems, l'élément des facteurs humains ne peut être reproduit d'aucune autre manière. Selon lui, la formation immersive est l'option la plus efficace pour améliorer la gestion des ressources de l'équipe, le partage des informations et le transfert des connaissances, et pour établir le bon flux de communication entre les équipes. C'est pourquoi Drilling Systems continue d'encourager la conception et le développement de tels simulateurs.
Toutefois, l'année dernière, l'accent a également été mis sur les logiciels basés sur l'informatique dématérialisée. Les organismes d'accréditation des formations au contrôle des puits, tels que l'IADC, acceptant de dispenser des cours virtuels, Drilling Systems a réagi en transférant ses formations dans le nuage.
Le logiciel de formation virtuelle de Drilling Systems est indépendant de la plateforme, il peut donc être mis en œuvre par n'importe quelle organisation, quelle que soit la forme de vidéoconférence qu'elle utilise. En outre, le passage à l'informatique dématérialisée supprime les limitations de traitement propres au matériel.
L'année dernière, en réponse à la pandémie, Drilling Systems a adapté son logiciel de formation au contrôle des puits à l'université d'État de Louisiane (LSU), qui a créé des salles de classe virtuelles où les étudiants peuvent développer et affiner leurs compétences en matière de contrôle des puits à distance, sous la supervision d'un instructeur.
Ce logiciel de contrôle de puits basé sur le cloud, iDrillSIM, a ensuite été lancé après des essais réussis à LSU et a été mis en œuvre par plusieurs entrepreneurs de forage en mer. Valaris, par exemple, a commencé à utiliser le logiciel à la mi-2020 et a depuis dispensé des cours de niveau superviseur et foreur WellSharp de l'IADC à plus de 400 membres d'équipage dans 28 pays. "La formation sur simulateur virtuel avec l'iDrillSIM a été d'une valeur inestimable pendant la pandémie", a déclaré Eliot Doyle, responsable principal de la formation et des compétences chez Valaris, dans un communiqué de presse datant de mai 2021. "Il nous a permis de continuer à former notre personnel, où qu'il se trouve dans le monde, en garantissant la compétence et la conformité.
Noble utilise également le logiciel de simulation iDrillSIM pour la formation au contrôle virtuel des puits. Il permet à l'entreprise de créer des scénarios pour des puits complexes présentant des défis opérationnels importants, tels que des coups de pied ou des pertes dans un puits horizontal ou des coups de pied pendant la phase d'achèvement du puits. "Nous avons été surpris et satisfaits de la quantité d'informations que nous avons pu traiter sans faire venir physiquement nos équipes dans notre centre de formation NobleAdvances", a déclaré Chris McGehee, instructeur chez Noble. "En plus de nous permettre d'examiner des problèmes spécifiques en détail, le processus a mis en évidence des problèmes potentiels, que nous avons pu examiner et traiter avant d'aller sur le terrain.
Le passage au nuage s'accompagne toutefois de son lot de difficultés, notamment en ce qui concerne la latence et la bande passante entre les fuseaux horaires et les lieux éloignés, ainsi que de problèmes culturels tels que la "lassitude du zoom". Bien que de nombreuses organisations et personnes commencent à sortir de l'ombre de COVID-19, M. Battisby pense que les options de formation à distance resteront pertinentes, en particulier si l'on tient compte du rapport coût-efficacité. En outre, il a cité une étude statistique de l'IWCF indiquant qu'il y a peu de différence dans les résultats obtenus aux certifications de contrôle des puits entre ceux qui ont participé à des formations en personne et ceux qui ont suivi des cours en ligne.
Néanmoins, M. Battisby a déclaré qu'il pensait qu'il n'y avait pas de véritable remplacement pour les cours en face à face qui se déroulent dans des simulateurs immersifs. "Lorsqu'il s'agit de méthodologie d'apprentissage, c'est-à-dire de la manière dont un instructeur dispense un cours, les cours à distance et les cours en personne sont très différents. Avec la formation à distance, vous n'obtiendrez pas le même engagement, et les instructeurs ont certainement besoin d'un encadrement supplémentaire pour dispenser des cours à distance. Si vous êtes un instructeur avec 12 personnes dans une classe virtuelle, comment percevez-vous le fait que quelqu'un a des difficultés ? Comment communiquer aussi efficacement ?
Valaris a mis en œuvre le logiciel de contrôle de puits basé sur le cloud iDrillSIM de Drilling Systems à partir de la mi-2020 et a depuis dispensé des cours de niveau superviseur et foreur WellSharp de l'IADC à plus de 400 membres d'équipe dans 28 pays.
Valaris et Noble ont déclaré qu'ils avaient l'intention d'utiliser à la fois la formation à distance et la formation en personne, un modèle hybride qui, selon M. Battisby, sera de plus en plus la norme à l'avenir. "Il y aura une approche mixte du parcours d'apprentissage", a-t-il expliqué. "La formation virtuelle au contrôle des puits est utile pour la transmission des connaissances - par exemple, les formations obligatoires ou réglementaires - mais il existe toujours des cours de grande valeur qui sont mieux dispensés en personne.
Pour faciliter et rationaliser les cours en face à face, Drilling Systems propose également depuis quelques années un simulateur sur l'appareil de forage (OTR). En déployant un très petit simulateur sur un appareil de forage, nous leur permettons de faire ce que nous appelons "forer le puits sur le simulateur"", a déclaré M. Battisby. "Nous fournissons des programmes de formation spécifiques au puits, liés au contrôle du puits et aux activités de forage, ainsi que les connaissances que nous voulons transmettre à l'équipe, au point de livraison. Si un opérateur sait qu'il va forer un certain type de puits, un cours sur simulateur de pré-puits peut fournir une feuille de route virtuelle des possibilités pour le projet à venir.
Fin 2020, Wellesley Petroleum a déployé l'OTR sur le semi-submersible Borgland Dolphin pour un puits difficile en mer du Nord norvégienne. Comme le puits présentait des risques potentiels de gaz à faible profondeur, les foreurs s'attendaient à disposer de beaucoup moins de temps de réaction pour traiter les problèmes de contrôle du puits. En modélisant les conditions spécifiques du puits et les scénarios de forage basés sur le programme de forage, l'équipe a utilisé le simulateur pour mieux comprendre le puits et les événements possibles de contrôle du puits avant que la plateforme ne quitte le quai. En fin de compte, la formation et le travail de préparation du puits ont aidé l'équipe à réaliser le puits le moins coûteux pour 2020 tout en obtenant d'excellentes performances en matière de sécurité, selon Callum Smyth, directeur des opérations chez Wellesley Petroleum.
En ce qui concerne le moteur logiciel et le modèle de puits lui-même, M. Battisby a déclaré que Drilling Systems a créé une interface de programmation d'applications qui ouvre sa plate-forme logicielle aux scientifiques et autres personnes qualifiées dans les universités et les sociétés d'exploitation, afin qu'ils puissent modifier/mettre à jour leurs propres modèles dynamiques. Le simulateur pourra ainsi accéder à des modèles d'ingénierie complexes et avancés.
Le point de vue d'un prestataire de formation
Chez Wild Well Control, les simulateurs permettent d'enseigner aux stagiaires comment réagir à d'éventuels événements de contrôle de puits dans un environnement de forage simulé, selon Josh Thiel, directeur des opérations internationales pour la formation au contrôle de puits. "Les simulateurs servent principalement à reconnaître les coups de pied qui pénètrent dans le puits de forage et à faire réagir les foreurs", explique-t-il. "Ils voient les signes avant-coureurs, ce qui les aide à s'entraîner aux procédures de fermeture et, une fois que le gaz est là, à la manière de le gérer. Dans les cours destinés aux superviseurs, l'accent est mis sur la gestion du gaz ; les simulateurs leur permettent de s'exercer à différentes méthodes de circulation, par exemple.
Si l'apprentissage virtuel et à distance présente de nombreux avantages, Wild Well Control estime que l'interaction en face à face ne disparaîtra jamais, car le même niveau d'engagement entre l'instructeur et l'étudiant ne peut être remplacé.
Wild Well Control utilise également des simulateurs pour une formation plus technique, en modélisant le comportement et la migration des gaz et la manière dont ils affectent la pression. Ce qui était autrefois schématisé sur un tableau blanc à l'aide de dessins et de calculs peut désormais être réalisé avec une extrême précision dans une salle de simulation. "Nous pouvons placer une bulle de gaz dans le puits et demander au foreur d'ouvrir l'étranglement et de maintenir la pression du tubage constante. Maintenez-vous une pression constante au fond du puits ? explique M. Thiel. "Ils peuvent voir les erreurs qu'ils commettent ou comment ce qu'ils pensent être un contrôle de la pression ne l'est pas. Nous pouvons l'utiliser pour enseigner et renforcer les compétences réelles qu'ils utiliseront sur l'appareil de forage".
L'avenir de la formation au contrôle des puits, a-t-il ajouté, sera constitué de simulateurs capables d'offrir une expérience aussi proche que possible du monde réel. "Du point de vue d'un fournisseur de formation, la fonctionnalité est l'élément le plus important. Nous voulons que l'étudiant évolue dans l'environnement le plus réaliste possible, et il est essentiel qu'il dispose de la représentation la plus précise possible de ce qu'il verra sur le terrain."
L'accélération de l'apprentissage virtuel et des cours à distance due à la pandémie, a-t-il noté, a changé la façon dont l'industrie envisage la formation sur simulateur. Les avantages logistiques sont évidents. Lors d'une formation récente, par exemple, un instructeur en contrôle de puits a dispensé des cours dans différentes régions du monde, sans avoir à se déplacer ni à payer les frais correspondants. Cependant, il s'est fait l'écho d'autres personnes qui estiment que les cours en ligne ne peuvent pas offrir le même niveau d'engagement que leurs équivalents en personne.
Dans de nombreux cas, les éléments tactiles et l'immersivité font une réelle différence pour l'apprenant, a déclaré M. Thiel. Du point de vue du formateur, l'interaction en face à face fournit des indices non verbaux et d'autres signes que l'apprenant éprouve des difficultés, qui peuvent être perdus lors d'un appel Zoom. "En tant qu'instructeur, nous aimons être présents, entrer dans le vif du sujet et aider", a déclaré M. Thiel. "Si un étudiant a du mal à utiliser l'étrangleur, nous pouvons l'aider à résoudre ses problèmes. On perd un peu cela avec l'apprentissage à distance".