Putting the 'al' in oil patch

L'intelligence artificielle gage d'une industrie pétrolière performante

Christine Chan, chercheuse à l'Université de Regina, crée les tout premiers systèmes d'intelligence artificielle capables d'augmenter les performances dans l'industrie pétrolière et gazière
1 septembre 2007
Quand les baby boomers travaillant dans l’industrie du pétrole prendront peu à peu leur retraite au cours des prochaines années, leurs employeurs ne perdront pas simplement du personnel, mais aussi du savoir-faire. Les retraités emporteront avec eux des années d’expertise et d’expérience de travail qui ne s’acquièrent pas dans les manuels de formation. Cette réalité en préoccupe plus d’un, mais Christine Chan, ingénieure en logiciel à l’Université de Regina, a trouvé un moyen avant-gardiste d’y remédier.
 

Mme Chan est l’une des rares personnes qui, dans le domaine pétrolier au Canada, s’intéresse à la question du partage et de la conservation des connaissances. Elle a recours aux données historiques et aux connaissances des spécialistes pour mieux prévoir la capacité et le comportement des puits de pétrole, pour former le nouveau personnel et pour obtenir des employés le meilleur d’eux-mêmes.

« Nous perdons des gens d’expérience, explique Malcolm Wilson, directeur du Bureau de l’énergie et de l’environnement de l’université, et nous n’avons pas encore élaboré de stratégie adéquate pour faire face à cette situation. Nous avons besoin de plus d’intelligence artificielle pour continuer à profiter de l’expérience existante. C’est ici qu’entre en jeu le travail de Christine. »

Il n’a pas été facile de convaincre tout le monde. Mme Chan exécute elle-même la plupart des démarches initiales pour obtenir la participation du secteur pétrolier. « Je prends l’initiative, explique-t-elle. J’entretiens des contacts avec des membres de l’industrie et je communique régulièrement avec eux pour savoir quels systèmes pourraient leur être utiles. » Quelques projets ont suffi pour que l’industrie comprenne les avantages apportés par le travail de Mme Chan. Les prix à la hausse du pétrole et les départs à la retraite de plus en plus nombreux, ont mis en évidence l’importance de l’intelligence artificielle (IA) pour l’industrie pétrolière.

L’industrie pétrolière et gazière recueille des tonnes d’information. Les puits sont équipés de capteurs qui relaient constamment les données de production. De plus, des échantillons de forage et des résultats de sondage s’accumulent depuis les années 1940. Il est difficile d’extirper des informations utiles de cette masse de données. C’est pourquoi Jon Hromek, chef de l’exploitation de Prairie Hunter Exploration Corporation, recourt à Mme Chan pour l’interprétation des données que possède son entreprise sur les puits de pétrole. Ils déterminent ensemble le type d’analyse qui sera nécessaire, puis Mme Chan et ses étudiants créent un système en conséquence.

Dans le cadre de l’un de ces projets, Mme Chan et M. Hromek ont étudié les valeurs de porosité de la roche dans 32 puits de pétrole pour en prévoir la production. Les résultats ont aidé à déterminer les puits dont la production est insuffisante et à guider l’exploration future. « Si nous connaissons la porosité d’une carotte, nous pouvons prévoir la production, explique M. Hromek, et la seule façon de le faire est d’utiliser le système élaboré par Mme Chan. »

Mme Chan va encore plus loin, car elle s’appuie aussi sur l’expérience des experts. « Nous appliquons leurs connaissances aux données, précise-t-elle. Un opérateur expérimenté peut examiner les données relatives à un puits qui fonctionne mal et avoir une bonne idée de la nature du problème et de la façon de le régler. Nous recueillons ce savoir expérientiel en interrogeant les personnes chevronnées et en intégrant leurs réponses dans le logiciel afin de créer un système d’intelligence artificielle. »

« Le système aide à prendre des décisions, poursuit Mme Chan. Pour l’employé novice, il agit comme un tuteur qui suggère une bonne façon de remédier à un problème. » Le logiciel analyse les données entrantes et formule des suggestions. C’est comme si l’employé inexpérimenté avait tout le temps à ses côtés un spécialiste chevronné. L’intelligence artificielle améliore aussi l’efficacité de la maintenance en présentant, par ordre de priorité, les tâches de routine à exécuter. Le logiciel indique aux employés quels puits exigent le plus de maintenance et ce à quoi il faut s’attendre sur place. Et tout cela n’est qu’une infime partie des avantages que l’intelligence artificielle pourrait apporter à l’industrie.

Mme Chan a fait des études multidisciplinaires et a fréquenté la Stanford University et l’Université de la Colombie-Britannique. Elle a obtenu son doctorat de la Simon Fraser University et y a travaillé avec un chercheur-boursier renommé en intelligence artificielle. « Mon intérêt pour l’IA n’a cessé d’augmenter, déclare-t-elle. L’intelligence artificielle est hautement interdisciplinaire, ce qui est important pour résoudre des problèmes majeurs. »

En réglant des problèmes auxquels personne ne s’était attaqué auparavant dans l’industrie pétrolière, Mme Chan s’est acquis une réputation de chef de file en intelligence artificielle. Ce que M. Wilson n’a pu que constater au cours d’une conférence récente sur l’IA, où il s’est rendu compte que Mme Chan et ses étudiants de troisième cycle étaient plus compétents que les spécialistes de l’université américaine de premier plan où se tenait la conférence.

M. Hromek peut en témoigner. Avant de collaborer avec Mme Chan, ses recherches d’applications de l’IA à l’industrie pétrolière se sont avérées nulles. « Mme Chan ne cesse de progresser dans la façon d’utiliser les données », affirme-t-il.

Dans une industrie qui génère 75 milliards de dollars annuellement et dont les prix du pétrole sont en constante augmentation, les analyses de données de Mme Chan suscitent de plus en plus d’intérêt et apparaissent de plus en plus essentielles. « Il est de plus en plus difficile d’extraire le pétrole, déclare-t-elle. Avec mon travail, je propose un moyen de trouver de nouvelles techniques et d’améliorer l’efficacité de ce qui se fait déjà. » Les appareils de forage creusent de plus en plus loin pour trouver le pétrole et Mme Chan fait de même pour extraire l’information à l’aide de l’intelligence artificielle.