De nos jours, nous disposons d’une meilleure connaissance scientifique de la surface de Mars que de nos propres fonds marins. La connaissance approfondie de la nature et de la configuration des sols sous-marins de notre planète est liée à de multiples enjeux, tels que la sécurité de la navigation, les objectifs de recherche (archéologie, études marines) et les objectifs d’exploration. Cela inclut également l’exploration des gisements sous-marins de pétrole.
Pour identifier les éventuelles réserves de pétrole sous les océans, il convient d’analyser les caractéristiques géologiques des fonds marins. Comme il s’agit généralement de zones très difficiles d’accès et situées à de grandes profondeurs, les fonds marins sont cartographiés à l’aide d’une méthode de prospection géophysique appelée sismique par réflexion.
La prospection pétrolière à l’aide de l’étude sismique par réflexion
La sismique par réflexion consiste à analyser des échos d’ondes sismiques créées artificiellement. Ces ondes se propagent sous l’eau et, à la manière d’un faisceau de lumière, sont partiellement réfractées et réfléchies lorsqu’elles atteignent les couches géologiques. La vitesse de réflexion des ondes dépend des différences de densité entre les couches adjacentes. Lorsque les ondes réfléchies retournent à la surface de l’eau, elles sont captées par des géophones qui enregistrent leur intensité et leur durée. L’analyse des données enregistrées permet ensuite de déterminer la profondeur exacte des différentes strates.
La méthode la plus courante d’analyse sismique par réflexion est appelée méthode de point milieu commun (PMC). Le but est d’obtenir une série de traces reflétant d’un même point central, puis de les compiler. Avant analyse, il est cependant nécessaire d’effectuer une correction d’obliquité à l’aide de la méthode de propagation en mode normal (NMO). Les différents points de réflexion sont alors corrigés de manière à apparaître à la bonne échelle de temps et à la bonne position.
Méthode PMC : Une mesure précise de la pression est essentielle
La prospection pétrolière est effectuée à l’aide de bateaux spécialement équipés, qui traînent de nombreux câbles de mesure pouvant atteindre plusieurs kilomètres de long. Ces câbles, nommés « streamers », sont équipés à intervalles réguliers d’hydrophones afin d’enregistrer les ondes réfléchies. Pour générer ces ondes, une source sonore est installée au début des streamers. Étant donné qu’il est impératif de connaître la position exacte (profondeur) des hydrophones pour obtenir des résultats précis, chaque hydrophone est équipé d’une cellule de mesure de pression.
Dans la prospection pétrolière sous-marine, l’implémentation des hydrophones est souvent effectuée à l’aide de cellules de mesure de pression fabriquées par STS. Étant donné qu’une précision absolue est requise dans ce processus complexe et exigeant, la technologie de mesure employée doit répondre à des exigences strictes. Puisque les streamers ne sont positionnés qu’à quelques mètres sous la surface de l’eau, les cellules de mesure doivent pouvoir afficher des pressions comprises entre 0 et 15 bars. Mais en raison de leur proximité avec la surface de l’eau, la plage de mesure réelle ne dépasse pas 2 bars (absolus). La précision requise dans cette plage de mesure correspond à une erreur totale inférieure à 0,3 %.
Les autres exigences auxquelles STS a su répondre lors du développement de ces cellules de mesure incluent les dimensions réduites du dispositif : 12 mm x 13,8 mm. En outre, puisque les hydrophones coulent lorsque le navire s’immobilise, les cellules de mesure sont étudiées pour résister à des pressions de surcharge de 100 bars tout en restant fonctionnelles. Et puisqu’il s’agit d’une application en eau salée, du titane est utilisé pour le boîtier de la cellule de mesure de pression.
