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Après l’Australie, Sodern souhaite déployer sa sonde à neutrons dans les mines des quatre coins du monde

Xavier Boivinet

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Après l’Australie, Sodern souhaite déployer sa sonde à neutrons dans les mines des quatre coins du monde

Quatre sondes d'interrogation neutronique de Sodern équiperont des camions semi-autonomes de l'australien MPC Kinetic pour explorer des puits miniers à la chaîne.

© Sodern

Le 26 octobre, Sodern a vendu au prestataire de services australien MPC Kinetic quatre sondes d’interrogation neutronique qui permettent d’analyser la nature de la roche autour d’un puits. Cette vente s’inscrit dans la mise en place d’une offre de service de mesures dans l’industrie minière. Après l’Australie, Sodern souhaite se développer en Amérique du Sud, Afrique du Sud et Canada.

Sodern est connue pour ses activités dans le spatial, notamment avec ses viseurs d’étoiles ou la réalisation du sismomètre envoyé sur Mars lors de la mission Insight. Mais la filiale d’ArianeGroup basée à Limeil-Brévannes (Val-de-Marne) l’est moins pour ses sondes d’interrogation neutroniques dédiées au secteur minier. C’est pourtant une de ses activités qui prend de l’ampleur : le 26 octobre, l’entreprise en a vendu quatre à l’australien MPC Kinetic, un prestataire de services dans le domaine du « logging » - activité qui consiste à descendre des outils de mesure dans des puits pétroliers et miniers. « C’est une commande importante pour nous qui s’inscrit dans une dynamique en forte croissance », assure Philippe Jeanneau, responsable marketing des produits neutroniques chez Sodern.

De l’Australie au reste du monde

Cette fois, Sodern ne se contente pas de vendre ses sondes neutroniques – comme il a pu le faire depuis 2014 avec des groupes miniers : « Maintenant que notre technologie est mature et en nous associant avec MPC Kinetic, nous développons une offre de service pour des mesures clés-en-main, poursuit M. Jeanneau. Après l’Australie, nous souhaiterions reproduire ce modèle avec d’autres prestataires de services pour nous établir sur d’autres gros sites miniers en Amérique du Sud, en Afrique du Sud et au Canada. » Et ce pour des gisements divers et variés : fer, cuivre, nickel ou bauxite notamment.

De l’exploration d’un gisement à l’exploitation d’une mine à ciel ouvert, les groupes miniers réalisent de nombreux forages et ont besoin de connaître la nature de la roche en profondeur. « Habituellement, ils prélèvent des échantillons à analyser en laboratoire, ce qui est très coûteux et peut prendre 48 heures dans le meilleurs des cas, voire une semaine, précise M. Jeanneau. Notre sonde permet de remplacer une grande partie des échantillonnages en faisant des mesures en temps réel, ce qui permet aux exploitants de prendre des décisions rapidement quant à leur stratégie de forage. » Poursuivre ou abandonner les forages dans une zone par exemple, ou connaître rapidement vers quelle filière orienter le minerai en fonction de sa nature. « Il y a un énorme potentiel qui n’est pas encore exploité aujourd’hui et qui pourrait réduire les coûts et les dépenses en énergie et en eau », ajoute M. Jeanneau.

Analyse en temps réel et exploration des puits à la chaîne

D’une hauteur de 3,4 mètres pour un diamètre de 10 centimètres (4 pouces), la sonde d’interrogation neutronique de Sodern - baptisée FastGrade - permet d’analyser la roche le long d’un puits. Elle est équipée d’un spectromètre et d’un émetteur de neutrons pulsés alimenté en électricité. Envoyés latéralement, les neutrons frappent la roche dont les atomes passent dans un état excité. Ceux-ci émettent un rayonnement gamma lorsqu’ils reviennent dans leur état de repos. Le spectromètre analyse alors les longueurs d’onde des rayons gamma, caractéristiques de la composition chimique de la roche. « Nous pouvons savoir ce qui se trouve à quelques dizaines de centimètres autour du puits, sur toute sa hauteur, précise M. Jeanneau. Et l’analyse est faite en temps réel. »

Pour explorer les mines australiennes, les sondes de Sodern équiperont donc les camions de mesure semi-autonomes de MPC Kinetic. Ceux-ci ont été développés de manière à passer d’un puits à l’autre extrêmement rapidement, assure M. Jeanneau : « En phase d’exploitation, il faut être capable de sonder un trou toutes les sept minutes. Il fallait donc limiter au maximum les opérations manuelles. » Un bras robotisé fixé au camion saisit la sonde, la met en position verticale, détecte la position du puits et y descend l’outil grâce à un treuil. Une fois le fond détecté, l’émetteur de neutrons est allumé et la mesure s’effectue à la remontée. Seul le déplacement du camion de puits en puits se fait manuellement.

Défis technos pour une adaptation au secteur minier

Si la technologie des sondes neutroniques est répandue depuis longtemps dans le secteur pétrolier, Sodern indique l’avoir adaptée et rendue abordable pour une utilisation dans l’industrie minière. « Nous sommes parvenus à un produit bien moins cher », assure M. Jeanneau qui précise que les sondes FastGrade de la PME sont plus compactes et basées sur une architecture mécanique simplifiée dans la mesure où les conditions de pression et de température sont moins sévères dans les mines que dans les puits pétroliers. FastGrade a été conçue pour descendre à des profondeurs d’environ 400 mètres alors que celles du secteur pétrolier ont généralement besoin d’aller à plusieurs milliers de mètres.

« De plus, beaucoup de sondes à neutrons existantes se contentent d’étudier des caractéristiques de la roche, comme sa porosité, et n’ont pas besoin de la spectrométrie, relève M. Jeanneau. Intégrer un spectromètre dans une sonde de 4 pouces avec un générateur électrique de neutrons comme nous l’avons fait était aussi un challenge en termes d’ingénierie. »

Enfin, la durée de vie de la source neutronique a également été largement allongée par rapport à celles utilisées dans le secteur pétrolier : « Notre source doit pouvoir fonctionner 10 000 heures, contre 500 heures dans le pétrole, assure M. Jeanneau. C’était aussi un vrai défi. »

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