Le développement durable à Suncor

Technologies d'exploitation in situ

Nous développons un portefeuille de technologies in situ qui pourraient permettre de réduire l'intensité carbonique de la production de bitume.

La prochaine génération de l'extraction in situ

La technologie actuelle pour la production in situ par drainage par gravité au moyen de vapeur (DGMV) utilise des paires parallèles de puits horizontaux pour récupérer le bitume. Le puits supérieur distribue de la vapeur pour réchauffer le gisement et ramollir le bitume, lui permettant de s'écouler vers le puits inférieur d'où il peut être pompé vers la surface.

Un des défis du DGMV est qu'il affiche une grande intensité énergétique parce qu'il faut généralement chauffer le gisement à 200 °C ou plus pour que le bitume puisse s'écouler. Ce processus entraîne une consommation considérable de gaz naturel et nécessite la manutention et le traitement de grandes quantités d'eau générant des émissions de gaz à effet de serre.

En 2016, nous avons annoncé un objectif en matière de gaz à effet de serre visant à tirer parti de la technologie afin de réduire l'intensité des émissions totales provenant de notre production pétrolière et gazière de 30 % d'ici 2030. Pour contribuer à l'atteinte de cet objectif, nous devons développer et déployer des technologies qui vont au-delà du procédé DGMV actuel.

Nous développons un portefeuille de technologies in situ pour réduire l'intensité carbonique de la production de bitume et améliorer la compétitivité des coûts des procédés existants et des actifs futurs. Par conséquent, nous étudions comment faire en sorte que l'utilisation de la vapeur ne soit plus un procédé aussi dominant. La réussite de nos démarches entraînerait une réduction considérable de l'intensité de nos émissions de GES en amont. Nous envisageons une solution hybride combinant plusieurs des technologies que nous développons dans le but de réduire la consommation d'énergie et d'eau ainsi que les dépenses en immobilisations et les charges d'exploitation et d'améliorer les taux de production et la récupération des ressources.

Nous développons un portefeuille de technologies in situ pour réduire l'intensité carbonique de la production de bitume et améliorer la compétitivité des coûts.
Paul Morris
Directeur divisionnaire, Technologie in situ – Amont

Notre projet pilote initial et les analyses de ces technologies indiquent qu'il existe un potentiel considérable de réduire les émissions de GES aux installations existantes (actifs matures) et que les réductions des émissions pourraient atteindre 50 % ou plus aux nouvelles installations (actifs à construire) qui assureront notre croissance. De plus, nous prévoyons que les émissions du secteur Aval associées au raffinage de nouveaux courants de produits iront en diminuant. Ces technologies pourraient produire un pétrole brut plus léger et plus sobre en carbone, ce qui nécessitera moins de diluant pour le transport et réduira davantage les émissions de GES sur le cycle de vie pour ces technologies.

« Nous croyons que ces technologies, si elles s'avèrent fructueuses, permettraient au pétrole dérivé des sables pétrolifères d'afficher des intensités de GES égales ou inférieures à celles du baril nord-américain moyen, mentionne Paul. À notre avis, une des possibilités serait une solution hybride combinant plusieurs des approches et technologies novatrices que nous évaluons en ce moment. »

La technologie et l'innovation aideront à façonner l'avenir de la production et de la consommation d'énergie. Notre approche se fonde sur un portefeuille – faire progresser de multiples technologies à tout moment donné, en prévoyant qu'elles ne seront pas toutes fructueuses. Les technologies qui figurent dans ce Rapport sur le développement durable reflètent uniquement une portion des nombreuses initiatives que nos équipes travaillent actuellement à comprendre et à faire progresser.

Suncor travaille intensivement avec des organismes de recherche, des fournisseurs de technologies et des universités, ainsi qu'avec ses propres experts techniques à identifier, à évaluer et à faire progresser les technologies en stade précoce. Nos secteurs d'intérêt actuels incluent notamment :

  • Les procédés de récupération au moyen de solvants, combinés à diverses technologies de réchauffage
  • La co-injection de gaz non condensable pour le DGMV
  • Les technologies de forage des puits, y compris les dispositifs de régulation de débit

Traitement de l'eau produite par osmose inverse à haute température

Suncor s'est associée à Devon Energy et à Suez Water Technologies and Solutions – avec le soutien financier d'Emissions Reductions Alberta (ERA) – dans le cadre d'un projet qui développe des membranes d'osmose inverse à haute température convenant aux conditions de traitement du DGMV. Si le projet est couronné de succès, une usine utilisant des membranes à haute température pourrait réduire l'énergie et l'infrastructure requises pour le procédé de traitement d'eau du DGMV.

Apprenez-en davantage dans cette vidéo où Mick McGregor, ingénieur principal, Technologie, à Suncor explique le procédé d’osmose inverse à haute température.

Centre de technologie de la gestion de l'eau

Le Centre de technologie de la gestion de l’eau est une installation établissement de démonstration unique en son genre permettant aux entreprises de mettre à l'essai les technologies de traitement des eaux à une échelle commerciale. Ce Centre de 140 millions de dollars est annexé à l’installation de traitement centrale pour le drainage par gravité au moyen de vapeur (DGMV) de Firebag de Suncor et a ouvert ses portes en août 2019. On y procède à des essais sur un certain nombre de technologies pour améliorer la performance environnementale relativement aux répercussions sur l’eau, l’empreinte sur le sol, les déchets et les GES.

Sous les auspices de la Canada's Oil Sands Innovation Alliance, Suncor et les partenaires du Centre de technologie de la gestion de l’eau, Canadian Natural, Husky et CNOOC International, utilisent l’installation pour tester simultanément plusieurs technologies de traitement de l’eau, ce qui permettra aux partenaires de mener davantage d’essais pilotes qu’ils ne pourraient le faire seuls, tout en partageant les risques et les coûts. Cela permettra aux exploitants d’accélérer le développement et la mise en œuvre de nouvelles technologies de traitement de l’eau, ce qui en définitive raccourcira le délai actuel de huit ans requis pour tester les technologies sur le terrain et les mener au stade de l’application commerciale.

En mai 2019, le Centre de technologie de la gestion de l’eau a été nommé champion dans la catégorie de l’excellence opérationnelle et des projets – sables pétrolifères dans le cadre des JWN Energy Excellence Awards.

Visitez le Centre de technologie de la gestion l'eau

Solvant+

Suncor met l'accent sur les solvants comme solution de rechange à la vapeur pour la récupération du bitume des gisements in situ. La priorité que nous accordons actuellement aux procédés de récupération au moyen de solvants s'appuie sur notre expérience et notre connaissance existante, acquises dans le cadre de notre participation à des expériences il y a plus de 20 ans.

Dans les procédés à base de solvant envisagés par Suncor, un solvant hydrocarburé léger tel que le propane ou le butane est utilisé comme moyen principal pour fluidifier le bitume. Suncor développe, à la phase du projet pilote, une gamme de technologies de solvants appelées Solvant+, où le « + » réfère à diverses technologies de réchauffage qui peuvent être combinées à des injections de solvants. Cette documentation comprend ce qui suit :

  • Réchauffage des puits
  • Injection de solvant surchauffé
  • Réchauffage électromagnétique

Si le projet est concluant, Solvant+ peut potentiellement amener des améliorations environnementales importantes par rapport au DGMV, notamment une réduction de l'intensité des émissions de GES dans le secteur Amont de 50 à 70 %.

If successful, Solvent+ offers the potential for significant environmental improvements over SAGD including reducing GHG emissions intensity by 50 to 70%.

Solvant+ réchauffage de puits

Il s’agit d’une variante de Solvant+ où le principal mode d'ajout de chaleur au procédé se trouve dans la section horizontale du puits d'injection de solvant. Les principales technologies de réchauffage de puits envisagées comprennent :

  • Un chauffage à résistance électrique qui repose sur la génération de chaleur au moyen de métaux hautement résistants lorsque le courant les traverse, de façon semblable à un fil de grille-pain.
  • De la vapeur en circuit fermé qui utilise un système fermé installé dans le puits afin de faire circuler la vapeur pour réchauffer le solvant par conductivité.

Suncor prévoit actuellement mener un projet pilote du chauffage à résistance électrique en 2021.

Solvant+ surchauffage

Il s’agit d’une variante de Solvant + où le principal mode d'ajout de chaleur au procédé se trouve à la surface, par le chauffage du solvant à une température grandement supérieure à celle de sa vaporisation. Une fois surchauffé, le solvant est ajouté au gisement par le puits d'injection de solvant.

Solvant+ électromagnétique

Aussi connue sous le nom d'extraction par solvant au moyen de chaleur électromagnétique (EASE), il s'agit d'une variante de Solvant+ où le principal mode d'ajout de chaleur au procédé se trouve dans le gisement par l'utilisation d'énergie électromagnétique (EM).

À la manière d'un four à micro-ondes, ce procédé chauffe directement l'eau dans le gisement, qui à son tour chauffe et renvoie le solvant dans le gisement.

Enhanced Solvent Extraction Incorporating Electromagnetic Heating MD

Pour faire progresser la technologie d'extraction par solvant au moyen de chaleur électromagnétique, ou EASE (Solvant+ EM), nous avons réalisé d'importants travaux au cours des six dernières années dans le cadre du projet pilote Enhanced Solvent Extraction Incorporating Electromagnetic Heating (ESEIEHMD) à notre installation de Dover.

Ce projet pilote a été soutenu par un consortium formé de partenaires ainsi qu'une contribution de 1,5 million de dollars d'Alberta Innovates.

Le procédé ESEIEHMD, à l'instar du procédé DGMV, utilise des puits configurés en paires de puits horizontaux. Avec ce procédé, la vapeur est remplacée par de la chaleur électromagnétique et un solvant.

Nous prévoyons que l'essai pilote ESEIEHMD nous fournira en 2022 des résultats qui nous permettront d'évaluer plus à fond le potentiel de la technologie Solvant+ EM.

Installation de démonstration in situ

L'installation de démonstration in situ (ISDF) sera un endroit où nous pourrons optimiser et tester nos technologies Solvant+. Cette installation sera flexible dans sa conception, ce qui permettra à Suncor d'explorer et de tester de multiples options de réchauffage prévues pour 2026.

Suncor prévoit mettre à l'essai la technologie de réchauffage de puits et le surchauffage dans la première phase de l'ISDF. Les phases futures peuvent être utilisées pour faire l'essai de technologies de réchauffage supplémentaires.

Le calendrier actuel du projet commence en 2025.

Améliorations liées à la vapeur

Bien que Suncor envisage des technologies de récupération à base de solvant pour la croissance future, la vapeur est le principal mécanisme de récupération pour nos activités existantes et occasions de croissance à court terme.

Le portefeuille de technologies d'amélioration liées à la vapeur englobe toutes les améliorations au processus de récupération par DGMV comprenant l'ajout de solvant, de gaz non condensables et d'additifs chimiques ainsi que les améliorations aux procédés de démarrage. Ces technologies offrent la possibilité de réaliser d'importantes réductions des taux d'intensité de GES et de consommation d'eau.

Suncor continue de faire progresser ce programme dans le cadre de simulations, d'essais pilotes et de démonstrations. Les secteurs d'intérêt actuels du programme incluent notamment :

  • DGMV-SE
  • Co-injection de GNC

DGMV à solvant en expansion

Le procédé DGMV à solvant en expansion (DGMV-SE) est une amélioration de la technologie DGMV qui consiste à injecter une petite quantité de solvant hydrocarburé avec la vapeur. On s'attend à ce que l'ajout du solvant à base d'hydrocarbures accélère la production de bitume et réduise les besoins en matière de vapeur et d’eau et les émissions de GES. Un élément important de notre évaluation de cette technologie est l'amélioration de notre compréhension du confinement et de la récupération du solvant.

En 2020, nous avons terminé la période d'injection du solvant dans le cadre de la démonstration à l'échelle d'une plateforme à Firebag et nous en sommes actuellement à la phase de suivi post-injection. Nous surveillons notamment la récupération du solvant. Nous continuons d'évaluer les occasions nous permettant d'optimiser la récupération du solvant. La réduction de l'intensité des émissions approximative pour le cycle de vie complet d'un puits se chiffre à 5 à 10 %. Nous avons obtenu l'approbation réglementaire pour le déploiement du procédé DGMV-SE sur des plateformes commerciales futures.

Co-injection de gaz non condensables

À long terme, les gisements DGMV matures voient leur production diminuer et leur ratio vapeur-pétrole augmenter. Suncor a réalisé un essai pilote de la co-injection de gaz non condensable (GNC) pour détourner la vapeur des puits vieillissants vers de nouveaux puits affichant un ratio vapeur-pétrole plus bas. La co-injection de méthane avec la vapeur permet de réduire le ratio vapeur-pétrole tout en maintenant la production et la pression.

Cette technique réduit l'impact environnemental en optimisant la demande en vapeur à nos installations tout en réduisant l'intensité énergétique et les émissions de CO2.

Les projets pilotes à Firebag et à MacKay River ont montré des résultats encourageants, suscitant une application commerciale aux deux installations. La co-injection de GNC se fera de manière progressive alors que les puits mûrs passent à la phase de déclin.

Suncor se penche également sur l'utilisation de la co-injection de GNC tôt dans le cycle du DGMV afin d'améliorer la récupération dans certains types de gisements.

Améliorations des puits

L'amélioration de la fiabilité des actifs de DGMV créé des occasions de récupérer le pétrole plus efficacement tout en réduisant la consommation d'énergie et d'eau.

Suncor développe un portefeuille de technologies d'amélioration des puits visant à réduire les coûts, améliorer la sécurité et réduire l'empreinte des GES de nos activités de DGMV grâce à l'amélioration de la fiabilité et de l'efficacité des puits.

Ces technologies sont généralement testées sur le terrain aux activités de DGMV existantes, mais sont facilement adaptables à nos projets de croissance, peu importe si un procédé de récupération à la vapeur ou au solvant est employé.

Suncor prévoit que la plupart des technologies d'amélioration des puits actuelles seront prêtes à être déployées à l'échelle commerciale dans un délai d’un à quatre ans. Les secteurs d'intérêt actuels incluent notamment :

  • Fiabilité des pompes submersibles électriques
  • Dispositifs de régulation de débit
  • Réchauffage des puits
  • Intégrité des puits

Fiabilité des pompes submersibles électriques

Les pompes submersibles électriques sont fréquemment utilisées dans le cadre des activités de DGMV à Suncor. L'amélioration de la durée de vie des pompes améliore grandement les coûts consacrés à la maintenance et à la fiabilité, évite la perte de production et réduit les émissions de GES. Nous mettons l'accent sur l'amélioration de la fiabilité des pompes submersibles électriques dans le cadre de projets menés par Suncor et d'une collaboration conjointe de l'industrie, ce qui permet de mener plusieurs études en laboratoire et essais sur le terrain.

Dispositifs de régulation de débit

En contrôlant où la valeur est distribuée dans le gisement, nous pouvons améliorer la distribution de la vapeur le long du puits. Cela augmente l'efficacité de la vapeur et la fiabilité du puits en empêchant les percées de vapeur catastrophiques.

Les dispositifs de régulation de débit sont conçus pour permettre la régulation de la quantité de vapeur fournie et favorisent une meilleure conformité du gisement. Suncor met l'accent sur les conceptions améliorées qui rehaussent la fiabilité et la fonctionnalité des dispositifs de régulation de débit. Nous avons développé avec succès le M-Tool afin d'améliorer encore davantage l'efficacité et la fiabilité des dispositifs, en plus de réduire les coûts grâce à une simplification du concept.

Le M-Tool fait actuellement l'objet d'un essai pilote à MacKay River et Firebag, avec des résultats préliminaires encourageants. Nous travaillons également avec des partenaires de l'industrie pour permettre la mise à l'essai et le déploiement de ce concept amélioré à l'échelle des installations in situ.


ESEIEHMD est une marque déposée de L3Harris Technologies Inc. aux États-Unis, au Canada et dans d'autres pays.

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