L’un des plus grands enseignements à tirer de cette Conférence GTC 2025, pour reprendre une déclaration du PDG de NVIDIA Discours de Jensen Huang: « L’énergie est notre bien le plus important ».

Ce message fort s'est poursuivi tout au long de la conférence, où Huang a dévoilé de nouveaux GPU et matériels pour centres de données, ainsi que leurs statistiques d'efficacité énergétique, notamment le débit en jetons par mégawatt. Face à la demande croissante de puissance du calcul haute performance (HPC) et de l'IA, le secteur de l'énergie évolue rapidement pour accroître sa production en investissant dans de nouvelles sources, méthodes et améliorations de processus. Alors que de plus en plus d'entreprises dépendent du calcul hyperscale dans le cloud, les utilisateurs finaux et les leaders technologiques du secteur étudient attentivement la manière dont ils peuvent exploiter les nouvelles technologies pour maîtriser la hausse des coûts énergétiques tout en améliorant les performances de leurs applications. 

Dans la session GTC axée sur la simulation et la conception CAE, SLB (anciennement Schlumberger) et Rescale présentation a montré comment les technologies de simulation avancées, optimisées par le matériel et les logiciels NVIDIA, révolutionnent le secteur de l'énergie. Le PDG de Rescale Joris Poort et conseiller technique en simulation de SLB Gocha Chochua a dirigé une session sur la manière dont le nouveau matériel GPU combiné à des logiciels HPC et IA spécialisés génère des gains significatifs, en fait, des améliorations de plusieurs ordres de grandeur en termes de vitesse et de rentabilité pour les analyses d'ingénierie critiques. 

Explorer de nouvelles technologies pour la simulation énergétique

Les équipes d'ingénierie du secteur de l'énergie s'efforcent d'obtenir des résultats de R&D plus rapides et plus efficaces grâce aux méthodes et technologies informatiques les plus récentes. Les méthodes traditionnelles, souvent limitées par des flux de travail manuels et cloisonnés, ne suffisent plus à répondre à la demande croissante. SLB, leader mondial des technologies énergétiques, a adopté des technologies de simulation avancées pour relever ces défis. En exploitant la dynamique des fluides numérique (CFD) couplée à un matériel GPU optimisé pour la modélisation par éléments discrets (MNE), SLB accélère la résolution de problèmes d'ingénierie critiques tels que le dépôt de tartre dans les équipements de fond de puits, susceptible de perturber gravement les processus de récupération du pétrole. Ces simulations eulériennes-lagrangiennes couplées ou hybrides sont extrêmement gourmandes en ressources de calcul et en temps, car l'écoulement des fluides et les interactions entre particules individuelles sont explicitement calculés et s'influencent mutuellement. Obtenir des résultats précis et rapides grâce à ces simulations peut faire la différence pour remporter des contrats importants, réduire les déploiements de plusieurs mois et garantir la fiabilité des opérations offshore. 

L'approche innovante de SLB en matière d'ingénierie assistée par ordinateur

L'approche innovante de SLB repose sur une modélisation détaillée des conditions du sous-sol et du comportement des particules, rendue possible par les GPU NVIDIA sur la plateforme cloud de Rescale. Cette combinaison permet des simulations haute fidélité qui améliorent la productivité des puits de pétrole, optimisent les stratégies de production et réduisent les coûts de maintenance. Particulièrement dans les environnements à forte salinité comme les champs pré-salifères du Brésil, ces simulations établissent une nouvelle norme en matière d'efficacité et de réduction des risques dans la production d'hydrocarbures.

Technologies clés et cas d'utilisation

• Accélération GPU pour IAO : L'utilisation de l'accélération GPU par SLB a permis d'améliorer considérablement la vitesse et l'efficacité des simulations. Par exemple, les simulations couplées CFD-DEM de vannes de fond, qui prenaient auparavant 180 jours sur des machines internes, peuvent désormais être réalisées en une fraction du temps grâce aux GPU NVIDIA. La plateforme HPC basée sur le cloud de RescaleCela permet non seulement d’accélérer la qualification des équipements mais aussi de réduire les coûts et les émissions de gaz à effet de serre.
  Joris Poort, fondateur et PDG de Rescale, a souligné l'importance de l'accélération GPU : « L'accélération a été multipliée par dix, avec une réduction des coûts de vingt fois, ce qui est incroyable. Imaginez : faire tourner un ordinateur pendant 10 jours ! Quel serait le coût, sans compter les temps d'arrêt liés à l'attente ? »

• Simulation améliorée par l'IA : substituts de l'IA Les modèles et les modèles d'ordre réduit (ROM) permettent des simulations plus rapides, permettant une production énergétique plus efficace et durable. Ces modèles peuvent être déployés en périphérie, offrant ainsi des capacités de prise de décision rapide sur le terrain. Par exemple, l'utilisation par SLB de modèles d'ordre réduit pour la détection des fuites de méthane sur le terrain a permis d'obtenir une accélération de 3,600 XNUMX fois, permettant une visualisation en temps réel et une détection précoce des fuites.
  
  Chochua, du SLB, a souligné l'impact des simulations améliorées par l'IA : « Nous pouvons utiliser des modèles d'ordre réduit pour réaliser de nombreuses simulations nécessaires à la résolution du problème inverse consistant à utiliser les données des capteurs pour déterminer l'emplacement de la fuite. Même une simulation de dynamique des fluides numérique de base sur un maillage grossier prendrait environ une heure. Il est donc difficile de déployer un ordinateur en périphérie sur le terrain pour des prévisions en temps réel. »

• Visualisation 3D en temps réel : NVIDIA Omnivers Permet la visualisation 3D en temps réel des résultats de simulation, facilitant ainsi la collaboration et la prise de décision. Cette technologie permet aux ingénieurs de visualiser en temps réel des phénomènes complexes, tels que les simulations de panaches de méthane, améliorant ainsi leur capacité à prévoir et à atténuer les émissions.

Chochua a expliqué les avantages de la visualisation en temps réel : « Une visualisation précise et en temps réel est extrêmement bénéfique. Par exemple, dans ce scénario, on peut visualiser une plateforme offshore, la direction du vent et une source potentielle de fuite. La forme du panache qui en résulte est assez inattendue et serait imprévisible sans simulation. »

Collaboration et résultats de Rescale et SLB

Le succès de SLB avec la plateforme Rescale est évident dans plusieurs projets clés :

• Vannes de régulation de débit de fond de trou : Les simulations SLB des performances des vannes dans des conditions difficiles en eaux profondes ont permis d'améliorer considérablement la qualification des équipements et l'efficacité de la production. L'utilisation de simulations accélérées par GPU a permis de réduire le temps de calcul de 180 à seulement 18 jours, avec une division par 30 des coûts.

Chochua a décrit l'impact de ce projet : « Nous avons été confrontés à un défi au large du Brésil, avec une formation pré-salifère et des débits très élevés. Les deux principaux problèmes étaient l'érosion et le dépôt de tartre. Bien que l'érosion soit un problème plus courant que nous ayons connu, dans ce cas précis, nous ne disposions d'aucune installation d'essai mondiale capable de gérer de telles conditions. Nous avons donc eu recours à des simulations couplées CFD-DEM avancées pour trouver une solution. »

• Solutions aux émissions de méthane : Le déploiement par SLB de simulations optimisées par l'IA pour la détection des fuites de méthane a permis une prise de décision rapide sur le terrain et une réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'utilisation de modèles d'ordre réduit permet des prévisions et des visualisations en temps réel, améliorant ainsi l'efficacité des stratégies d'atténuation des émissions.
  
  Chochua a expliqué l'importance de cette solution : « Le méthane est un gaz à effet de serre nettement plus puissant que le CO2 sur une période de 20 ans, contribuant à environ 30 % de l'effet de serre global dû aux émissions de méthane. Lorsqu'un capteur détecte une fuite, les données sont transmises à une tour solaire. La question cruciale devient alors : comment localiser précisément la fuite ? Pour y parvenir, nous explorons des modèles de transport de panache, comme le modèle d'ordre réduit présenté ici. »
• Simulation du sous-sol basée sur la géologie : L'utilisation par SLB de la modélisation de substitution pour les simulations du sous-sol a permis d'obtenir une accélération de 10 fois, permettant des prédictions plus précises des propriétés du sous-sol et accélérant l'exploration et la production.
  
  Chochua a décrit les avantages de cette approche : « Dans l'analyse du sous-sol, des propriétés comme la porosité et la perméabilité ne sont pas toujours définies avec précision. Bien que les mesures directes puissent être difficiles, nous disposons de données historiques de production, telles que les teneurs en eau et en gaz. Le processus implique un appariement historique, c'est-à-dire l'ajustement des paramètres de formation dans nos modèles jusqu'à ce qu'ils correspondent étroitement aux données historiques observées. »

Le rôle de Rescale dans l'autonomisation des innovateurs en ingénierie

La plateforme cloud de Rescale joue un rôle crucial pour les innovateurs du secteur de l'énergie comme SLB. En proposant des solutions HPC évolutives, agiles et rentables, Rescale permet à SLB de surmonter les limitations matérielles et de se concentrer sur l'innovation. La capacité de la plateforme à orchestrer le calcul, à gérer les données et à développer une IA spécifique à un domaine dans une boucle complémentaire ouvre la voie à de nouvelles méthodes qui accélèrent les avancées technologiques.

Chochua a souligné l'importance de la plateforme Rescale : « Notre partenariat avec Rescale a débuté l'année dernière. Leur plateforme est indépendante du logiciel, c'est-à-dire qu'elle n'est liée à aucun code ni fournisseur spécifique, ce qui facilite la collaboration. Depuis l'année dernière, nous avons éliminé les limitations matérielles. Auparavant, nous devions constamment nous demander si nous avions suffisamment de puissance de calcul pour une simulation. Aujourd'hui, nous avons l'impression d'avoir un accès illimité aux ressources dont nous avons besoin. »

Le cycle vertueux de l'innovation informatique et énergétique

La collaboration entre SLB et Rescale illustre un cercle vertueux d'innovation. Le cloud computing sur Rescale soutient les efforts d'ingénierie de SLB, qui alimentent à leur tour la production d'énergie pour répondre à la demande mondiale. Ce cycle d'innovation est encore renforcé par l'optimisation des GPU, qui améliore les performances et les coûts, et par les modèles de substitution de l'IA, qui permettent des simulations plus rapides et plus efficaces.

Joris Poort a souligné l'importance de ce cycle : « À mesure que nous développons de nouvelles sources d'énergie plus performantes, plus durables et plus fiables, nous pouvons les intégrer à la manière dont nous alimentons nos centres de données. Ces derniers se construisent à un rythme effréné. Et là encore, le facteur limitant historiquement la capacité de calcul des ingénieurs est la capacité de calcul. Or, la capacité de calcul est limitée par la consommation d'énergie. »

Réévaluer l'impact sur l'innovation énergétique

L'utilisation transformatrice par SLB de technologies de simulation avancées, optimisées par les GPU NVIDIA sur la plateforme cloud de Rescale, établit de nouvelles normes d'efficacité et de réduction des risques dans le secteur de l'énergie. En adoptant l'accélération GPU, les méthodes optimisées par l'IA et la visualisation 3D en temps réel, SLB stimule l'innovation et la durabilité dans la production d'énergie. Les technologies clés de Rescale permettent aux innovateurs du secteur de l'énergie de relever les défis et de développer de nouvelles méthodes qui enrichissent l'humanité. Regardez la présentation complète de NVIDIA GTC pour l'histoire complète. 

Alors que nous nous tournons vers l’avenir, la collaboration entre SLB, Rescale et NVIDIA continuera de stimuler les avancées dans la technologie énergétique, ouvrant la voie à des solutions énergétiques plus durables et plus efficaces.

Si vous êtes intéressé par les technologies et méthodes explorées dans ce blog, les experts en simulation et HPC/IA de Rescale ont hâte de vous rencontrer. Planifiez un rendez-vous avec nous pour en savoir plus et évaluer certains des avantages pour votre organisation.