Devoir de Philosophie

Le pompage offshore (TPE)

Publié le 04/07/2012

Extrait du document

On estime que l'offshore est né à la fin des années 1940 avec l'apparition des premières plates-tonnes dans le golf du Mexique. au large de la Floride, alors que jusque-là, digues et quais étaient à peu près les seules constructions entreprises en mer (mais à proximité des côtes, en eaux peu profondes). On conçoit alors quel saut technologique il fallait accomplir pour installer des constructions pérennes et fonctionnelles dans l'environnement très hostile qu'est le milieu marin !

« Une fois le forage effectué, le navire ou la plate-tonne de forage sera tracté vers d'autres zones de travail.

La plate-fonne de production est ensuite amenée sur place et commence l'exploitation du gisement Les plus petites plates-lonnes sont entièrement construites à terre.

Elles sont ensuite chargées sur des barges ballastées, dont la coque peut être entièrement immergée pour libérer la plate-forme dans l'eau.

Les plus grosses plates-lonnes sont conçues dans des zones côtières protégées, comme par exemple les ijords norvégiens.

Elles sont ensuite remorquées jusqu'à la zone de forage, soit à la verticale (pour les plates-formes élévatrices, semi-submersibles, à lignes tendues ou gravitaires), soit couchées sur une barge (pour les structures souples ou métalliques fixes).

Selon les cas, elles sont immergées : pour les unes, on remplit d'eau les ballasts pour les alourdir ; pour les autres on les redresse et on les plonge dans la mer.

Une fois installée, la plate-fonne n'est pas encore tout à fait achevée.

Certains travaux se finissent en mer.

Il faut aussi raccorder les différentes canalisations, ce dont se chargent de petits robots sous-marins.

Enfin, la plate-forme est elle aussi munie de dispositifs de forage afin de creuser les autres puits qui permettront d'améliorer la vidange du réservoir au cours de ses vingt à quarante ans d'existence.

Au total, entre la découverte du champ pétrolifère ou gazifère et sa mise en production, il peut s'écouler jusqu'à vingt ans! Il existe différents types de plates­ formes, inventés pour faire face à des situations particulières.

Les plates-'- autMWYitrkes Ces plates-formes, dites J«1r •· furent les tout premiers équipements de forage permanents, installés dans le golfe du Mexique.

Elles sont constituées d'un pont flottant relié par des crémaillères à des piles verticales : le pont flottant est ainsi remorqué jusqu'à la zone de forage, où les piles sont descendues pour prendre appui sur le fond marin, ce qui pennet d'élever le pont au-dessus de l'eau.

Les jack up peuvent être installés dans des fonds allant jusqu'à 140 m.

part posé sur des flotteurs.

Ces plates-lonnes sont maintenues en leur lieu d'exploitation grace à des lignes d'ancrage et par le poids de leur chaines.

La flottaison est assurée par une grande coque profonde de façon à avoir un centre de gravité bas et donc une bonne stabilité.

Les plates-tonnes métalliques fixes Elles sont également appelées jackets.

Ce sont des structures métalliques indéformables.

Elles peuvent être posées sur 400 rn de fond.

On les trouve essentiellement dans le golfe du Mexique, le golfe Persique et la mer du Nord.

Les piles nécessitent la mise en place de fondations.

Les stndllres pDitalres e11 béton Les structures gravitaires en béton sont apparues vers 1970 et se composent d'un lOt massif en béton.

Comme les jackets, elles sont directement posées sur le fond, mais à leur différence, elles ne nécessitent aucune fondation, car leur stabilité est assurée par leur propre poids (d'où leur nom).

Les structures souples Les structures souples ressemblent aux plates-formes métalliques fixes ; elles sont toutefois conçues pour se • détonner • sous l'action de la houle et des vagues.

Les plmes-fannes i llpes tendues Les plates-lonnes à lignes tendues s'apparentent aux plates-formes semi­ submersibles.

Toutefois, à la différence de celles-ci, elles sont ancrées au fond de la mer par des cables sous-tension.

C'est un concept sophistiqué qui reste très coOteux.

pour Roating Produdion Storoge and Offlaading, c'est-à-dire navire de stockage-traitement en anglais) permettent d'atteindre de plus grandes profondeurs.

Toute la difficuké consiste à les maintenir au-dessus de la zone de forage : des balises acoustiques placées sur le sol marin envoient un signal continu qui permet de situer la position du puits de forage.

On se sert de propulseurs télécommandés et de positionnement par satellite (DGPS).

TIAITEMENT n TLVISPOIII' Une loisia production lancée, les hydrocarbures collectés sont en partie traités sur place.

Ensuite, ils sont acheminés à terre par deux moyens : soit par oléoduc ou gazoduc.

soit par navire pétrolier ou méthanier.

A l'origine, le transport du pétrole par navire s'effectuait dans des barils en bois que l'on chargeait dans les cales des navires.

Le baril (159 L) est d'ailleurs encore l'unité de mesure utilisée.

On eut ensuite l'Idée de construire des navires spéciaux : les pMrollen.

La coque de ces navires est entièrement compartimentée en citernes, tandis que les quartiers de vie (le chateau) et les machines sont situés à l'arrière du navire.

l'équipage est constitué d'environ 25 hommes.

Les plus grands pétroliers peuvent transporter jusqu'à 400000 tonnes de pétrole brut du golfe Persique à l'Europe, après avoir contourné l'Afrique, en trente jours ! Les oiHfta (et les gazoducs) sont des canalisations dédiées à l'acheminement du pétrole (ou du gaz).

Elles ont souvent un diamètre supérieur à un mètre et des stations de pompage sont installées à intervalles réguliers permettant ainsi de maintenir une vitesse d'acheminement de 5 km/h.

Dans des conditions difficiles, le coOl d'un kilomètre peut être aussi élevé que celui de la construction d'un kilomètre d'autoroute ! l'installation d'un oléoduc est réalisée par des navires spécialement équipés.

Des ~ peuvent aider à cette mise en place pour des profondeurs de quelques centaines de mètres.

lis restent alors plusieurs heures sous l'eau pour effectuer ces travaux sous-marins et respirent des mélanges gazeux spéciaux à l'aide d'un détendeur relié à un narguilé (à la façon des scaphandriers).

DBIAiniiiMENT les plates-formes offshore ne sont pas éternelles : lorsque la nappe d11ydrocarbures s'épuise, leur exploitation ne présente plus d'Intérêt Elles ne sont pas pour autant abandonnées en pleine mer, car elles représenteraient des sources de pollution et des obstacles dangereux pour la navigation et le chalutage.

les compagnies pétrolières qui les exploitent sont tenues de démanteler ces nes artificielles de béton et d'acier, au nom du droit international de la Convention de Genève de 1958 qui exige la suppression de toute installation sur le plateau continental.

Ainsi les premières plates-lonnes des années 70 arrivent-elles à présent en fin de vie, comme par exemple dans le champ pétrolifère de Frigg en mer du Nord, l'un des premiers gros champs à se trouver dans cette situation.

Certaines compagnies -----------....1"-----------....1-----------~ suggèrent néanmoins des akernatives Les 3 pands types de plates-formes offshore Plate-,_ fixe : jack., au démantèlement : elles peuvent proposer de couler carrément la plate-forme.

D'autres proposent de transformer ces structures en récifs de coraux.

Certaines plates-formes situées en zone internationale ont été revendues à des particuliers soucieux d'échapper aux lois et taxes de leur pays.

Enfin, le 28 mars 1999, Sea Launch, une société spatiale privée, fait décoller sa première fusée à partir d'une plate­ tonne reconvertie (la ,.,.,.,._ SN '-1) située à proximité de l'équateur, ce qui permet d'économiser du carburant ! l'océan est un milieu particulièrement hostile.

Il faut tenir compte de nombreuses contraintes.

La houle, le courant et le vent induisent des efforts horizontaux sur les plates-formes fixes et des mouvements d'accélération sur les plates-formes flottantes, qui affaiblissent la structure.

En mer du Nord lors des tempêtes, la hauteur des vagues peut atteindre plus de trente mètres (soit l'équivalent d'un immeuble de dix étages).

Ainsi, au cours de la nuit du 15 février 1982, une tempête fit rage au large des cOtes de Terre-Neuve.

La plate­ forme de forage Ocean Ranger sombra sous les flots.

Quatre-vingt-quatre hommes périrent dans cette tragédie.

D'autres accidents ont eu lieu à bord des plates-formes, qui montrent malheureusement qu'Il s'agit d'endroits particulièrement dangereux : elles bénéficient donc d'un chef de quart.

comme sur tout navire, dont la mission est exclusivement consacrée à la sécurité du bord.

De plus, les plates­ formes doivent être autonomes vis-à-vis de la terre.

Pour cela, elles sont équipées d'un matériel de sauvetage minimum, indispensable tant les risques d'accident sont omniprésents.

l'eau salée est également une source de corrosion pour les matériaux (notamment l'acier) employés dans la plate-forme.

En outre, la plupart des sites producteurs de pétrole sont situés en zone à fort risque sismique.

Le sol est donc également un paramètre à prendre en compte lors de la conception d'une plate-forme fixe.

COUP D'OEIL SUR L'AVENIR LA RN DU m-El On entend beaucoup parler de l'épuisement des ressources de pélrole vers 2050.

En général, cette affirmation repose sur les estimations des réserves prouvées et des réserves probables.

Toutefois, il reste encore à découvrir de nombreux champs sous-marins insoupçonnés, qui pourraient différer cette échéance.

De plus, certains gisements non rentables actuellement le deviendront avec l'augmentation des prix du pétrole provoquée par sa raréfaction, mais également grace à la banalisation de certaines techniques.

ET W (NEIGIES IENOUVEIMUS l A 111eure où l'on recherche des énergies akernatives, les éoliennes semblent une solution d'avenir.

Cependant.

les différentes régions de la planète ne sont pas toutes égales devant Éole ; c'est pourquoi l'on parle de • gisements de vent • pour les régions très ventées, par comparaison aux gisements de matières fossiles.

Or il apparait que les principaux gisements de vent se trouvent ...

en mer ! D'où l'Idée d'Installer des champs d'éoliennes en pleine mer.

l'ensemble du savoir-faire acquis dans l'Industrie pétrolière en matière d'offshore pourrait donc servir finalement aux énergies renouvelables !. »

↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓

Liens utiles