09 Mai 2013  |  Sécurité
Publié dans Sécurité Environnement 01/2013

La quête de l’or noir

Puits plus profonds et durcissement des mesures de sécurité posent de nouveaux défis au secteur pétrolier et gazier off-shore. L’exploitation de ces réserves pose une multitude de défis techniques. Les risques augmentant considérablement avec la profondeur, les exploitants sont demandeurs de solutions, qui garantissent la sécurité en cas de défaillance. Des entreprises, telles que Trelleborg, ont su saisir l’opportunité et s’implantent sur ces nouveaux marchés.

En dépit des pas accomplis vers une plus grande efficacité énergétique et d’un climat économique houleux, la demande mondiale de pétrole et de gaz ne montre aucun signe d’essoufflement. Si la consommation dans les pays développés reste stable, la Chine doublera sa consommation de pétrole entre 2000 et 2015 et l’Inde verra sa demande progresser de 75 %.
À défaut de pouvoir clore le débat sur la date précise du fameux «pic pétrolier», une chose est certaine: il reste des quantités considérables de pétrole dans le sous-sol. De quoi «tenir» plusieurs décennies, selon la plupart des estimations. Le problème est que la plupart des gisements «d’accès facile» ont déjà été trouvés et que la demande mondiale en énergie pousse la prospection et la production sans cesse vers de nouveaux extrêmes géographiques et climatiques. Les eaux profondes (au-delà de 500 m) et ultra-profondes (au-delà de 1500 m) représentent l’un des principaux secteurs de croissance de l’industrie pétrolière et gazière.
 
Figure 1. Les joints toriques de l’entreprise Trelleborg.
 
Des défis techniques de taille
Mais l’exploitation de ces réserves pose des défis techniques de taille. «C’est un milieu très coûteux à exploiter», explique John Drury, responsable de l’activité du groupe Trelleborg, centrée sur l’industrie off-shore. «Comme les risques augmentent exponentiellement avec la profondeur, les exploitants sont demandeurs de solutions, qui garantissent la sécurité en cas de défaillance».
L’un des problèmes que posent les puits de plus en plus profonds est que le pétrole chaud refroidit et s’épaissit en remontant vers la surface, ce qui ralentit le débit et risque de provoquer des obstructions. Parmi ses nombreuses lignes de produits pour l’industrie du pétrole et du gaz, l’entreprise Trelleborg propose du matériel d’isolation thermique pour prévenir ce type de refroidissement. «Les matériaux que nous utilisons sont conçus pour résister à des profondeurs extrêmes et à des températures au-delà de 100 °C», précise John Drury.
Bien que la sécurité soit depuis longtemps l’une des priorités de l’industrie off-shore, l’explosion de la plate-forme pétrolière Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique, qui a coûté la vie à onze personnes et causé la plus grande fuite de pétrole de l’histoire, a attiré l’attention sur le problème. «Les exploitants ont renforcé leurs stratégies d’atténuation des risques afin d’éviter que ce genre d’incidents ne se reproduise, explique John Drury. Le durcissement de la législation devrait ouvrir de nouvelles perspectives pour nos produits de sécurité».
Parmi la large gamme de systèmes de sécurité Trelleborg pour l’industrie pétrolière et gazière off-shore, il y a le système déluge Elastopipe pour la lutte contre l’incendie, les microsphères pour étouffer les feux, ainsi que les revêtements souples ignifuges. L’entreprise travaille également sur des systèmes avancés de flottaison qui améliorent la sécurité en réduisant la charge sur les longs tubes par lesquels le pétrole remonte de plus d’un kilomètre du fond marin.
Cette industrie, qui représente quelques 10 % des ventes globales de l’entreprise Trelleborg, s’est mondialisée un peu plus ces dernières années avec la mise en exploitation de nouveaux sites de forage en eaux profondes, notamment au large des côtes du Vietnam, du Brésil et de l’Afrique occidentale.
«Le Brésil fait l’objet d’investissements massifs pour permettre la construction de bateaux dans le pays, alors que par la passé, ils auraient été construits en Corée», explique John Drury. «De même, en Asie du Sud-Est, on assiste à un glissement vers des eaux plus profondes, et parallèlement, les pays de la région cherchent à développer des chaînes d’approvisionnement plus locales».
 
Des nouveaux marchés
Pour saisir ces opportunités, des entreprises, dont Trelleborg, s’implantent sur ces nouveaux marchés. Mais si celles-ci abondent, la concurrence n’en est que plus féroce. «Les projets se multiplient mais les gens sont prêts à tout pour gagner et tout le monde se préoccupe de la marge bénéficiaire», explique Thor Hegg Eriksen, président de la division Trelleborg centrée sur l’industrie off-shore. «Cela peut sembler étrange pour un secteur d’activités qui gagne autant côté exploitant. Mais il n’y a pas vraiment de concurrent direct capable d’offrir une gamme de produits aussi large avec autant de sites de production que l’entreprise Trelleborg».
Pour les observateurs, l’avenir s’annonce passionnant: changements attendus dans la réglementation sur la sécurité, compagnies pétrolières nationales davantage tournées vers l’extérieur, montée de l’Asie comme fournisseur et consommateur, accroissement des investissements dans le forage en eaux profondes…
«Il y a du changement dans l’air et le contexte est intéressant», souligne Thor Hegg Eriksen. «Mais grâce à notre cœur de métier, notre capacité d’action à l’échelle mondiale et notre importante activité d’innovation, nous sommes bien positionnés pour observer ce qui va se passer et saisir les opportunités lorsqu’elles se présentent».
 
Boom annoncé
Les gisements pétroliers en eaux profondes trouvés au large de ses côtes atlantiques étant estimés à un tiers des nouveaux gisements découverts dans le monde depuis cinq ans, le Brésil devrait être le prochain géant pétrolier. Devenue la troisième compagnie pétrolière et gazière mondiale en capitalisation boursière, la société Petrobras prévoit d’investir quelque 224 milliards de dollars US d’ici 2014, essentiellement en plates-formes de forage et autres équipements d’infrastructure.
Pour répondre à la demande de ce marché en plein essor, l’entreprise Trelleborg a investi massivement en acquérant une usine et en faisant construire une autre sur un site vierge. «Le Brésil est en passe de devenir un marché extrêmement important», estime Brian McSharry, président, aux États-Unis, de l’activité de la société centrée sur l’industrie offshore. «Nous avons fait une analyse de marché qui a mis en évidence un potentiel considérable, ce qui nous a conduits à y établir une forte présence».
La nouvelle usine, située à Macaé, capitale pétrolière du Brésil, fabriquera une large gamme de produits à base de polymères pour les installations offshore en surface et la prospection pétrolière et gazière sous-marine. «Nous sommes les seuls à ce niveau de production dans le pays», poursuit Brian McSharry. «Nous atteindrons assez rapidement un niveau proche de notre capacité de production maximale, mais nous pourrons agrandir le site s’il le faut».
L’autre usine, qui se trouve à Santana de Parnaiba, a été acquise en avril 2011 et, avec elle, un système de tuyau-raccord pour récupérer le pétrole des unités flottantes FPSO (production, stockage et déchargement). «Ce produit complète notre gamme de solutions», explique Xavier-Alexandre Delineau, directeur général. «Une seconde ligne produira des blanchets d’impression pour faire face aux besoins croissants du marché latino-américain».
La société Petrobras a défini des objectifs ambitieux d’approvisionnement local pour ses projets. Les usines représentent un enjeu majeur pour permettre à l’entreprise Trelleborg d’accéder aux marchés pétrolier et gazier du pays. «L’un de nos buts est d’avoir deux usines d’excellence mondiale pour approvisionner le secteur mondial de l’offshore et du déchargement maritime. Nous avons défini une stratégie pour maintenir et renforcer notre position de leader», ajoute le directeur général.
 
Figure 2. L’entreprise Trelleborg a mis au point une version empilable de son système innovant RiserGuard®.
 
Contre les ruptures par décompression explosive
Lorsque les ingénieurs prescrivent un matériau pour une application de joint donnée, ils doivent prendre en compte des facteurs tels que la température de service, la pression, ainsi que la compatibilité avec les substances chimiques rencontrées. Dans le cas des applications gaz et pétrole, la décompression explosive est un élément critique supplémentaire.
Tous les joints en élastomère contiennent des vides. Au contact de leur surface pendant le traitement du gaz ou du pétrole, des gaz ou mélanges gazeux sont absorbés et saturent les joints. À haute pression, le gaz absorbé est à l’état comprimé. Lorsque la pression extérieure baisse, que ce soit rapidement ou sur une période relativement courte, le gaz comprimé contenu dans les espaces vides se dilate. En fonction de sa résistance et de sa dureté, l’élastomère peut alors se rompre ou se fissurer.
Aucun élastomère n’est totalement à l’abri de ce phénomène. Toutefois, la gamme d’étanchéités XploR™ mise au point par l’entreprise Trelleborg présente, en cas de décompression explosive, une grande résistance pour chaque type d’élastomère.
 
Un système innovant
L’entreprise Trelleborg a mis au point une version empilable de son système innovant RiserGuard®. Destinée aux plates-formes disposant d’espaces de rangement limités, elle offre le même niveau de protection que le système de départ.
«Le système RiserGuard a été conçu à l’origine pour aider à protéger les joints nus des colonnes d’élévation pendant leur maniement et leur utilisation sur la plate-forme», explique Alan McBride, directeur général-adjoint forage de l’activité de la société dédiée à l’industrie offshore. «De plus, ce produit permet d’utiliser et de remonter les colonnes plus rapidement, faisant ainsi gagner du temps à la plate-forme».
Les nouveaux joints peuvent être empilés le long de joints de colonne d’élévation flottants dans la même zone de stockage sur le pont, grâce à des sections protectrices stratégiquement disposées et espacées à l’intérieur du système RiserGuard, lesquelles transfèrent les charges entre les joints et le pont.
«Soucieux de répondre aux vœux et aux besoins évolutifs de nos clients, nous avons compris la nécessité de pouvoir empiler les joints de colonne et avons décidé de développer une version empilable», explique Alan McBride.
 
Jet de pétrole
C’est dans les années 1850 que démarre ce qui va devenir la méga-industrie pétrolière lorsque le pharmacien polonais Ignacy Lukasiewicz réussit à obtenir du kérosène en distillant du pétrole brut.
Pendant des siècles, sur le territoire correspondant à l’actuel Texas, les Amérindiens utilisaient du bitume naturel pour traiter certains maux. À leur arrivée, les colons forèrent des puits profonds à la recherche d’eau et mirent au jour des nappes de pétrole. Le pétrole était alors considéré comme un fléau. Jusqu’au jour où son potentiel fut reconnu.
Comme les gisements de cette région se trouvent sous plusieurs centaines de mètres de sable, le pétrole est difficile à extraire. Le débit est lent et les trous de forage ont tendance à s’effondrer.
Au tournant du siècle dernier, des ingénieurs du champ pétrolier de Spindletop, à Beaumont au Texas, essayent d’injecter de la boue à la place de l’eau dans le trou de forage pour évacuer les déblais. La boue se colle aux parois du trou, empêchant ainsi qu’il ne s’effondre.
Le 10 janvier 1901, après ce qui ressemble à un tir de canon, de la boue, du gaz naturel puis du pétrole jaillissent du sol à plus de 450 m dans les airs. À ses débuts, le puits, baptisé Lucas 1, produit près de 100’000 barils par jour, soit plus que la production actuelle de tous les puits des États-Unis.

Trelleborg AB
SE-231 22 Trelleborg
Tél: +46 410 670 00
www.trelleborg.com


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