Tout d’abord l’extraction du pétroles c’est quoi ?
L'extraction du pétrole c’est l’exploitation des gisements pétroliers par forages. L'extraction est généralement faites sur le sol mais grâce aux avancées techniques l'extraction est possible sur mer (off-shore). Cependant avant l'extraction il faut tout d'abord rechercher les gisements de pétroles que les géologues vont en premier lieu rechercher.
Les méthodes de prospection au cour de l'histoire.
Les méthodes géophysiques sont les principales méthodes de prospection et sont à la base des démarche scientifique de prospection du pétrole. Cette avancé est dû aux frère français Conrad et Marcel Schlumberger vers les années 1920 et 1930 grâce à leurs travaux sur la mesure des propriétés électrique des roches. Les deux Grandes Guerre ont permis le développement de l'exploration sismique. En Allemagne, la première guerre a permis le développement de méthodes acoustique capables de détecter l'artillerie ennemie. La seconde guerre mondiale, elle, a permis le développement de traitement du signal reçu et de calculateurs numériques.
Les progrès technologiques ont permis de trouver du pétrole à des profondeurs toujours plus importantes : les puits les plus profonds atteignaient 1 800 mètres en 1918 et 3 000 mètres en 1930.
Aujourd'hui, la « sismique-réflexion » permet de dresser une carte des structures du sous-sol.
Elle consiste à provoquer un ébranlement de surface qui engendre des ondes acoustiques captées par des géophones. Il faut ensuite analyser les ondes réfléchies au contact de changements de structure géologique. La gravimétrie, qui mesure les variations du champ de pesanteur, est utilisée en complément.
Principe de la sismique par réflexion |
Ces méthodes ne sont pas suffisantes pour déterminer précisément l'endroit où le forage doit être effectué. Les géologues croisent les « images » du sous-sol obtenues par les géophysiciens aidés en plus par leurs connaissances sur l'histoire des bassins sédimentaires. Pour estimer la probabilité d'une présence d'un gisement de pétroles terrestre. La recherche du pétroles est effectuer grâce a des camion-vibreurs qui produisent des ondes sismiques (c'est une explosions ou choc sur le sol ) mais également grâce a la sismique réflexion qui permettent d'analyser les ondes renvoyer. Pour les gisement de pétroles off-shore, la rechercher est faite par des navires sismiques. L'analyse de ses ondes se fait sur le même principe que pour les gisement terrestre afin distinguer une arrivé de pétroles. En plus de leurs études d'affleurement, ils bénéficient, depuis la Première Guerre mondiale, durant laquelle sont apparues les techniques de surveillance aérienne, d'observations à grande échelle, rendues plus importantes encore depuis le début de l'observation satellitaire.
Les géochimistes évaluent quant à eux la quantité et la composition probables de pétrole dans la structure. Des modèles numériques de la formation du pétrole au cours de l'évolution des bassins sédimentaires ont été développés au fur et à mesure des progrès de l'informatique. Environ 30 000 gisements ont été répertoriés jusqu'à présent, mais 60 % des réserves se trouvent dans 1 % d'entre eux. En Arabie saoudite, Ghawar, le plus grand gisement du monde, contient quinze milliards de tonnes de pétrole.Cependant la compositions du pétrole varie d'un endroit à un autres.
Les forages des puits.
Pour accéder directement à la poche contenant les hydrocarbures, les foreurs vont devoir réaliser un trou de forage. En 430 avant JC, les Chinois foraient déjà les premiers puits à l'aide d'une tige de bambou : la pointe cognait la terre et perçait le sol. Cette technique fut utilisée pendant des siècles avec quelques variations sur les outils. Actuellement, la méthode de forage généralement utilisée est celle du Rotary, bien plus rapide et efficace.
Les forages permettent de savoir si les endroits prospectés contiennent du pétrole et/ou du gaz. Ces endroits peuvent être enfouis à des profondeurs très variables en allant de quelques centaines de mètres jusqu’à 6000 m. Pour les atteindre, on creuse par étapes un trou de diamètre décroissant avec la profondeur.
Le forage nécessite d’installer un derrick, qui sert de support aux tiges de forage. À l’extrémité de la première tige de forage se trouve le trépan, qui joue le rôle d’une énorme perceuse. Le trépan broie la roche en appuyant dessus et tournant à grande vitesse. Au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans le sous-sol, on ajoute de nouvelles tiges de forage en les vissant aux précédentes. Leur ensemble constitue le train de tiges.
Ces progrès ont permis l'exploitation de gisements qui n'étaient jusqu'alors pas rentables, pour des raisons techniques et/ou économiques. Pour les gisements en mer (offshore), on a généralement recours à des plate-formes de pompages autonomes. Des navires spéciaux peuvent être utilisés pour l'exploitation de gisements de plus faibles capacité.
Suivant les caractéristiques du gisement, la récupération du pétrole peut s'effectuer de deux manières :
- De manière naturelle, si la pression du gisement est suffisante. Dans ce cas, le pétrole jaillit naturellement. Après l'extraction de 20 à 30% du pétrole présent dans le gisement, il est nécessaire d'extraire le pétrole de façon assistée.
- De manière assistée, lorsque la pression du gisement est insuffisante. On procède à l'injection de fluide(s) pour forcer le pétrole à remonter. Ces fluides peuvent être du gaz (celui du gisement, ou du gaz de pétrole liquéfié), ou de l'eau.
Les plates-formes pétrolières.
Une plate-forme pétrolière est une construction marine fixe ou flottante qui sert à l'exploitation d'un gisement pétrolier.
Elle supporte principalement les dispositifs nécessaires pour la phase de forage et d'extraction du pétrole, ainsi que parfois des équipements destinés à assurer une présence humaine à bord. Certaines plates-formes permettent de transformer le pétrole, le gaz ou les condensats de gaz naturel extraits, de façon à ce qu'ils soient plus facile à transporter et à exporter.
Les plates-formes ont été créées vers les années 1940. Elles sont fixées sur des pilotis et sont peu coûteuses mais très vulnérables au vent et aux vagues. Celles-ci sont bloquées au fond du sous sol grâce à des pieux qui pénètrent une dizaine de mètres afin d'éviter les catastrophes lors d'une tempête. En 1953 elles deviennent auto-élévatrices , c'est à dire qu'elles peuvent atteindre jusqu'à 100 mètres de profondeur.
Les plates-formes élévatrices ont le même système que les plates-formes fixes sauf qu'elles peuvent se déployer à de multiples endroits tout en ayant un appui sur le sol. Les submersibles sont soutenues par trois pieds ; elles sont transportées par des bateaux qui déposent des bites d'amarrages
Voici les différentes plate forme pétrolières :
- Plateforme fixe : (jusqu'à 100m) Ces plateformes sont fixées au fond de l'eau, et sont donc reliées de manière rigide au système d'extraction.
- Plateforme auto-élévatrice : (jusqu'à 500m) elle est constituée d'une coque flottante qui circule le long de "jambes" fixées aux fonds marins.
- Plateforme semi-submersible : (jusqu'à 1000m) cette plateforme est composée d'un flotteur immergé et d'un pont qui doit se situer au dessus de toute vague. Le flotteur est stabilisé par des hélices, et des ancres fixées aux fonds.
- Navire à positionnement dynamique : (supérieur à 1000m) navire guidé par satellite pour un positionnement stable et vertical au dessus du gisement.
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