Pétrole et gaz offshore

 

Définition et catégories

Le terme « offshore » signifie « au large des côtes » en anglais. Une exploitation d’hydrocarbures, pétrole et/ou gaz, est donc dite « offshore » lorsqu'elle se trouve en pleine mer. Elle est opérée à partir de plateformes, fixes ou flottantes ancrées au fond de la mer.

Une plateforme supporte les dispositifs nécessaires aux différentes phases de forage ou d'extraction des hydrocarbures et parfois des équipements destinés à assurer une présence humaine à bord. Certaines plateformes permettent également de transformer les hydrocarbures extraits de façon à ce qu'ils soient plus faciles à transporter. Par ailleurs, il est possible de les stocker temporairement sur des unités flottantes.

plateforme offshore pétrole

Plateforme offshore de forage pétrolier (©photo)

Fonctionnement technique ou scientifique

Le processus visant à exploiter les gisements d’hydrocarbures comporte plusieurs étapes successives.

La recherche sismique de gisements

Un ou plusieurs navires sismiques tirent derrière eux une série de canons à air. Ceux-ci déchargent brusquement de l’air comprimé à haute pression dans le milieu marin en vue de provoquer une onde sismique se propageant jusque dans le sous-sol marin. En fonction du type de roches rencontrées, ces ondes sont plus ou moins réfléchies et remontent plus ou moins vite en surface. Ces échos sont alors captés par des micros ultrasensibles, tirés le plus souvent eux aussi par le navire sismique. Un traitement informatique permet de restituer une image de synthèse en trois dimensions distinguant la forme des différentes couches géologiques mais aussi la nature des roches, leur porosité, voire les fluides qu’elles contiennent.

La phase d’exploration

Lorsqu’un gisement est détecté, les ingénieurs font appel à une plateforme flottante. Généralement équipée d’un derrick (tour soutenant le dispositif de forage d'un puits d’hydrocarbures) et d’un trépan (outil de forage en forme de cône permettant de casser les roches), elle est utilisée pour effectuer le forage du plancher marin. Elle permet de vérifier s’il y a suffisamment d’hydrocarbures dans le réservoir pour entamer son exploitation. Pour contrôler la pression, on injecte dans le forage par le derrick une « boue » dense qui permet également de remonter les déblais en surface et de refroidir le trépan. Au bout de plusieurs semaines, des vannes sont adaptées en tête de puits et la plateforme flottante est remorquée par des navires sur un autre site. Si le gisement est estimé rentable, une plateforme de production ou d’exploitation est construite à terre et remorquée sur le site.

La phase d’exploitation

Les tubes ou flexibles permettant aux hydrocarbures de remonter sont raccordés aux forages. Une série de vannes et de manomètres (instruments servant à mesurer une pression) permet ensuite d’affiner plus précisément les débits souhaités. Après plusieurs années d’exploitation, la pression commence à diminuer dans le puits. On introduit alors un autre liquide sous pression dans un puits périphérique. Ce liquide, souvent de l’eau, a pour rôle de pousser les hydrocarbures restants vers le haut et ainsi de permettre de terminer l’exploitation.

Le BOP (Bloc d’obturation de puits) est un ensemble de vannes placées sur la tête d’un puits de forage. Il est l’instrument de sécurité permettant d’obturer le puits en cas de pressions extrêmes émanant du réservoir, pour éviter les fuites d’hydrocarbures.

Enjeux par rapport à l'énergie

Si l’offshore présente un potentiel majeur, il est néanmoins exposé à des enjeux importants en termes de coûts et de sécurité.

Un secteur pétrolier porteur

En 2008, à l'échelle planétaire, on estime que 1/5e des réserves de pétrole et plus de 40% des réserves de gaz proviennent des fonds marins. En 2008, IFP Energies nouvelles précise que le pétrole en exploitation offshore a fourni 30 % de la production mondiale de pétrole et 27% de la production mondiale de gaz. L’offshore est une des rares zones d'accès aux nouvelles réserves d’hydrocarbures à l'exception des sables bitumineux ou des gaz de schiste. Les réserves terrestres sont le plus souvent exploitées par les sociétés nationales des États producteurs, comme en Arabie saoudite, en Russie ou au Mexique. C'est donc dans les zones offshore que les compagnies pétrolières ont réalisé la plupart de leurs grandes découvertes récentes.

Des contraintes techniques et financières

Le forage, qu'il soit opéré à l'aide de navires, de plateformes fixes ou mobiles, coûte plusieurs fois (3 à 4 fois) le prix du plus cher des forages à terre. De manière générale, l’exploitation offshore est plus onéreuse, notamment parce que la profondeur marine complexifie l’exploration mais aussi l’exploitation du puits forés.

Acteurs majeurs

Les investissements technologiques nécessaires à l’exploitation offshore demeurant particulièrement coûteux, seuls les majors (Total, Chevron, Exxon Mobil, Shell et BP) se partagent ce marché parmi les compagnies privées.

Cependant, elles doivent désormais traiter davantage avec les compagnies nationales des pays producteurs comme Petrobras au Brésil. Ces compagnies, en revanche, dépendent souvent des technologies des majors.

Selon l'US Energy Information Administration, les compagnies nationales contrôlaient en 2007 52% de la production et 88% des ressources prouvées en offshore.

Unités de mesure et chiffres clés

La part de la production d’origine maritime dans la production mondiale totale de pétrole qui représentait 10% (soit 110 Mt) en 1960 est passée à 30% en 2008(1).

Les fonds marins recèleraient plus de 70 millions de km2 de bassins sédimentaires dont au moins 30 millions de km2 sous plus de 50 m d’eau.

L’évolution des profondeurs d’exploitation s’est faite progressivement :

  • la profondeur de 300 mètres (considérée comme offshore profond) a été atteinte avec le champ de Cognac dans le golfe du Mexique en 1979 ;
  • la profondeur de 1 000 mètres a été franchie au Brésil dans le champ de Marlin Sud en 1994 ;
  • la profondeur de 2 000 mètres a été atteinte dans le golfe du Mexique avec le projet Canyon express dans le champ Aconcagua 2002 ;
  • la profondeur de 2 200 mètres a été atteinte au large du Brésil avec le gisement de Tupi en 2007.

Zone de présence ou d'application

Actuellement, on trouve des exploitations pétrolières dans les régions suivantes :

  • mer du Nord, réparties au Royaume-Uni, en Norvège, aux Pays-Bas, au Danemark ;
  • golfe Persique ;
  • golfe de Guinée notamment au Gabon et au Nigéria ;
  • mer de Chine dans les eaux territoriales du Vietnam, de la Malaisie et de la Chine ;
  • mer Méditerranée, principalement au  large des côtes d’Afrique du Nord ;
  • mer Caspienne ;
  • côtes du Brésil dont l’immense gisement de Tupi découvert en 2007 ;
  • golfe du Mexique, le long des côtes américaines et en baie de Campêche (Mexique) ;
  • côtes Nord-Ouest et sud-est de l'Australie ;
  • côtes de la Malaisie, Brunei et certaines parties de l'Archipel Indonésien ;
  • littoral atlantique canadien, au large de Terre-Neuve (Hibernia, White Rose).

Passé et présent

Au la suite de la Seconde Guerre mondiale, les forages se sont multipliés en eaux plus ou moins profondes. En 1947, le premier champ est entré en exploitation dans le golfe du Mexique. En 1973, le premier choc pétrolier a réellement donné une impulsion au secteur pétrolier offshore et nombreuses plateformes sont entrées en exploitation en mer du Nord. Les hydrocarbures extraits dans les fonds marins sont ainsi devenus une alternative à la dépendance aux réserves du Moyen-Orient.

Cette stratégie s’est avérée gagnante, puisqu’elle a permis de découvrir de nombreuses réserves, dont les deux plus importants champs décelés au cours de ces vingt dernières années, toutes catégories confondue: le gisement de Kashagan, sous les eaux territoriales du Kazakhstan en mer Caspienne et, plus récemment, celui de Tupi, dans le bassin de Santos au large des côtes du Brésil.

Futur

Une alternative incontournable

Malgré la mauvaise image provoquée par des accidents humains ou environnementaux tels que celui de la plateforme « Deepwater Horizon » en avril 2010, l’exploitation pétrolière offshore semble incontournable. Représentant près d’un cinquième des réserves de pétrole et 40% des réserves de gaz, les gisements offshore sont devenus une nécessité pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux.

Les questions de sécurité pourraient changer la donne

Les questions de sécurité sont au cœur des stratégies de développement offshore. En effet les grands accidents ont souvent des conséquences humaines ou environnementales très importantes. L’accident de la plateforme Piper Alpha (explosion en 1988) a causé la mort de 167 personnes. La plateforme pétrolière «  Deepwater Horizon »  a subi une violente explosion au printemps 2010 laissant s’échapper 5 000 barils par jour, soit 800 000 m3 de pétrole. Bien conscients que ce qui est arrivé à l'un aurait pu arriver aux autres acteurs, les groupes pétroliers et parapétroliers sont tous impactés par l’accident. Cela se traduit souvent par le renforcement des procédures de sécurité et donc par un alourdissement des dépenses d'exploitation.

Le saviez-vous ?

Le plus petit pays du monde n’est pas le Vatican mais la principauté de Sealand située en pleine mer à environ 10 km des côtes britanniques. Il s’agit d’une ancienne plateforme britannique laissé à l’abandon et située dans les eaux territoriales. En 1967, à l’époque des radios pirates, un dénommé Roy Bates prit le pouvoir de cet îlot et le déclara comme une nation indépendante avec sa monnaie, son drapeau et son hymne national. Délivrant de nombreux passeports pendant quelques années, la principauté de Sealand illustre les possibilités annexes qu’offre la reconversion d’une plateforme pétrolière. Le site internet The Piracy Bay, adepte de l’échange de fichiers téléchargés a d’ailleurs tenté en 2007 de racheter l’îlot pour y installer son siège et bénéficier d’une législation plus souple.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour contrôler la pression, on injecte une boue dense dans le forage par le derrick.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’exploitation offshore fait l’objet de lourds investissements. Par exemple, le coût s’exploitation d’une plateforme telle que celle de « Deepwater Horizon » s’élevait à près de 500 000 dollars par jour.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'offshore est une des rares zones d'accès aux nouvelles réserves d'hydrocarbures.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le premier puits d’exploration foré dans le champ de Tupi au Brésil a coûté 240 millions de dollars et les suivants 60 millions chacun. Au total, les forages exploratoires de 15 puits au travers de la couche de sel (8 atteignant le réservoir d’hydrocarbures ont coûté plus d’un milliard de dollars.