BP : cinq technologies pour lutter contre la marée noire

L'explosion de la plateforme offshore Deepwater Horizon a provoqué la rupture d'un puits à plus de 1,5 km de profondeur. La marée noire qui s'en est suivie a été perçue comme la pire catastrophe naturelle des États-Unis. La compagnie pétrolière a alors tenté de mettre toutes ses compétences en œuvre pour y mettre fin. Décryptage des technologies employées.

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BP : cinq technologies pour lutter contre la marée noire

Dispersants : ils désolidarisent mais ne nettoient pas

La première arme qu’a utilisée BP contre la marée noire est un ensemble de produits chimiques appelé dispersants. Le pétrole a des propriétés dites « cohésives » : les particules qui le composent restent collées les unes aux autres. Les dispersants cassent la couverture uniforme d’hydrocarbure en des milliers de petites boulettes plus faciles à nettoyer, que ce soit par intervention humaine, ou par l’action de de petites bactéries naturelles. Cela fonctionne un peu comme notre produit vaisselle sur le jus de viande au fond du plat : ça ne nettoie pas mais ça aide.

La mer recèle naturellement des hydrocarbures, provenant soit de la décomposition d'organismes vivants, soit de l'affleurement de gisements de pétrole. Certaines bactéries naturelles peuvent s’attaquer au pétrole si celui-ci ne se présente pas sous la forme d’une couche uniforme à la surface de l’eau, comme c’est le cas directement après une fuite. Les dispersants interviennent à ce moment là : en divisant les molécules de pétrole, ils prémachent le dîner de ces bactéries. Le pétrole est ainsi renvoyé dans l'eau de mer, où elles peuvent être ensuite absorbées. Les dispersants ne font qu'accélérer un phénomène naturel.

Premier Dôme de confinement : des cristaux jettent un froid

Pour endiguer la fuite, BP a simplement prévu de boucher le puits par un dôme. Ce couvercle a la forme d'un entonnoir relié à un long tube jusqu’à un navire à la surface. Le dôme a été positionné sur le puits endommagé. Le but était de contenir tout le pétrole qui s'échappait afin d'éviter qu'il ne s'échappe dans le golfe du Mexique. L'étape suivante consistait à attendre que des puits de dérivation soient construits afin d'injecter du ciment pour boucher durablement le puits.

La chape a bien été placée comme prévu sur la fuite, mais BP avait sous estimé la pression du jet d'hydrocarbure. Le pétrole qui s'échappait gelait directement. L’effet combiné de la pression et de la température a formé des cristaux d'hydrocarbures similaires à de la glace - des hydrates de méthanes - sous le couvercle. Ces cristaux sont hautement inflammables et surtout très visqueux, ce qui bouche les tuyaux et empêche le pompage du pétrole. Si le nettoyage des cristaux est facile, les empêcher de se reformer est plus difficile. L’opération a été abandonnée le temps de trouver une solution à ce problème.

Top Kill : injecter une puissante dose de boue

L'opération Top Kill a consisté en une injection de boues de forage dans le puits de pétrole endommagé, à quelques 1 600 mètres de profondeur. Techniquement, il s’agit d’injecter par les tuyaux de l’obturateur d’urgence (la valve de sécurité qui régule la pression du puits) un fluide de forage à base d’argile et de baryte. Cette boue est deux fois plus dense que de l’eau. Le poids de celle-ci avait pour but d’empêcher le gaz naturel et le pétrole de jaillir du puits. l'objectif était de faire refluer le pétrole dans un premier temps pour pourvoir injecter du ciment. Celui-ci étant plus lourd que la boue, il pouvait s'étendre dans le puits et le boucher définitivement en séchant.

Cette technique a été utilisée au Koweït après la première guerre du Golfe pour éteindre les puits que l’armée irakienne avait sabotés. Mais ces opérations n’avaient jamais été menées à une telle profondeur. La pression de l’eau à plus de 1,5 km de profondeur s’est ajoutée à la pression des hydrocarbures. Ces pressions ont été plus fortes que la pression de la boue injectée. Ce fut la fin de l’opération Top Kill. Seul un tuyau aménagé pour l'occasion pourrait permettre d'avoir la pression suffisante pour mener une telle opération à bien.

Top hat : un nouveau Dôme plus efficace


Contrairement au précédent dôme, BP propose un nouveau système étanche et capable de contenir davantage de pétrole, voire même la totalité du volume qui s'échappe du puits. En évitant que le pétrole ne fuie sur cet entonnoir, cela évite la formation de cristaux. Le pétrole est désormais récupéré sur le bateau Discover Entreprise. Le navire aspire le pétrole à son bord et le brûle. Concrètement, ce nouveau dôme de 73 tonnes permet de limiter le flux d’hydrocarbures à l’aide de béliers hydrauliques qui referment progressivement les valves du puits endommagé. Cette fermeture progressive des valves évite une pression, qui aurait pu être fatale au dôme.

Le dôme a stoppé la fuite néanmoins cette solution reste temporaire. Le navire de la taille de trois terrains de football américain se maintient dans des conditions très difficiles. Le dôme est relié au tuyau qui est relié au navire alors que celui-ci tangue. « Il ne faut pas mettre trop de pression au risque d’aggraver les choses. Et si on ne met pas assez de pression, une partie du pétrole se déversera dans l’eau », explique Rob Fontaine, manager du site du puits Macondo, où a eu lieu la catastrophe. Même si un système GPS sophistiqué maintient le bateau, même dans des conditions météos extrêmes, le dispositif n’est pas assez stable pour être pérenne.

Deux puits dérivatifs : l’espoir d’en finir

Pour "tuer" le puits, il faudra attendre l'injection de boue puis de ciment pour colmater la fuite. L'échec de Top Kill a démontré qu'on ne pouvait mener l'opération sans un dispositif prévu à cet effet. C'est pouqoi BP construit deux puits dérivatifs qui devront se fixer à un point d'intersection sur le puits principal. Ce point, qui nécessite de forer le fonds sous-marin, permettrait d'intervenir en amont de la fuite. Cette opération pourrait apporter la seule solution potentiellement stable proposée jusqu’à maintenant. En injectant de la boue pour faire reculer le pétrole et laisser de la place au ciment, le puits pourrrait être scellé. « Seul un puits est nécessaire pour atteindre notre objectif, stopper le flux d’hydrocarbure. Mais, nous en construisons deux pour avoir plus de marge de manœuvre », explique William Allen, chef du service Produits d’exploration et de production de BP.

Si ces puits de dérivation sont la technique la plus sûre et pérenne pour mettre un terme à cette marée noire, le forage est malaisé. Le but est de sectionner le puits défectueux à un point clef, d’y fixer les puits dérivatifs. Les profondeurs auxquelles l’opération se déroule sont un record pour ce type de techniques. L'étape la plus délicate à passer dans cette opération arrivera dans les jours et/ou semaines à venir. D'après BP, les opérations de forage du premier puits de dérivation destiné à stopper définitivement la fuite se déroulent conformément au calendrier prévu et pourraient être terminées début août. Les dernières informations confortent cette affirmation : le premier puits ne se trouve plus qu'à 1,5 mètre du point d'intersection. Sur les ondes de la National Public Radio, le nouveau directeur général de BP, Bob Dudley a déclaré : « Il est possible qu'au plus tôt lundi ou mardi, ce puits soit condamné ».

Morgane Remy

MORGANE REMY

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