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Bernard TISSOT
Le forage a bénéficié, lui aussi, d'importants progrès des connaissances dans le
domaine des fluides utilisés : boues de forage plus efficaces et non-polluantes,
ciments adaptés aux conditions des terrains traversés. De nouveaux progrès pourraient venir de la mécanique des roches.
De son côté, la technologie du forage a fait d'importants progrès dans le domaine
du forage dirigé : puits verticaux s'orientant à l'horizontale dans les couches productrices, remplaçant ainsi un drainage limité à la hauteur de la couche (par exemple
quelques dizaines de mètres) par un drainage sur toute la longueur de la branche
horizontale qui peut atteindre plusieurs kilomètres. On peut même envisager, dans
le cas de petits gisements voisins, ou satellites d'un grand gisement, de drainer
plusieurs corps sableux indépendants par le même forage horizontal. D'une manière générale, la réalisation de forages horizontaux ou déviés a largement modifié
les conditions économiques d'exploitation des gisements. On peut noter avec intérêt que de telles réalisations, jugées en premier lieu comme nécessitant le passage
à des tiges de forage en polymères ou composites, se sont révélées faisables avec
des tiges d'acier.
Ces mêmes avancées technologiques, jointes à des structures nouvelles pour les
plates-formes de forage en mer, permettent de forer une grappe de puits orientés
à partir d'une même structure. Des puits sont maintenant réalisés jusqu'à des profondeurs de l'ordre de 2000 m d'eau, et bientôt plus loin encore sur les marges
continentales. C'est ainsi que les gisements en mer profonde, longtemps classés
dans les ressources non-conventionnelles, rejoignent maintenant les réserves classiques de pétrole et de gaz, à mesure de leur découverte.
La mise en production de ces gisements pose cependant des problèmes de
recherche complexes en mécanique des fluides, thermodynamique et sciences
des matériaux. En effet, l'exploitation d'un gisement en mer profonde sans installation fixe de hauteur déraisonnable conduit, selon la profondeur, soit à une plateforme flottante et ancrée, soit à placer les installations sur le fond marin et à les
raccorder à d'autres sites de production moins profonds (Brésil), ou directement
à un site sur la côte. Dans les deux cas, les écoulements polyphasiques de deux
ou trois des fluides (pétrole, gaz, eau de gisement) et leur modélisation numérique posent des problèmes difficiles. Il en est de même pour la technologie du
pompage diphasique (une phase liquide et une phase gazeuse). Il faut enfin bien
connaître les conditions d'existence des hydrates solides de méthane, éthane,
propane..., favorisées par les températures basses des mers profondes et des
pressions élevées. Il importe alors de prévenir la formation de bouchons d'hydrates
et d'en modéliser le comportement dans les écoulements, s'il vient à s'en former.
Bernard TISSOT
Le forage a bénéficié, lui aussi, d'importants progrès des connaissances dans le
domaine des fluides utilisés : boues de forage plus efficaces et non-polluantes,
ciments adaptés aux conditions des terrains traversés. De nouveaux progrès pourraient venir de la mécanique des roches.
De son côté, la technologie du forage a fait d'importants progrès dans le domaine
du forage dirigé : puits verticaux s'orientant à l'horizontale dans les couches productrices, remplaçant ainsi un drainage limité à la hauteur de la couche (par exemple
quelques dizaines de mètres) par un drainage sur toute la longueur de la branche
horizontale qui peut atteindre plusieurs kilomètres. On peut même envisager, dans
le cas de petits gisements voisins, ou satellites d'un grand gisement, de drainer
plusieurs corps sableux indépendants par le même forage horizontal. D'une manière générale, la réalisation de forages horizontaux ou déviés a largement modifié
les conditions économiques d'exploitation des gisements. On peut noter avec intérêt que de telles réalisations, jugées en premier lieu comme nécessitant le passage
à des tiges de forage en polymères ou composites, se sont révélées faisables avec
des tiges d'acier.
Ces mêmes avancées technologiques, jointes à des structures nouvelles pour les
plates-formes de forage en mer, permettent de forer une grappe de puits orientés
à partir d'une même structure. Des puits sont maintenant réalisés jusqu'à des profondeurs de l'ordre de 2000 m d'eau, et bientôt plus loin encore sur les marges
continentales. C'est ainsi que les gisements en mer profonde, longtemps classés
dans les ressources non-conventionnelles, rejoignent maintenant les réserves classiques de pétrole et de gaz, à mesure de leur découverte.
La mise en production de ces gisements pose cependant des problèmes de
recherche complexes en mécanique des fluides, thermodynamique et sciences
des matériaux. En effet, l'exploitation d'un gisement en mer profonde sans installation fixe de hauteur déraisonnable conduit, selon la profondeur, soit à une plateforme flottante et ancrée, soit à placer les installations sur le fond marin et à les
raccorder à d'autres sites de production moins profonds (Brésil), ou directement
à un site sur la côte. Dans les deux cas, les écoulements polyphasiques de deux
ou trois des fluides (pétrole, gaz, eau de gisement) et leur modélisation numérique posent des problèmes difficiles. Il en est de même pour la technologie du
pompage diphasique (une phase liquide et une phase gazeuse). Il faut enfin bien
connaître les conditions d'existence des hydrates solides de méthane, éthane,
propane..., favorisées par les températures basses des mers profondes et des
pressions élevées. Il importe alors de prévenir la formation de bouchons d'hydrates
et d'en modéliser le comportement dans les écoulements, s'il vient à s'en former.