Blowout

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Pour le film de Brian de Palma, voir Blow Out.

Blowout (puits de Lucas Gusher, Spindletop, au Texas en 1901)
Blowout issu du puits Ixtoc I.
Autre photographie du blowout du puits Ixtoc I.
incendie après le Blowout subi par la plate-forme Deepwater Horizon, 21/04/2010

Dans l’industrie pétrolière, un blowout désigne l’éruption incontrôlée de pétrole brut, de gaz naturel, de condensats de gaz naturel ou du mélange de ces hydrocarbures, ou d'un autre gaz (CO2 par exemple[1]) depuis un puits de forage ou d'exploitation. Il correspond à un échec du contrôle de la pression du puits[2].

C'est l'un des risques les plus graves et les plus coûteux pour une installation de forage de gaz ou pétrole. Il augmente avec la profondeur du forage, et dans le cadre d'une recherche d'hydrocarbures non conventionnels, les forages profonds dits HP/HT (haute pression/haute température) sont de plus en plus nombreux.

Avant la pressurisation des puits, dans les années 1900, les blowouts représentent des spectacles courants.

Origines des blowouts

Réservoir sous pression

Article détaillé : Pétrole#Formation.

Le pétrole brut est un liquide d'origine naturelle, inflammable, composé d'un mélange d’hydrocarbures de différents poids moléculaires et d'autres composés organiques que l'on retrouve dans des formations géologiques souterraines. Comme la plupart de ces hydrocarbures sont plus légers que la roche et l'eau, ils ont tendance à migrer vers le haut, à travers les différentes strates minérales jusqu'à atteindre la surface ou se retrouver piégés dans des roches poreuses appelées roches-réservoirs, surmontées d'une couche imperméable, la roche-piège. Cependant ce processus peut être modifié par des courants d’eau souterrains capables de transporter le brut sur des centaines de kilomètres horizontalement, ou même sur de courtes distances vers les profondeurs, avant qu'il ne se retrouve enfermé par la roche-piège. Ces hydrocarbures rassemblés dans un réservoir forment un champ pétrolifère dont on extrait le pétrole par forage et pompage. La pression mesurée dans le puits de forage dépend de la profondeur de forage et des caractéristiques du kérogène et de la roche source.

Déclenchement et surveillance préventive

En 2010, le contrôle de la pression d'éruption dans les puits de pétrole s'effectue par la ré-injection sous pression des boues de forage. Si l'équilibre n'est pas obtenu, alors le pétrole mélangé au gaz et à l'eau va commencer à faire irruption dans l'espace annulaire entre le train de tiges de forage et les parois du puits ou à l'intérieur même du tube de forage, provoquant un à-coup de pression[3] (kick). Si le puits n'est pas obturé en fermant les vannes du bloc d'obturation à mâchoires (blow out preventer), un tel à-coup de pression peut dégénérer en éruption si ces fluides atteignent la surface, particulièrement s'ils contiennent du gaz qui va se dilater lors de son ascension dans le puits, diminuant d'autant la densité du fluide en éruption. Un tel à-coup de pression survient en cas de mauvais contrôle de la densité des boues réinjectées, en cas de surpression imprévue de la poche de gaz ou de perte des fluides de forages dans une formation appelée « zone de perte de circulation » (thief zone).

Le signe annonciateur d'un à-coup de pression est une modification de la vitesse de retour des boues de forage déversées dans le bac à boues.
L'équipe de forage ou l'ingénieur des boues surveillent le niveau de ce bac à boues, et une élévation de ce niveau signifie que la tête de forage a rencontré une zone de haute pression. À l'opposé la baisse de ce niveau indiquerait une perte de circulation. Le débit de retour des boues peut aussi être régulé étroitement en fonction de celui injecté dans les tubes de forage. Un ralentissement de ce débit de retour signifie qu'une partie des boues injectées s'échappe dans une zone de perte de circulation, sans que ce soit nécessairement un à-coup de pression, ni que cela ne le devienne. Une zone de haute pression provoquera, elle, l'accélération du débit de retour des boues.

Accidents notables de type blowouts

Source : industrie pétrolière[4],[5]

Année Nom du puits (rig) Propriétaire Type Informations sur les dégâts
1955 S-44 Chevron Sub Recessed pontoons Blowout et incendie. Remis en service.
1959 C. T. Thornton Reading & Bates Jackup Blowout et incendie.
1964 C. P. Baker Reading & Bates Drill barge Blowout dans le golfe du Mexique, destruction et 22 morts.
1965 Trion Royal Dutch Shell Jackup Destruction par blowout.
1965 Paguro SNAM Jackup Destruction par blowout et incendie.
1968 Little Bob Coral Jackup Blowout et incendie, 7 morts.
1969 Wodeco III Floor drilling Drilling barge Blowout
1969 Sedco 135G Sedco Inc Semi-submersible Dégâts par blowout.
1969 Rimrick Tidelands ODECO Submersible Blowout (dans le golfe du Mexique).
1970 Stormdrill III Storm Drilling Jackup Blowout et dégâts induits par l'incendie.
1970 Discoverer III Offshore Co. Drillship Blowout (mer de Chine méridionale).
1971 Big John Atwood Oceanics Drill barge Blowout et incendie.
1971 inconnu Floor Drilling Drill barge Blowout et incendie, Pérou, 7 morts [réf. nécessaire].
1972 J. Storm II Marine Drilling Co. Jackup Blowout (dans le golfe du Mexique).
1972 M. G. Hulme Reading & Bates Jackup Blowout et destruction (mer de Java).
1972 Rig 20 Transworld Drilling Jackup Blowout (golfe de Martaban).
1973 Mariner I Sante Fe Drilling Semi-sub Blowout (Trinidad, 3 morts).
1975 Mariner II Sante Fe Drilling Semi-submersible Perte du BOP durant le blowout.
1975 J. Storm II Marine Drilling Co. Jackup Blowout (golfe du Mexique)[citation nécessaire].
1976 Petrobras III Petrobras Jackup Pas d'information.
1976 W. D. Kent Reading & Bates Jackup Dégâts subis lors du creusement d'un puits de secours/décharge (relief well)[citation nécessaire].
1977 Maersk Explorer Maersk Drilling Jackup Blowout et incendie (mer du Nord[citation nécessaire].
1977 Ekofisk Bravo Phillips Petroleum Plateforme Blowout en mer du Nord (Norvège)[6].
1978 Scan Bay Scan Drilling Jackup Blowout et incendie (golfe Persique)[réf. nécessaire].
1979 Salenergy II Salen Offshore Jackup Blowout (golfe du Mexique).
1979 Sedco 135F Sedco Drilling Semi-submersible Blowout et incendie (golfe de Campeche, puits Ixtoc I[7] ; 454 000 à 480 000 tonnes de pétrole dispersées dans l'environnement[8].
1980 Sedco 135G Sedco Drilling Semi-submersible Blowout et incendie (Nigeria).
1980 Discoverer 534 Offshore Co. Drillship Fuite de gaz et incendie [réf. nécessaire].
1980 Ron Tappmeyer Reading & Bates Jackup Blowout (golfe Persique), 5 morts [réf. nécessaire].
1980 Nanhai II Peoples Republic of China Jackup Blowout (Hainan)[réf. nécessaire].
1980 Maersk Endurer Maersk Drilling Jackup Blowout (mer Rouge), 2 morts.[réf. nécessaire].
1980 Ocean King ODECO Jackup Blowout et incendie (golfe du Mexique), 5 morts[9].
1980 Marlin 14 Marlin Drilling Jackup Blowout (golfe du Mexique)[réf. nécessaire].
1981 Penrod 50 Penrod Drilling Submersible Blowout et incendie (golfe du Mexique)[citation nécessaire].
1985 West Vanguard Smedvig Semi-submersible Expulsion de gaz, blowout et incendie (mer de Norvège), 1 blessé.
1981 Petromar V Petromar Drillship Expulsion de gaz, avec chavirage du navire de forage (mer de Chine)[citation nécessaire].
1988 Ocean Odyssey Diamond Offshore Drilling Semi-submersible Expulsion de gaz, blowout au niveau du BOP suivi d'un incendie (partie anglaise de la mer du Nord), 1 mort.
1989 Al Baz Sante Fe Jackup Expulsion de gaz, blowout et incendie (Nigeria), 5 morts[10].
1992 Fergana Valley oil spill
puits n°5 de Mingbulak		 ? Forage continental Blowout, fuite de 35 000 à 150 000 barils par jour qui a duré 2 mois (259 000 à 285 000 t en tout)[11],Oil and Gas Resources of the Fergana Basin (Uzbekistan, Tadzhikistan, and Kyrgyzstan) ; Energy Information Administration ; Office of Oil and Gas ; U.S. Department of Energy ; déc. 1994, ref:DOE/EIA-0575(94) PDF, 143 pages (voir p. 8). Voir Marée noire de Mingbulak.
1993 Actinia Transocean Semi-submersible Blowout sous-marin (Vietnam)[12]
2001 Ensco 51 Valaris Jackup Fuite de gaz, avec blowout et incendie (golfe du Mexique), pas de morts[13]
2002 Arabdrill 19 Arabian Drilling Co. Jackup Destruction de la plateforme (Structural collapse), blowout, incendie et effondrement[14]
2004 Adriatic IV Global Sante Fe Jackup Blowout et incendie sur la plateforme Temsah (Méditerranée/Adriatique)[15]
2007 Usumacinta PEMEX Jackup Un orage a déplacé le forage causant un blowout sur le puits Kab 101, tuant 22 personnes[16].
2009 West Atlas / Montara Seadrill Jackup / Platform Blowout et incendie sur rig et plateforme (Australie)[17].
2010 Deepwater Horizon Transocean Semi-submersible Blowout et incendie sur le rig, blowout sous-marin, qui ont tué 11 personnes dans l'explosion qui a suivi (400 000 à 700 000 tonnes de pétrole dispersées dans l'environnement, avec du gaz et divers polluants)
2010 Vermilion Block 380 Mariner Energy Platform Blowout et incendie, 13 survivants, 1 blessé[18],[19].

Blowout de CO2 ; problème émergent ?

Après trente ans d'injection de CO2 (acidifiant) pour la « récupération secondaire » (« stimulation » de puits, récupération assistée de pétrole ou gaz naturel par exemple), la pression et la corrosion évolue[20]., et le risque de blowout de CO2 augmente, notamment dans les puits vieillissants, lors des opérations de reconditionnement ou recomplétion de puits[21].
Les stockages géologiques profonds, dont le stockage géologique de CO2 pourraient aussi être concernés, notamment parce que la pression va y augmenter au fur et à mesure que l'on y injectera du gaz, alors qu'avec les puits de pétrole ou de gaz, la pression tend à diminuer au fur et à mesure de l'exploitation[1].

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Base de données

Bibliographie

  • (en) Dahl E. ; Bern T. I. ; A 100-well study of offshore blowout causes ; rendu d'enquête sur les causes de cent éruptions de puits de pétrole et de gaz en mer, faite dans le cadre du programme de sécurité maritime en mer du Nord, avec analyse des raisons de la chaîne des événements aboutissant à l'éruption) ; Norwegian maritime research, 1983, vol. 11, no4, pp. 19-26 ; Ed:Selvig, Oslo (Fiche Inist/CNRS)
  • (en) Holand, Per Offshore Blowouts Causes and Trends Doctoral Dissertation, Norwegian Institute of Technology, Department of Production and Quality Engineering, Trondheim, Norway, March 1996
  • (en) Holand, Per: Experienced Offshore Blowout Risk presented at the IADC 1996 Well Control Conference of the Americas, Rio de Janeiro 31. July - 2. August 1996.
  • (en) Holand, Per Offshore Blowouts Causes and Control, Gulf Publishing Company, Houston Texas, 1997
  • (en) Johansen, O., 2000. DeepBlow ; a Lagrangian plume model for deep water blowouts. Spill Science & Technology Bulletin 6, 103–111.
  • (en) Johansen, Ø., Rye, H., Melbye, A.G., Jensen, H.V., Serigstad, B., Knutsen, T., 2001. DeepSpill JIP––Experimental Discharges of Gas and Oil At Helland Hansen, juin 2000, Technical Report. SINTEF Report STF66 F01082, SINTEF Applied Chemistry, Trondheim (Norvège), 159 p.
  • (en) Oisten Johansen & al, DeepSpill - Field study of a simulated oil and gas blowout in deep water ; Spill Science & Technology Bulletin, Vol.8, N°s5-6, pp 433-443, Elsevier, PDF, 11 pages
  • (en) Zheng, L., Yapa, P.D., 1998. « Simulations of oil spills from underwater accidents, II: Model verification ». Journal of Hydraulic Research, IAHR 36, 117–134.
  • (en) OGP, Blowout Frequencies, OGP report 434-17 March 2010
  • (en) Blowout and Well Release Characteristics and Frequencies, 2006; SINTEF, STF50 F06112, 2006.
  • (en) Blowout and well release frequencies based on SINTEF offshore blowout database 2010 ; (revised). Scandpower report No. 19.101.001-3009/2011/R3
  • (en) S Sawaryn, W Sanstrom, G McColpin (2006), The management of drilling-engineering and well-services software as safety-critical systems ; SPE Drilling & Completion, 2006 ; onepetro.org

Vidéographie

Références

  1. ↑ a et b Prston D. Jordan, Well blowout rates and consequences in California Oil and Gas District 4 from 1991 to 2005: implications for geological storage of carbon dioxide ; Environmental geology, 2008-05-08, Springer, (version PDF
  2. ↑ (en) R. Westergaard, All About Blowout, Norwegian Oil Review, 1987. (ISBN 82-991533-0-1).
  3. ↑ (fr) Tecnhip, Dictionnaire des sciences et techniques du pétrole, Comprehensive dictionnary of Petroleum Science and Technology, 1993. (ISBN 2710806487).
  4. ↑ All About Blowout, R. Westergaard, Norwegian Oil Review, 1987 (ISBN 82-991533-0-1)
  5. ↑ Rig disaster Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/i-blowout.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  6. ↑ « Page de l'accident « Bravo » sur la base du Cedre »
  7. ↑ Oil Rig Disasters Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/ixtoc1.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  8. ↑ Black Tides: The Worst Oil Spills in History, 31 mai 2010
  9. ↑ (en) United States Court of Appeals,Fifth Circuit., « 813 F2d 679 Incident Aboard D/b Ocean King on August Cities Service Company v.… », sur openjurist.org, (consulté le ), p. 679.
  10. ↑ Rig Disaster Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/albaz.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  11. ↑ Oil and gas journal
  12. ↑ http://home.versatel.nl/the_sims/rig/actinia.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  13. ↑ Oil Rig Disasters website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/ensco51.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  14. ↑ Oil Rig Disasters Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/ad19.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  15. ↑ Oil Rig Disasters Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/adriatic4.htm « Copie archivée » (version du sur Internet Archive)
  16. ↑ Usumacinta website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/usumacinta.htm
  17. ↑ [1], ABC
  18. ↑ September 2 oil rig explosion, CNN
  19. ↑ New oil rig explosion in Gulf of Mexico « Copie archivée » (version du sur Internet Archive) WFRV
  20. ↑ Stéphane Sainson, Les diagraphies de corrosion : acquisition et interprétation des données. Ed. Lavoisier, 2010
  21. ↑ Skinner (Well Control Engineering Manager), CO2 blowouts: An emerging problem: Well control and intervention (Cudd Well Control) ; World oil, Houston (USA), 2003, vol. 224, no1, pp. 38-42 [4 page(s) (article)] (ISSN 0043-8790) ([Fiche Inist/CNRS])