Blowout
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.
Origines des blowouts
Réservoir sous pression
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 Corporation | 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) |
| 1993 | Actinia | Transocean | Semi-submersible | Blowout sous-marin (Vietnam)[12] |
| 2001 | Ensco 51 | Valaris plc | 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, et le risque de blowout de CO2 augmente, notamment dans les puits vieillissants, lors des opérations de reconditionnement ou recomplétion de puits[20].
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
- (en) Scandpower (membre du Lloyd's Register Group), Blowout risk analysis ; Applied during the design phase of a platform/rig or for future well operations on existing units.
Base de données
- (en) SINTEF ; SINTEF Offshore Blowout Database
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
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Blowout (well drilling) » (voir la liste des auteurs).
- 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
- (en) R. Westergaard, All About Blowout, Norwegian Oil Review, 1987. (ISBN 82-991533-0-1).
- (fr) Tecnhip, Dictionnaire des sciences et techniques du pétrole, Comprehensive dictionnary of Petroleum Science and Technology, 1993. (ISBN 2710806487).
- All About Blowout, R. Westergaard, Norwegian Oil Review, 1987 (ISBN 82-991533-0-1)
- Rig disaster Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/i-blowout.htm « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive)
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- Black Tides: The Worst Oil Spills in History, 31 mai 2010
- http://openjurist.org/813/f2d/679/incident-v-ocean
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- Oil and gas journal
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- Oil Rig Disasters website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/ensco51.htm « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive)
- Oil Rig Disasters Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/ad19.htm « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive)
- Oil Rig Disasters Website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/adriatic4.htm « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive)
- Usumacinta website : http://home.versatel.nl/the_sims/rig/usumacinta.htm
- , ABC
- September 2 oil rig explosion, CNN
- New oil rig explosion in Gulf of Mexico « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive) WFRV
- 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])
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