Plate-forme pétrolière

Les plate-formes pétrolières sont des constructions marines fixes ou flottantes qui servent à l'exploitation de gisements pétroliers. Un champ de plate-forme sert à extraire le pétrole, à le transformer de façon à ce qu'il soit transportable puis à l'exporter.

Historique

Les premières plate-formes à avoir vu le jour sont celles du golfe du Méxique sur les côtes du Texas. Ces plate-formes sont situées dans une très faible profondeur d'eau et n'avaient pour seule fonction que d'être une tête de puits. Elles sont le prolongement de ce qui avait alors été développé à terre.
Lors du premier choc pétrolier de 1973, les gouvernements européens se sont posés la question de leur indépendance vis à vis des pays du golfe Persique. Il devenait indispensable de développer l'exploitation des champs pétroliers et gazifères de Mer du Nord. L'Angleterre et la Norvège se sont donc lancé dans le développement de techniques de forage et de production offshore (loin des côtes). Les compagnies pétrolières européennes avec l'aide des ingénieries du monde entier ont donc lancés des programmes de recherche qui ont aboutis à la construction des première plate-formes pétrolières et au développement des techniques de forage depuis un engin flottant.
Le défit était d'autant plus grand que la Mer du Nord est une mer très hostile. Le climat est sévère pendant six mois de l'année: lors des tempêtes, la hauteur de crète à creux des vagues peut atteindre plus de trentes mètres (un immeuble de 10 étages). Situées loin des côtes, ces plate-formes doivent abrités des hommes pour les opérer.
Les normes de sécurité liées à la fabrication, l'installation et l'opération de ces plateformes ont été écrites pendant les années 1970-80 à la suite des différents accidents qui ont pu survenir. Les mentalités ont radicalement changées dans le monde de l'exploitation offshore après l'accident de Piper-Alpha qui a couté la vie à 167 personnes en 1988.
Une fois les technologies offshores maitrisées et développées en Mer du Nord, la porte était ouverte à l'exploration et l'exploitation dans toutes les mers du globe. Actuellement, on trouve des plate-formes pétrolières dans les régions suivantes:

• Mer du Nord
• Golfe Persique
• Golfe de Guinée
• Mer de Chine
• Mer Caspienne
• Côtes du Brésil
• Océanie

Les techniques de forage et les techniques de constructions ayant évoluées, les grandes profondeur d'eau (>1000m) sont maintenant accessibles et exploitable à des coûts raisonnables. Les plate-formes se transforment alors en bâteaux et il est de plus en plus envisagé d'avoir des exploitations sous-marines automatiques.

Les différents types de plate-formes

Le choix entre les différents types de plate-forme se fait en fonction de leur rôle ainsi que l'environnement (profondeur d'eau, conditions marines...)

Les plate-formes fixes

Les plate-formes fixes sont utilisées en mer peu profonde (<300m). Au delà de ces profondeurs elles deviennent économiquement non-viable.

• Jacket-deck
• Plate-forme poids
• Compliant tower
• TLP (Tension Leg Platform)

Les unités flottantes

Les plate-formes flottante sont essentiellement utilisées pour l'exploitation de champs de grand fond (>300m)

• FSO = Unité flottante de stockage (Floating Storage Unit)
• FPSO = Unité flottante de production et stockage (Floating Production Storage Unit)

Les plate-formes mobiles

Les plate-formes mobiles sont essentiellement utilisés pour le forage ou comme quartier vie.

• Jack-up
• Semi-sub

Les critères de conception

Fonctionnalités

Une plate-forme pétrolière est conçue pour répondre à différentes fonctionnalités:

• Forage
• Production
• Habitation
• Stockage

En fonction de la profondeur d'eau et des régles de sécurité, ces fonctions peuvent être regroupées sur une même plate-forme ou séparées sur plusieurs plate-formes.

Procedés

Une fois le pétrole amené à la surface, il faut séparer les phases liquides et gazeuses, enlever l'eau de la phase liquide. Une fois le gaz et le pétrole séparés, il faut les rendres propre au transport par pipeline ou par tanker pour les acheminer vers une raffinerie.
Le coût d'une usine en pleine mer est tel que souvent le pétrole ou le gaz est traité de façon à le rendre transportable jusqu'à la côte où se trouve une usine de raffinage plus développée.
(à développer)

Environnement

Un des critère dominant dans la conception de la plate-forme est l'environnement dans lequel elle se trouve. Le milieu marin est très hostile (marées, tempêtes, courants, corrosion, vent...)

• Environnement marin (à développer)
• Conditions sismiques (à développer)
• Fondations (à développer)

Durée de vie

La durée de vie moyenne d'un champs est compris entre 20 et 30 ans. (à développer)

Construction

La construction des plate-forme se fait à terre. (à développer)

Installation

(à développer)

Mise en service

(à développer)

En fin de vie?

Les premières plate-formes ont été installées pendant les années 70. Elles arrivent maintenant en fin de vie. Les compagnies pétrolières sont dans l'obligation de démanteler ces plate-formes. Le champs de Frigg opéré par Total va être un des premiers gros champs à se trouver dans cette situation. Cette opération devrait se réaliser courant 2006. Le nouveau défis des ingénieries va donc être de démonter ces miliers de tonnes d'acier et d'equipements et de les amener à terre.