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Plateforme………………

   Une plateforme pétrolière est une construction marine fixe qui sert à l’exploitation d’un gisement pétrolier.
Elle supporte principalement les dispositifs nécessaires pour la phase de forage, d’extraction du pétrole, ainsi parfois des équipements destinés à assurer une présence humaine à bord. Certaines plateformes permettent également de transformer le pétrole extrait de façon à ce qu’il soit plus facile à transporter et à exporter.

   Les premières plateformes sont celles du golfe du Mexique sur les côtes du Texas. Ces plateformes sont situées dans une très faible profondeur d’eau et non pour seule fonction que d’être une tête de puits. Elles sont le prolongement de ce qui avait été développé à terre.
Lors du premier choc pétrolier en 1973, les gouvernements européens se posent la question de leur indépendance vis-à-vis des pays du Golfe Persique. Il devient indispensable pour eux de développer l’exploitation des champs pétroliers et gazifières de la mer du nord.

   Le Royaume-Uni et la Norvège se sont donc lancés dans le développement de techniques de forage et de production offshore (loin des côtes, en haute mer). Les compagnies européennes, avec l’aide des ingénieries du monde entier développent des programmes de recherche qui aboutissent à la première plateforme pétrolière et au développement des techniques de forage depuis un engin flottant.

   Le défi est d’autant plus grand que la mer du nord est une mer particulièrement hostile. Le climat est rude pendant six mois de l’année : lors des tempêtes, la hauteur des vagues, de leur crête à leur creux, peut atteindre plus de trente mètres (soit l’équivalent d’un immeuble de dix étages). Situées loin des côtes, ces plateformes doivent abriter des hommes pour en assurer l’exploitation.

   Les normes de sécurité liées à la fabrication, l’installation et la mise en œuvre de ces plateformes sont développées pendant les années 1970-80 à la suite de différents accidents. Les mentalités dans le monde de l’exploitation offshore changent radicalement après l’accident de la plateforme Piper-Alpha qui a coûté la vie à 167 personnes en 1988.
Une fois les technologies offshore maîtrisées et développées en mer du Nord, la porte est ouverte à l’exploration et l’exploitation dans toutes les mers du globe. Actuellement , on trouve des plateformes pétrolières dans les régions suivantes ; Mer du Nord, Golfe Persique, Golfe de Guinée, Mer de Chine, Mer Caspienne, Cotes du Brésil, Océanie, Golfe du Mexique.

   Les techniques de forage et les techniques de constructions ayant évolué, les grandes profondeurs d’eau (sup. à 1000 mètres) sont maintenant accessibles et exploitable à des coûts raisonnables. Les plateformes se transforment alors en navires et il est de plus en plus souvent envisagé de créer des exploitations sous–marines automatiques. D’ou la nécessité de construire différents types de plateformes, le choix de celles-ci se fait en fonction de leur rôle ainsi que l’environnement (profondeur d’eau, conditions marines…). Une plateforme est généralement composée de deux parties distinctes :   - Les topsides (partie utile en surface), constituées de modules préfabriqués   - Le Jacket, la structure porteuse (partie servant à maintenir la partie utile au-dessus de l’eau), réaliséé en treillis tubulaire métallique ou constituée de colonnes en béton.

Les plateformes fixes ;

  - Elles sont utilisées en mer peu profonde moins de 300m. Au delà de ces profondeurs, elles deviennent économiquement non viables. Différentes techniques de construction existent, comme par exemple le Jacket-Deck, la Plateforme Gravitaire, le Compliant Tower ; elles s’appuient sur le fond et peuvent donc etre reliés de façon rigide aux tetes de puits et pipelines en europe, le principal endroit ou l’on peut voir de telles platformes est la Mer du Nord. Ailleurs, citons le gulf Coast américaine, la baie de campeche au Mexique, le golfe Persique… golf de guinée..

Les unités flottantes ;

  - Elles sont essentiellement utilisées pour l’exploitation de champs pétroliers dans les grands fonds à plus de 300 mètres. Lorsque la plateforme est flottante, les installations de tête de puits lui sont reliées par des conduites flexibles.

  - Les FSO, unité flottante de stockage et embarquement (Floating Storage and Offloading). Il s’agit en fait d’un tanker transformé, qui stock du pétrole (venant d’autres plateformes, ou parfois de productions offshore) et charge les pétroliers de commerce.

  - Les FPU, unité flottante de production (Floating Production unit). C’est une barge qui reçoit le pétrole et le gaz du fond pour les traiter (séparer l’huile, le gaz et l’eau par exemple) avant de les envoyer vers une unité de stockage (FSO) ou vers un pipeline d’exportation.

  - Les FPSO, unité flottante de production, stockage et embarquement (floating production Storage and Offloading) : similaire à FSO, mais intégrant aussi la production. C’est une solution en vogue pour le développement des gisements en eau profonde. Les FPSO présentent deux avantages majeurs : ils n’ont pas besoin d’infrastructures fixes (comme des pipe-lines) et sont redéployables (lorsque le gisement est épuisé, ils peuvent être repositionnés sur un autre).

- TLP,SPAR, Semi-submersibles ; il s’agit de plateformes plus classiques, en ce sens qu’elles n’intègrent que la production et sont reliées à des pipelines pour l’exportation du gaz et/ou du pétrole produit. Les TLP (tension leg plateforms) possèdent un excès de flottabilité et sont maintenues en place par des câbles tendus les reliant au fond. Les plateformes semi-submersibles s’enfoncent dans l’eau en remplissant des ballasts, ce qui les rend peu vulnérables à la houle. Les SPAR reposent sur un énorme flotteur cyndrique.Pour des gisements importants, on combine parfois plusieurs solutions ; parexemple, une plateforme TLP qui produit le pétrole et une FSO pour stocker et exporter le pétrole.

Les plateformes mobiles ;

   - Plateformes autoélévatrices (jack up) : elles sont composées d’une coque et de jambes. La coque leur permet de se déplacer par flottaison et supporté les utilités. Les jambes sont équipées de crémaillères leur permettant de se lever ou de s’abaisser le long de la coque. De cette façon ces plateformes peuvent se déployer à de multiples endroits tout en ayant un appui sur le sol. Ce concept est limité à des profondeurs d’eau de l’ordre d’une centaine de mètres. La majeure partie des plateformes autoélévatrices sont des plateformes de forage et sont utilisées pour l’exploration ou pour le forage de puits autour de plateformes qui ne sont pas équipées d’engin de forage. Il existe aussi quelques unes des ces plateformes qui servent de boat el, hôtel flottant permettant de loger des équipes qui travaillent en mer.

Objectifs : les plateformes pétrolières sont conçues pour répondre à différents besoins, le forage, la production, l’habitation et le stockage. En fonction de la profondeur d’eau et des règles de sécurité, ces fonctions peuvent être regroupées sur une même plateforme ou séparées sur plusieurs plateformes reliées entre elles par passerelles.

Procédés : 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 rendre propres au transport par pipeline ou par tanker pour les acheminer vers une raffinerie.
Le coût d’une usine en pleine mer est tel qu’on préfère souvent effectuer un traitement limité sur le pétrole ou le gaz extrait uniquement destiné à rendre transportable jusqu’à la côte, ou on construit une usine de raffinage plus développée à moindre frais.

Environnement : un des critères dominants dans la conception de la plateforme est l’environnement dans lequel elle se trouve. Le milieu marin est par nature hostile, en raison de son instabilité (marées, tempêtes, courants, vent..) et de la CORROSION qu’il provoque. L’environnement va surtout influer sur la conception de la structure porteuse de la plateforme(que ce soit une plateforme posée sur sol ou flottante). La structure porteuse de la plateforme doit, outre le poids des topsides, transmettre au sol les efforts induits par son environnement. La houle, le courant et le vent induisent des efforts horizontaux sur les plateformes fixes et des mouvements et accélérations sur plateformes flottantes. L’eau salée est une source de CORROSION pour les matériaux (et notamment l’acier) utilisé dans la plateforme.
Sismique ; la plupart des sites producteurs de pétrole sont situés en zone à fort risque sismique. La plateforme, quand elle est fixe, doit alors pouvoir survivre à ces événements.
Le sol joue un rôle très important dans la conception d’une plateforme fixe. La plateforme repose sur le sol et doit donc comporter des fondations. Dans le cas d’une plateforme flottante, le sol est moins important car il ne sert qu’a l’ancrage.

Durée de vie : la durée de vie d’un champ est de l’ordre de 20 à 30 ans. Elle est directement liée aux critères économiques du champ (retour sur investissement.). Pour améliorer la durée de vie économique, on fait souvent appel au développement de gisements satellites. Quand le gisement pour lequel une plateforme a été construite voit sa production décliner fortement, les moyens dont elle dispose pour traiter le pétrole se retrouvent surdimensionnés. De plus, il devient difficile de rentabiliser les coûts d’exploitation. On peut alors rattacher à la plateforme des petits gisements voisins, en général trop petits pour justifier une plateforme dédiée.

Construction : la construction de plateforme se fait à terre ou, comme en Norvège, dans des fjords spécialement aménagés.

Installation : la plateforme est ensuite tractée sur son lieu d’exploitation au moyen de puissants remorqueurs.

Après exploitation : selon les législations nationales et internationales, les compagnies pétrolières sont dans l’obligation de démanteler ces plateformes lorsqu’elles ne sont plus utilisées.
Les premières plateformes ont été installées pendant les années 70. Elles arrivent maintenant en fin de vie, se qui va impliquer certains champ a être confronté a cette situation (Total-le champ de Frigg).
Ces opérations de démantèlement des plateformes vont lancer un nouveau défi des ingénieurs, pour démonter ces milliers de tonnes d’acier et d’équipements et de les ramener à terre, top ut en respectant des contraintes strictes concernant la protection de l’environnement.
Certaines plateformes ne sont pas démantelées et restent en l’état, les compagnies pouvant les revendre à des tiers. De telles plateformes, lorsqu’elles sont dans les eaux internationales, intéressent certains acheteurs……..pour des opérations hors pétrolier.
Suivant le site ou la zone, le jacket peut être amené à un destin assez original ; comme support pour la croissance des coraux et donner naissance à des récifs coralliens…

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