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) depuis un puits de forage ou d'exploitation. Il correspond à un échec du contrôle de la pression du puits.

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

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

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 (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

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).
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 ; 454 000 à 480 000 tonnes de pétrole dispersées dans l'environnement.
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.
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.
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)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)
2001	Ensco 51	Valaris	Jackup	Fuite de gaz, avec blowout et incendie (golfe du Mexique), pas de morts
2002	Arabdrill 19	Arabian Drilling Co.	Jackup	Destruction de la plateforme (Structural collapse), blowout, incendie et effondrement
2004	Adriatic IV	Global Sante Fe	Jackup	Blowout et incendie sur la plateforme Temsah (Méditerranée/Adriatique)
2007	Usumacinta	PEMEX	Jackup	Un orage a déplacé le forage causant un blowout sur le puits Kab 101, tuant 22 personnes.
2009	West Atlas / Montara	Seadrill	Jackup / Platform	Blowout et incendie sur rig et plateforme (Australie).
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.

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.
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.

Voir aussi

Articles connexes

• Derrick
• Forage
• Industrie pétrolière
• Boue de forage
• Forage dirigé
• Gaz naturel
• pétrole
• Condensats de gaz naturel

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

• World News, Sélection de vidéos présentant des Blowouts sur puits de pétrole ou gaz

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).