Pour prévenir un écoulement incontrôlé des fluides lors les activités de fourrage, les atteintes à l’environnement et les dangers pour l’homme dus à l’exposition aux hydrocarbures, diverses mesures de précaution sont utilisées, dont le BOP (Blowout Preventer), la barrière mécanique plus efficace ou encore la soupape de sécurité capable de fonctionner à haute pression, utilisé à la fois pour les travaux à terre et à bord des navires et des plates-formes.
Une « éruption » ou explosion est un flux incontrôlé de fluides ou une migration de gaz qui se produit lorsque le pétrole et/ou le gaz naturel contenus dans des gisements souterrains, s’écoulent à la surface, dans l’atmosphère. Ce phénomène est également connu sous le nom de perte de contrôle du puits ou LOWC (Loss of Well Control).
Les gisements naturels de pétrole et de gaz sont contenus dans des formations rocheuses à l’intérieur de la croûte terrestre, appelées réservoirs. Les gisements de pétrole et de gaz naturel ont des pressions et des températures élevées.
La première barrière contre la fuite de fluide sous haute pression est la boue de forage, un produit à base d’eau et d’huile, suffisamment lourd, qui crée une pression hydrostatique ou un poids vers le bas à l’intérieur du réservoir, supérieur à la pression interne. L’effet est aussi appelé « heavy mud to kill well », bref, la boue sert à gêner ou bloquer la remontée du fluide. La boue atteint le réservoir à travers le long tube en acier à haute résistance utilisé pour le forage.
Si la pression à l’intérieur du gisement est supérieure à la pression hydrostatique de la boue, il y a un problème de contrôle à l’intérieur du puits qui provoque un “kick », c’est-à-dire un écoulement incontrôlé qui peut également provoquer une éruption ou un éclatement incontrôlé.
Un BOP peut être utilisé pour diverses fonctions, y compris effectuer des tests de pression à l’intérieur du puits, injecter et retirer des fluides du puits à travers les lignes « choke” et “kill”, mais la caractéristique la plus importante est la capacité d’empêcher les éclats d’hydrocarbures du puits . Les composants d’un BOP comprennent les lignes électriques et hydrauliques, les lignes kill et shock ou les lignes de coupure, les vannes, les accumulateurs hydrauliques, la vanne de test, les unités de commande, les connecteurs hydrauliques, le joint de colonne montante.
Le BOP est installé sur le fond marin, sur le dessus de la tête de puits, comprend des vannes et des vérins, qui sont fermés lorsqu’il y a un écoulement incontrôlé de fluide à l’intérieur du puits. Son but est de sceller l’ouverture du puits et de permettre le passage des équipements de forage. Le BOP comprend deux types d’obturateurs, le ram-type et l’annular-type. Le ram-type fournit quatre obturateurs ou plus, est capable de sceller complètement le puits et d’empêcher les fluides de s’échapper à la surface par l’intérieur de la tige de forage; l’annular-type ou annulaire, intégré au ram ou vérin, améliorera la capacité de contrôle du puits et la sécurité de l’installation. L’obturateur annulaire est une vanne à commande hydraulique utilisée pour sceller l’espace autour de la tige de forage, contrôler et surveiller les fluides de puits. Le sous-marin BOP possède deux obturateurs annulaires.
Le BOP utilisé pour les tâches Onshore et Offshore peut être actionné manuellement ou par l’utilisation d’une pression hydraulique, mécaniquement via le véhicule ROV, avec un signal électrique et acoustique. Il peut également être activé automatiquement si le système détecte une perte de puissance ou de pression hydraulique.
Les vannes hydrauliques du BOP sous-marin sont actionnées grâce à l’utilisation d’un ombilical de la plate-forme de forage en surface.
Les BOP sous-marins sont équipés de multiplex électrohydrauliques (E/H MUX) et de microprocesseurs. De nouvelles technologies sont actuellement à l’étude comme le BOP électrique, qui rendrait la structure plus fiable et capable de réduire les temps d’arrêt.
Un BOP électrique est une structure plus légère, il élimine une partie des équipements hydrauliques, ce qui provoque une fatigue sur la tête de puits. Grâce à ce dispositif, il y a une réduction des équipements en surface, actuellement utilisés pour contrôler et gérer les outils hydrauliques sous-marins. L’utilisation de batteries par rapport aux accumulateurs hydrauliques peut améliorer l’efficacité globale et économiser de l’espace et du poids.
Jessica Moro
DSO
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Cover: pexels-janrune-smenes-reite-3216911, Foto di Jan-Rune Smenes Reite da Pexels
Article: Subsea Blowout Preventer (BOP), by Matthew Colvin de Valle, from flickr.
