Pétrole

Les réservoirs très enfouis

Après plus d'un siècle d'activité dans les environnements les plus divers, de la terre ferme aux grands fonds marins, les compagnies pétrolières ont quadrillé la plupart des environnements géographiques et géologiques. Un domaine, pourtant, reste aujourd'hui largement inexploré : celui des réservoirs très enfouis. Un nouveau challenge de l'extrême auquel Total se mesure avec succès depuis les années 1990.

  • Plate-forme d'Elgin Vue d'opérateurs travaillant sur la plate-forme du champ d'Elgin Vue d'opérateurs travaillant sur la plate-forme du champ d'Elgin au large de l’Ecosse.
  • Plate-forme d'Elgin-Franklin Vue de la plate-forme d'Elgin-Franklin Vue d'ensemble de la plate-forme PUQ (Production Utilities and Quarters) et de la plate-forme Elgin, au large de l’Ecosse.
  • Plate-forme d'Elgin Vue de l'arrivée en hélicoptère d'opérateurs sur l'héliport de la plate-forme du champ d'Elgin. Vue de l'arrivée en hélicoptère d'opérateurs sur l'héliport de la plate-forme du champ d'Elgin au large de l’Ecosse.
  • Plate-forme d'Elgin-Franklin Vue de bateaux de sauvetage sur l'une des plate-formes d'Elgin-Franklin. Vue de bateaux de sauvetage sur l'une des plate-formes d'Elgin-Franklin au large de l’Ecosse.
  • Plate-forme Franklin Vue aérienne de la plate-forme Franklin Le champ de production d\'Elgin/Franklin, situé au large de l\'Ecosse. Vue de la plate-forme Franklin au large de l’Ecosse.

Des exceptions à la règle

Longtemps, les réservoirs enfouis au-delà de 5 000 mètres ont été considérés comme non productibles. L’idée prévalait en effet qu’écrasés par les milliers de mètres d’empilement géologiques, ils ne pouvaient qu’être inaptes à la production. Pourtant, entre 1999 et 2007, c’est dans ces grandes profondeurs de la terre que plus de 20 % des nouvelles réserves mondiales ont été découvertes. Démonstration était faite que certains réservoirs échappent donc à la règle et peuvent conserver tout leur potentiel, et dans laquelle Total a pris une part de choix.
Lorsqu’en 1986 il entre sur la licence où le gisement de Franklin vient d’être découvert par 5 300 mètres de profondeur, en mer du Nord britannique, ses experts ont la conviction qu’il pourrait être mis en production. Ses spécialistes en géosciences « flaireront » quant à eux l’existence d’un gisement analogue de Franklin sur une licence voisine. Leur intuition sera récompensée par la découverte du gisement d’Elgin en 1991. C’est alors une immense aventure industrielle qui commence.


Un tour de force toujours inégalé

Une pression de 1 100 bar, une température de 190 °C : comme tous les réservoirs très enfouis, Elgin/Franklin est un gisement HP/HT (haute pression/haute température). Inhérente à l'extrême complexité géologique en grande profondeur, la traversée des réservoirs peut s'accompagner de brutales variations de pression. Les risques d'endommager gravement les formations géologiques traversées ou de subir une éruption de l'huile ou du gaz, sont une véritable gageure. De plus, à compter de 180 °C, la température, quant à elle, rend inopérants les systèmes électroniques qui permettent l'analyse en temps réel des structures géologiques forées.

Quelque dix ans de Recherche & Développement seront nécessaires pour que Total réalise l'exploit de la mise en production d'Elgin/Franklin , en 2001, via le forage réussi de 6 puits par gisement. Ce développement, le plus grand projet HP/HT du monde, reste à ce jour une performance inégalée. 


Record et première mondiale

Depuis sa mise en production, Elgin/Franklin demeure un terrain privilégié de démonstration de l'expertise de pointe de Total sur les réservoirs très enfouis. Pour rentabiliser les installations du site, le Groupe a fait l'audacieux pari d'y acheminer la production de Glenelg, gisement de gaz à condensats voisin, découvert en 1999. Un pari qui sera tenu en 2006, avec le forage d'un puits dévié d'une longueur de 7 300 mètres, à partir de la plate-forme d'Elgin. Sa cible, située à 5 600 mètres de profondeur, est un réservoir où règne une température de 200 °C et une pression de 1 150 bar. Forage de l'extrême, il établit un record en mer du Nord.

Défi ultime pour les foreurs : réaliser un nouveau forage sur le réservoir de Franklin, plusieurs années après sa mise en production, pour poursuivre le développement. Pourtant, à l'époque de son démarrage, une telle option était considérée comme inenvisageable en raison des énormes différences de pression entre les zones vierges et les zones déjà produites. Là encore, le succès sera au rendez-vous, en 2007, avec le forage du premier puits additionnel dans un réservoir HP/HT. Une première mondiale !


Un vaste sujet de Recherche & Développement

Pourquoi, malgré leur grand enfouissement, certains réservoirs conservent-ils tout leur potentiel ? Quels sont les éléments qui ont concouru à leur préservation ? La réponse à cette question difficile incombe aux géologues, et elle est d'autant plus stratégique qu'elle seule permet d'identifier les meilleures cibles potentielles de l'exploration très profonde. Repérer des gisements au travers de plus de 5 000 mètres de sédiments reste aussi un challenge pour les méthodes sismiques classiques. Avec la distance, l'image échographique du sous-sol s'atténue et seules des méthodes innovantes d'acquisition des données sismiques et de traitement des images permettent de « voir » si profond. Les températures voisines de 300 °C au-delà de 6 000 mètres d'enfouissement, et les pressions supérieures à 1 500 bar, appellent quant à elles au développement de nouvelles techniques et outils de forage, et à la qualification de nouveaux matériaux susceptibles de garantir, dans la durée, la résistance des puits à cet enfer sous terrain.

Ce vaste champ de recherche & développement servira, demain, la mise en production potentielle d'autres gisements profonds découverts par Total, tel que Victoria, en mer du Nord, Incahuasi et Itau, en Bolivie, ou bien encore Maharaja Lela/Jamalulalam au Brunei, où deux découvertes profondes, sous les réservoirs en cours de production, se sont succédé en 2008, dont l'une par un puits de 5 858 mètres, le plus profond foré à Brunei dans une formation HP/HT.