Avant le forage : étudier le sous-sol

Lorsqu'ils ont repéré une source potentielle d'hydrocarbures, les géologues évaluent l'utilité et la faisabilité du forage à travers des études locales et régionales. Ils acquièrent une connaissance du sous-sol qui permet de déterminer plus précisément si ce forage sera rentable. Une fois prise la décision de forer, des équipes techniques analysent le site pour implanter au meilleur endroit les infrastructures nécessaires à l'opération.

Mieux connaître la zone à forer grâce à la géologie et à la tectonique

Avant de réaliser un forage, on réalise des images du sous-sol grâce à la sismique réflexion, une technique qui permet de cartographier les sous-sols en trois dimensions. On élabore aussi des coupes géologiques qui décrivent les couches rocheuses profondes. Mais ces données sont insuffisantes pour décider si l'on doit forer ou non : elles doivent être complétées par de nombreuses études.

Avant de décider si l'on doit forer ou non, il faut mener de nombreuses études.

Les géologues mènent d'abord ces études à l'échelle régionale :

   • ils examinent la structure et la nature des roches de surface dans la région concernée. En transposant ces éléments aux couches rocheuses profondes, ils améliorent leur connaissance de la zone à forer. Les géologues retracent aussi la sédimentologie de cette zone, c'est-à-dire qu'ils reconstituent les conditions de dépôt des roches au fil du temps, et l'évolution de ces strates rocheuses contenant peut-être des hydrocarbures ;

   • ils reprennent les résultats des forages les plus proches effectués dans le sous-sol terrestre ou marin. Si ces forages ont traversé des roches susceptibles d'abriter des hydrocarbures, s'ils ont révélé la présence de pétrole ou de gaz, les géologues tentent d'étendre ces résultats à la nouvelle zone qu'ils souhaitent forer. Par exemple, ils essaient de savoir si une roche réservoir, c'est-à-dire une roche capable d'emprisonner des hydrocarbures, peut se prolonger jusqu'à cette zone en conservant ses qualités. Dans le cas contraire, ils essaient de comprendre pourquoi les forages antérieurs n'ont donné aucun résultat, et en quoi cela peut influer sur les forages à venir ;

   • les géologues étudient enfin la tectonique de la région, c'est-à-dire les mouvements de l'écorce terrestre qui ont pu affecter les roches. Ils peuvent ainsi retracer les conditions de formation d'éventuels pièges à hydrocarbures.

Pour compléter ces études régionales, les géologues réalisent ensuite des études locales en interprétant les images sismiques en volume et les cartes en profondeur. Ils peuvent ainsi repérer d'éventuels réservoirs de pétrole ou de gaz, définir leur forme et la quantité d'hydrocarbures qu'ils renferment peut-être. Ces pièges potentiels sont appelés prospects.
En complément, d'autres études locales peuvent être menées. Par exemple, on peut rechercher en surface des traces d'hydrocarbures pour confirmer la présence de réserves pétrolières ou gazières sous la surface terrestre.

Évaluer avant de forer : une étape délicate et incontournable

Un forage d'exploration coûte au minimum 3 à 4 millions d'euros à terre et 20 à 60 millions d'euros en mer. Pour les forages très profonds ou réalisés dans des conditions difficiles, ce coût peut atteindre 100 millions d'euros.

Si le forage débouche sur la découverte d'hydrocarbures exploitables, cet investissement considérable est remboursé par la production de pétrole et de gaz. Mais si le forage ne révèle aucune réserve pétrolière ou gazière que l'on puisse exploiter de manière rentable, la compagnie perd l'argent qu'elle a investi. C'est pourquoi la décision de forer ne se prend par à la légère : elle nécessite au contraire une évaluation précise tenant compte des incertitudes et des risques liés à l'opération.

Les études régionales et locales synthétisent toutes les informations techniques indispensables pour faire ce choix dans les meilleures conditions. Ainsi, en examinant une zone, géologues et géophysiciens ont calculé pour chaque prospect :

   • la quantité estimée de pétrole et de gaz accumulée ;

   • la quantité estimée de réserves d'hydrocarbures, qui représente la part du pétrole et du gaz accumulés que l'on pourra extraire et ramener à la surface pour l'exploiter.

Ces quantités sont évaluées par une fourchette (il s'agit d'une estimation exprimée par une valeur minimale et une valeur maximale). En effet, avant de forer, on ne peut pas calculer précisément les accumulations et les réserves disponibles car on ne dispose pas de toutes les données nécessaires.

Chaque compagnie pétrolière possède de nombreux prospects dans le monde entier. Cependant, les budgets annuels dédiés à l'exploration sont limités et l'on ne peut pas forer tous les prospects en même temps. C'est pourquoi les compagnies ont constitué des équipes chargées de gérer l'ensemble de leurs prospects. Composées d'ingénieurs et d'économistes expérimentés, elles décident chaque année de la répartition des budgets d'exploration entre les différentes filiales de la compagnie dans le monde. Ces filiales sont ensuite chargées d'évaluer les propositions de forage transmises par leurs techniciens.

Installer les infrastructures : la logistique d'implantation du forage

Une fois que l'on a décidé de forer une zone, il faut installer sur place les infrastructures et les équipements nécessaires. Les coordonnées du lieu d'implantation prévu sont très précises et figurent sur les cartes du prospect. Toutefois, pour savoir si cet endroit est à même d'accueillir les installations, il faut d'abord réaliser une étude de site qui se déroule en plusieurs étapes :

   • si le site se trouve à terre, on tient compte des obstacles éventuels qui peuvent se présenter (zone habitée ou marécageuse, terrain très accidenté) ;

   • si le lieu est situé en mer, on mesure la profondeur d'eau exacte et on étudie les fonds marins pour savoir si l'on peut y construire les fondations d'une plateforme. On considère aussi la force du vent, la hauteur des vagues, l'ampleur des courants, ainsi que les risques de tempêtes extrêmes dans la région ;

   • quel que soit le type de site, on mesure l'impact environnemental des opérations prévues afin de pouvoir prendre les mesures qui s'imposent. Par exemple, dans certaines mers fermées, les emplacements de forage sont ceinturés par un barrage flottant qui empêche toute contamination de la mer par des déchets ou des produits polluants.

À l'issue de cette étude, géologues et géophysiciens déterminent l'emplacement le plus sûr et le plus proche possible des coordonnées initialement prévues.
C'est alors que commence l'installation proprement dite des infrastructures de forage :

   • on construit les routes qui serviront à acheminer, puis à déménager le matériel et le ravitaillement nécessaire pour le personnel travaillant sur place. En mer, la plateforme de forage est acheminée par des remorqueurs mais on peut aussi utiliser un bateau de forage ;

   • sur le site lui-même, si besoin est, on déboise, on aplanit et on nettoie les surfaces d'implantation des infrastructures ;

   • on effectue le montage du matériel (appareils et tiges de forage, tubages), des locaux techniques et d'habitation. Cette opération peut durer plusieurs jours ;

   • enfin, on met en place un système de navettes pour que les personnels puissent se rendre quotidiennement sur le site de forage (véhicules collectifs à terre, hélicoptères en mer).

Lorsque les travaux de forage sont terminés,
les équipes de la compagnie pétrolière quittent le site
dès que le déménagement du matériel est achevé.

Faux. Après le forage, les équipes doivent encore remettre le site dans l'état où il était avant les travaux. Cela consiste à éliminer soigneusement toute matière polluante pour éviter qu'elle ne se répande dans la nature, à commencer par le bourbier (résidus de boues de forage). Si nécessaire, on replante de la végétation pour que le site retrouve son aspect initial.