Le pétrole et le gaz

La mise en production du gisement

Mise à jour le 11/12/2013, mise en ligne le 09/09/2010


A la fin de la phase d'appréciation et avant de débuter la production d'un gisement d'hydrocarbures, les pétroliers effectuent de nombreux  calculs techniques et économiques afin d'anticiper quels bénéfices la compagnie pourra  retirer de cette opération coûteuse. Ensuite, ils forent de nouveaux puits destinés à la production et construisent les installations spécifiques pour récupérer et traiter le pétrole et le gaz. Si la pression du gisement n'est pas suffisante pour que les hydrocarbures remontent en surface naturellement, ils utilisent des procédés dits de récupération assistée.

Deux opérateurs sur le site d'Atora, gisement pétrolier onshore situé au Gabon (Afrique), pendant la phase de cimentation, juin 2010. © Total / Dufour Marco

Planifier l'avenir du site : une opération délicate et incontournable

Avant d'extraire les hydrocarbures découverts dans le sous-sol, les pétroliers mènent des études poussées : ils cherchent à calculer si l'exploitation du gisement sera rentable sur le plan économique.

Ils doivent déterminer si les ventes futures du pétrole et du gaz couvriront les coûts engendrés par la mise en production et la maintenance du gisement pendant toute sa durée de vie (études, construction des installations, extraction, transport, ressources humaines...),  en générant en même temps des bénéfices suffisants pour les réinvestir et rémunérer l'actionnariat.

Pour savoir si l'exploitation du gisement sera rentable économiquement, on effectue des calculs complexes.



Ces calculs de rentabilité, complexes parce qu'ils mettent en jeu un grand nombre de paramètres, se déroulent en plusieurs phases :

• prise en compte de toutes les données techniques (profondeur et forme du gisement, les caractéristiques des réservoirs, nature, répartition et volume des hydrocarbures accumulés dans le sous-sol) ;

• évaluation du nombre de forages nécessaires pour exploiter le gisement. C'est l'objet du FDP (Field Development Plan, plan de développement du gisement) ;

• choix des installations les plus adaptées aux données et au site pour les différentes étapes de la production (forages, traitement des produits ramenés à la surface, stockage provisoire, expédition). La taille des infrastructures est fixée en fonction des données techniques connues. Souvent, les pétroliers comparent plusieurs projets alternatifs avant de choisir le plus approprié (ces projets se différencient par exemple par le nombre et la localisation des forages envisagés) ;

• établissement d’une simulation de production, aussi appelée profil de production (prévision des volumes de production du gisement, année par année, du début à la fin de l'exploitation).

Vrai ou Faux ?
Une fois terminés les calculs de rentabilité, on peut chiffrer très exactement les bénéfices qui seront réalisés grâce à la mise en production du gisement.
Faux. Ce chiffre est impossible à prévoir précisément car il dépend en partie de paramètres variables et aléatoires, comme le cours du baril de pétrole ou le prix du gaz. Jusqu'à la fin de vie du gisement, il persiste également des incertitudes techniques se traduisant en incertitudes sur les volumes qui seront produits. Pour savoir combien rapportera l'exploitation du gisement, les économistes basent leurs prévisions sur des hypothèses incluant une marge bénéficiaire suffisante pour éviter de perdre de l'argent si le contexte économique international n'évolue pas comme prévu.

Lorsque le projet semble solide économiquement, la mise en exploitation du gisement peut commencer. La construction des installations implique un vaste chantier qui s'étale sur plusieurs années.

L’extraction du pétrole et du gaz


La production consiste à faire remonter vers la surface les hydrocarbures présents dans le sous-sol. Comme les gisements sont très vastes (de plusieurs kilomètres carrés à plus de 100 kilomètres carrés), il faut forer de nombreux puits pour récupérer le maximum de pétrole et de gaz contenus dans le réservoir. On distingue deux grandes familles de puits, les puits traditionnels et les puits horizontaux.

Pendant toute la durée de vie du gisement, les hydrocarbures arriveront en surface en passant par le puits, dont l'intérieur est consolidé par un tubage inamovible, doublé d’un tube de production (tubing en anglais), qui peut être changé en cas d'encrassement ou de corrosion.

Pour que les hydrocarbures puissent remonter à la surface, la pression des fluides dans le puits doit être nettement inférieure à celle dans le réservoir :

• si cette différence de pression existe naturellement et si elle est suffisamment importante, les hydrocarbures se dirigent vers le puits et remontent d'eux-mêmes à la surface. On dit alors que le gisement est éruptif et on parle alors de production par déplétion naturelle ;

• si la pression du gisement se révèle insuffisante pour que le pétrole parvienne en surface en quantités suffisantes, en particulier si le pétrole a une forte viscosité qui limite sa mobilité, il existe des méthodes qui permettent de remédier à ce problème : ces procédés sont regroupés sous le nom de récupération assistée.

Dans tous les réservoirs, la pression diminue au fil de la production. A partir d'un certain moment, il faut donc systématiquement stimuler la production grâce à la récupération assistée.

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