Qu'elles se situent sur terre ou en pleine mer, les plateformes pétrolières sont des structures dont l'édification permet l'exploitation du pétrole. La mise sur pied de ces géants extracteurs d'or noir suscite une grande fascination. La compréhension de cet état de choses passe par une meilleure appréhension des implications d'une telle construction.
Quels sont les critères de construction d'une plateforme pétrolière ?
Il convient de rappeler au préalable qu'une plateforme pétrolière est une structure mécanique située en mer, qui permet de faire de l'extraction, de la production et du stockage de pétrole et/ou de gaz. Sa construction implique généralement de grands travaux d'usinage sur site et fait suite à la confirmation de la présence d'un gisement de pétrole sur un site. Le lieu d'implantation constitue l'un des critères majeurs qui entrent en compte dans la conception d'une telle plateforme. En effet, la nature hostile du milieu marin a une grande influence sur la conception de la structure porteuse de la plateforme. Les phénomènes naturels comme le vent, les marées et les tempêtes sont susceptibles de causer la corrosion des pièces métalliques de la structure.
Cette dernière doit donc non seulement pouvoir résister à ces agressions extérieures, mais également supporter le poids des « topsides » et résister aux effets de l'eau salée. En outre, elle doit transmettre au sol les différents efforts provoqués par l'action de son milieu. La nature de ces efforts varie en fonction du type de plateforme. Ainsi, il peut s'agir entre autres d'efforts horizontaux dus à l'influence du courant, de la houle et du vent, ou d'efforts verticaux dus à la houle. À tout ceci s'ajoute le fait que l'édifice doit être en mesure de résister aux catastrophes naturelles telles que les séismes.
Les différents types de plateformes pétrolières
Les industries pétrolières en exploitent essentiellement trois catégories : les plateformes fixes, les unités flottantes et les plateformes mobiles. La première catégorie est implantée en mer peu profonde (en dessous de 300 m de profondeur). Comme leur nom l'indique, elles sont fixées au fond marin pour leur bon fonctionnement. Les installations de tête de puits et de pipelines leur sont habituellement reliées de manière rigide. Au rang de ces plateformes, on retrouve :
- La Gravitary platform ;
- La Jacket-deck ;
- La Compliant tower ;
- Et la Jack-up rig.
Bien qu'étant du même type, celles-ci possèdent des points de différenciation qui varient de la simple structure en béton à celle en aciers.
En ce qui concerne les unités flottantes, elles sont souvent utiles pour l'exploitation de pétrole dans les grands fonds. Contrairement aux plateformes fixes, elles sont pour la plupart installées en mer à plus de 300 m de profondeur et sont reliées aux installations de tête de puits par des conduites flexibles. Cette catégorie regroupe :
- Les unités flottantes de stockage et embarquement (ou FSO : Floating Storage and Offloading) ;
- Les unités flottantes de production, stockage et de déchargement (ou FPSO : Floating Production Storage and Offloading) ;
- Les unités flottantes de production (ou FPU : Floating Production Unit) ;
- Et les unités semi-submersibles.
Le dernier type d'unités (mobiles) est quant à lui composé de plateformes autoélévatrices (jack-up), de semi-sub et de « Swamp-barge ». Les jack-up sont constituées d'une part par une coque qui leur permet de se mouvoir par flottaison et de supporter les utilités, d'autre part par des jambes qui leur permettent de s'élever ou de s'abaisser. Les semi-sub sont des unités souvent utilisées pour des profondeurs allant de 100 à 1000 m. Enfin, les unités Swamp-barge sont des bateaux à fond plat dont les pièces coulées facilitent le fonctionnement.
Quelle est la structure d'un tel édifice ?
Indépendamment de son type, une plateforme pétrolière se compose de deux grandes parties : les topsides et la structure porteuse. Les topsides sont les parties utiles qui se trouvent en surface. Elles sont constituées d'un ensemble de modules préfabriqués et installées au moyen de commande numérique, afin d'atteindre le maximum de précision. La fabrication de pièces sur mesure tient donc une place importante dans le processus global. Comme exemple de parties utiles, les plateformes pétrolières disposent d'unités de traitement chargées de séparer et de traiter les produits de l'extraction. Elles disposent aussi de pièces mécaniques très utiles comme le trépan.
Quant à la structure porteuse, elle peut être le fruit d'un assemblage minutieux de pièces métalliques (tubes) formant une triangulation, ou être sous forme de colonnes de béton. La plupart des pièces sont fabriquées ailleurs et transportées sur site pour soudure. Les tiges assemblées peuvent descendre à des kilomètres de profondeur. De même, la plupart des composants destinés aux équipements mécaniques sont travaillés et montés sur place. Il faut noter que l'usinage sur site permet un gain de temps et de ressources financières assez considérable.
