Collaboration spéciale : Pierre Fortin.
Un élément de cet article recèle a posteriori une information capitale :
« BP officials say the oil and gas in the field is extremely hot and under intense pressure, requiring advanced well heads with thick steel and heavy insulation. »
Les gisements sous hautes conditions de température et de pression représentent pour les compagnies pétrolières l’équivalent de la découverte d’une veine de Mithril pour les mineurs nains de la Moria dans le Seigneur des Anneaux ; l’attrait irrésistible d’un profit fabuleux et immédiat moyennant la prise de risques considérés «raisonnables».
Depuis l’exploitation (débutée en 2001) par la compagnie française TOTAL d’un puits à haute température (190°C) et haute pression (1100bar, soit 16,000psi) sur les gisements Elgin/Franklin en Mer du Nord, les limites de la technologie établissent des records. Actuellement, TOTAL est en mesure de capter (depuis 2007) des ressources à 5600 mètres de profondeur sous 200°C et 1150bar (16,680psi) en Mer du Nord, ce qui est considéré par les ingénieurs français comme «un forage de l’extrême».
Toujours selon les ingénieurs français, qui se limitent actuellement à des forages de 5850 mètres de profondeur, les conditions de température/pression au-delà de 6000 mètres sont de 300°C sous 1500bar (21755psi) et appellent au développement de nouvelles techniques et outils de forage, ainsi qu’à la qualification de nouveaux matériaux susceptibles de garantir, dans la durée, la résistance des puits à pareil Enfer souterrain.
Pour reprendre l’analogie avec Le Seigneur des Anneaux, creuser plus loin présente, selon ingénierie française, le risque non-négligeable de tomber sur un Balrog, un Démon de l’Ancien Monde dont la puissance dépasse toutes les ressources dont disposent les mineurs pour en garder le contrôle.
Dans le Monde de la Surface, la pression moyenne de l’air dans un pneu d’automobile est de 2.2bar (35psi) à 33°C. La pression de l’eau dans un aqueduc municipal de 4.4bar (70psi) à 16°C et la pression du Champagne dans sa bouteille de 5bar à 7bar (72,5psi à 101.5psi) à 20°C.
Pour l’eau de nos robinets et l’air dans nos pneus, nous utilisons des valves pour contenir la pression lorsque celle-ci doit l’être. Dans le cas de la bouteille de Champagne, un bouchon est utilisé, mais la pression est vraiment trop forte pour un bouchon seul ; il faut lui adjoindre un système de rétention externe (la plupart du temps un collet en fil de fer) pour éviter son éjection brutale.
Dans le cas des puits de forage pétrolier, le bouchon est constitué d’une colonne de boues de forages (matériaux très denses injectés sous pression dans le tube de forage), bouchon semi-liquide dont le poids colossal est assisté par un collet de rétention sur la tête du puits appelé «BoP» (pour Blow out Preventer).
Typiquement, un BoP ressemble à cela.

L’ambitieux projet de BP dans le Golfe était de réaliser un forage à 5480 mètres de profondeur afin d’exploiter le gisement Macondo, lequel présente un volume colossalement excitant, mais dont les données de températures et de pression demeuraient «à déterminer». Ce que nous connaissons cependant, ce sont les limites techniques des BoP’s qui sont les suivantes.

Il ressort de ce tableau que les meilleures BoP’s disponibles pour l’industrie pétrolière ne peuvent contenir que 1575bar (22,500psi) de pression. Or, selon des fuites internes provenant d’ingénieurs de BP désirant préserver leur anonymat (et leur emploi), lorsque la plate-forme
Deepwater Horizon a percé le réservoir de Macondo en Avril 2010, la pression rencontrée a oscillée entre 2200bar et 4850bar (31,908psi à 70,300psi) ce qui dépassait toutes les prévisions et (surtout) toutes les capacités de rétention du puits, d’où l’expulsion surprise des boues de forage d’un puits que les BoP’s étaient trop faibles pour refermer, l’irruption de gaz brûlants sur la plate-forme, suivie de leur très rapide expansion et de leur explosion cataclysmique.
Si ces rumeurs circulant sur Internet sont fondées, cela implique que la pression du gisement dépasse toute technologie humaine en mesure de la contenir mécaniquement. Étant donné l’échec de l’opération «Top Kill» au début du mois, il semble que la rumeur soit fondée ; ni les valves ni le puits ne sont en mesure de contenir le monstre que BP a dérangé et dont nous contemplons maintenant la mauvaise humeur par caméra sous-marine.
Ce désastre n’est pas le premier du genre ; entre 1966 et 1981, les ingénieurs soviétiques ont creusé en Sibérie pas moins de 310 puits dépassant les 5,000 mètres, afin de récolter du gaz naturel. Cinq de ces puits se révélèrent des Balrogs incontrôlables dont la pression dépassait les 7000bar (101,000psi), qui polluaient l’air sur des centaines de kilomètres et contre lesquels Moscou s’est risquée à recourir à l’arme nucléaire pour mettre un terme à leur menace environnementale.
L’idée est loin d’être farfelue ; une bombe atomique de très faible puissance (tout au plus deux fois celle de Hiroshima) est notre seul outil suffisamment compact pouvant être introduit à 4500 mètres (par un puits latéral) sous l’incontrôlable fuite et son explosion, qui génère une température équivalente à celle du soleil, a pour effet de liquéfier, puis vitrifier, la roche environnante, laquelle se solidifie ensuite en un bouchon compact qui emprisonne à nouveau le monstre dans sa tanière. Cela a fonctionné quatre fois sur cinq en URSS (la dernière tentative a échoué à cause d’une mauvaise analyse des sols).
Ces précédents soviétiques posent deux questions dont personne ne parle à propos du puits de BP :
- En dehors de la pollution visible, qu’en est-il de l’invisible ?
- La solution nucléaire est-elle envisageable en milieu sous-marin ?
Pour ce qui est des polluants, ce n’est pas jojo. Le puits de BP relâche non seulement du pétrole, mais également de l’hydrogène sulfuré, du benzène et du chlorure de méthylène, ce qui explique pourquoi les équipes de récupération travaillant au-dessus de la fuite le font dans une tenue apparentée à un scaphandre spatial et que les journalistes sont tenus à l’écart des lieux au point que les photos de la surface sont très rares (et toujours prises de loin)

La majorité des gaz se dissolvent dans les eaux du golfe, mais une partie non-négligeable atteint la surface et est susceptible d’atteindre des zones habitées en fonction des caprices des vents. Certains jours, les niveaux de la qualité de l’air sont acceptables, alors que d’autres jours ils sont indécents (la ligne grise horizontale ci-dessous représente la valeur 1000 sur la côte Sud de la Louisiane).

De fait, un niveau sécuritaire des polluants atmosphériques doit être de :
5 à 10 ppm pour le sulfure d’hydrogène
0 à 4 ppm pour le benzène
5 à 61 ppm pour le chlorure de méthyle
Le benzène et le chlorure de méthyle sont usuellement compilés sous le terme «VOC’s» (Volatile Organic Compounds) et en voici les mesures obtenues à Venice, en Louisiane, ainsi que pour le sulfure d’hydrogène, il y a deux mois (ppb est le terme anglais pour les ppm des français).

Ceci illustre à quel point la qualité de l’air est variable (de 0 à 120 fois les normes) depuis l’accident de Deepwater Horizon. Ce qui me laisse songeur, est que les médias braquent leurs caméras sur des oiseaux souillés de pétrole, mais ne pipent mot sur les polluants invisibles qui sont pourtant des gaz très toxiques et cancérigènes. D’un autre côté, évacuer toute la côte sud de quatre états américains est infaisable, alors autant laisser le peuple dans l’ignorance…
Et la solution nucléaire ?
Elle représente un pari possiblement nécessaire, mais vraiment très risqué !
Les soviétiques étaient confrontés à des puits de gaz, qui sont des éléments compressibles. Ici, le puits est riche en pétrole, un liquide incompressible qui est susceptible de causer des fractures collatérales dans les fonds marins suite à une explosion (technique utilisée par Robert de Niro dans le film « The Score » en 2001 pour arracher la porte du coffre-fort de la douane de Montréal afin d’y voler un sceptre en or).
En outre, tous les puits incontrôlables soviétiques étaient sur la terre ferme ; déclencher un engin nucléaire dans des fonds sous-marins à proximité de ce qui pourrait être une chambre magmatique recouverte de 1500 mètres d’eau pourrait causer des dommages collatéraux difficilement prévisibles, allant du tsunami à la création d’une caldera en passant par une explosion de type Krakatoa ou même Santorini. Une décision que Barak Obama ne devra pas prendre à la légère, et seulement si aucun autre moyen ne peut être envisagé pour ramener le monstre dans les profondeurs obscures d’où BP l’a tiré.
Nous en saurons davantage en août, lorsque les puits de secours seront terminés (et s’ils n’explosent pas eux aussi)…
Croisons les doigts d’ici là et espérons des vents favorables en regardant les opérations en direct!