Contrôle des vannes : le rôle des ROV renforcé

Equipés de robots sous-marins (ROV), les PSV (Platform Support Vessels) pourraient à l’avenir être utilisés pour intervenir sur les puits en éruption. De nouvelles normes sont mises en place pour s'assurer que les mâchoires des blocs obturateurs de puits (BOP) s'enclenchent le plus rapidement possible, rendant ainsi le puits hermétique. Afin de renforcer encore davantage la sécurité, les opérateurs des champs pétroliers envisagent d'installer des ROV sur les navires d'assistance en prévention des éruptions, si le personnel de la plate-forme s’avérait être dans l'incapacité d'activer le BOP sur la tête de puits.

Suite à la catastrophe de Deepwater Horizon1, une nouvelle norme industrielle (N° 53) a été créée par l'American Petroleum Institute (API) en 2013, définissant des règles plus strictes pour le temps de mise en place des BOP. Cette norme exige que celui-ci soit capable de fermer le puits en moins de 45 secondes : passé ce délai, un débit excessif sur les mâchoires peut en effet détériorer les joints garantissant l'intégrité du puits.

Cela s'est révélé être un nouveau défi pour les opérateurs de ROV et les fabricants de modules obturateurs. Si l’équipement des BOP sur les fonds marins peut fournir un fluide hydraulique permettant de générer une pression suffisante dans les mâchoires pour fermer une canalisation, il est en revanche plus difficile pour les ROV de générer un débit et une pression équivalents.

Modifications pour le transfert de fluides

BOURBON a récemment achevé l'intégration en flotte de ses ROV HD, construits par FMC Technologies Schilling Robotics, et conçus pour interagir avec le module d'intervention du BOP. Il a fallu pour cela utiliser le circuit hydraulique principal du ROV HD afin de fournir un débit et une pression maximums grâce au groupe générateur de pression hydraulique 150 CV.

Il est possible de rediriger une quantité suffisante du fluide nécessaire vers les mâchoires du BOP, car au cours de la procédure d'intervention, le ROV est fixé au bloc obturateur au moyen d'un « hot stab » (connecteur raccordant le ROV au bloc obturateur, à travers lequel le fluide peut s'écouler) tenu par le bras manipulateur du ROV. La stabilité offerte par cette connexion permet de diriger 93 % de la puissance du ROV vers le fluide de pompage puis le bloc obturateur, via son module d'intervention.

Autre point à prendre en considération : les ROV doivent être configurés de façon à pouvoir porter les pompes d’intervention du BOP à tout moment. Le soutien du module, qui pèse environ 1,5 t, n'est pas un problème, car dans l'eau son poids est neutralisé par la flottabilité. Les ROV peuvent ainsi gérer des charges pesant jusqu'à 3 t dans l’air et neutres dans l’eau.

Cependant, les modules doivent être installés confortablement sous le ROV, afin de ne pas gêner ce dernier dans ses opérations quotidiennes. Pour le moment, BOURBON adapte ses propres solutions et ROV aux modules de conception standard, mais ses partenaires travaillent en parallèle sur un nouveau module alliant encombrement réduit, facilité d'entretien et performance.

La priorité suivante consiste à s'assurer que la combinaison ROV/module peut fonctionner dans les conditions pour lesquelles elle a été conçue. Il est pour cela nécessaire de réaliser des tests et essais à vide complets, dans un environnement contrôlé à terre puis en mer. Cette phase sera suivie par des essais en eaux profondes, réalisés avec une major pétrolière, au cours desquels le BOP sera déployé et fixé à une tête de puits opérationnelle. Bien que des tests indépendants aient été réalisés sur le ROV et la pompe, seuls ceux du système intégré dans des conditions réelles sur fond marin et sur la tête de puits garantissent à l'opérateur que l'équipement fonctionnera comme prévu.

TESTS CONCLUANTS AU LARGE DU NIGERIA

Un test en conditions réelles effectué avec un ROV UHD a permis de réaliser toutes les étapes de l'opération de verrouillage du bloc obturateur, à l’exception de l’activation de la mâchoire de cisaillement pour bloquer la tige de forage. Des études supplémentaires seront menées pour déterminer comment augmenter le débit du fluide afin de raccourcir le temps nécessaire au verrouillage du BOP.

Dans le contexte actuel de réduction des investissements, cette solution d’assistance proposée par les PSV/ROV permet l’intervention sur BOP au cours des opérations de forage. Si certains opérateurs ou prestataires peuvent considérer que l'équipement existant sur le champ pétrolier est suffisant, les coûts tant sur le plan environnemental que financier engendrés par l'accident du Deepwater Horizon laissent à penser que cette sécurité supplémentaire pourrait bien valoir l'investissement correspondant.

Si les BOP devaient être utilisés plus largement, il deviendrait alors possible de travailler à l'élaboration de produits, pièces et maintenance standardisés, afin de déployer des modules dans le monde entier pour un coût potentiellement réduit.

1 : plate-forme pétrolière située dans le golfe du Mexique ayant coulé le 20 avril 2010, générant un incendie puis une pollution de grande envergure. 

Offshore Magazine - Fevrier 2016