Sur un présentoir de l’Aera Academy de Bakersfield, Tim Zdarko explique le fonctionnement du système de tubage d’un puits de pétrole.
Ces opérations pétrolières de haute technologie sont bien plus nombreuses qu’il n’y paraît.
Certains disent que forer un puits de pétrole revient à planter une paille dans le sol et à aspirer le pétrole de la roche.
Pour Tim Zdarko, c’est bien plus compliqué que cela.
Zdarko est directeur des opérations de l’équipe de forage et de récupération des investissements d’Aera. Il a passé plus de 40 ans dans la production de pétrole et de gaz à travers les États-Unis, ainsi que dans le golfe du Mexique, en Afrique et en Europe. Il a passé les 22 dernières années chez Aera.
Les puits de pétrole ont parcouru un long chemin depuis que la Californie a foré son premier au milieu des années 1800, dit Zdarko. Aujourd’hui, il s’agit d’opérations de haute technologie qui reposent sur des études géologiques et d’ingénierie avancées, des équipements innovants et des réglementations strictes en matière de sécurité et d’environnement.
« Aujourd’hui, nous utilisons de meilleurs matériaux et des procédures plus efficaces », dit-il. « La sécurité des équipages et la protection des eaux souterraines sont primordiales. Nous surveillons la production avec des iPads. Et il y a beaucoup plus de surveillance réglementaire. »
Pour atteindre la ‘zone payante’
Les principaux composants d’un puits sont le puits de forage et le tubage. Le puits de forage est le trou qui est foré dans la terre pour créer le puits.
Le tubage consiste en des couches de tuyaux d’acier semblables à des télescopes placés à l’intérieur du puits de forage pour atteindre ce que Zdarko appelle la « zone payante ». C’est là que se trouve le pétrole ou le gaz.
Les boyaux d’acier rétrécissent en diamètre à mesure qu’ils pénètrent dans la terre. À Aera, la couche extérieure du tubage mesure généralement 9 5/8 pouces de diamètre et pèse un lourd 36 livres par pied. Le tubage suivant a une largeur de 7 pouces. Le troisième tubage ou intérieur totalise 5 1/2 pouces de diamètre.
Une fois que le système est en place, le ciment est pompé le long du tubage puis remonte à la surface entre le puits et le tubage. Lorsque le ciment durcit, il forme une liaison entre les parois du puits de forage et l’extérieur du tubage. Ce lien fortifié est ce qui protège les eaux souterraines et les réservoirs de pétrole et de gaz.
Pendant la construction du puits, le tubage et la mise en place du ciment sont régulièrement testés sur place pour garantir leur intégrité.
Les perforations du tubage en face du réservoir permettent au pétrole ou au gaz de se déplacer dans le système et de remonter à la surface.
« Si le pétrole s’écoule tout seul, nous mettrons un tubage près du sommet du réservoir de pétrole, là où se trouve la zone payante », explique Zdarko. « Le pétrole s’écoule alors vers le haut à travers le tubage et dans le système de collecte. »
Mais si le pétrole ne s’écoule pas tout seul, des tiges sont placées dans le tubage et reliées à une pompe de fond de puits. Ces tiges métalliques solides mesurent moins de deux pouces de diamètre et relient les parties de l’unité de pompage qui pompent le pétrole jusqu’à la surface. Cette opération de pompage est ce que la plupart des gens reconnaissent comme l’équipement de tête de cheval qui monte et descend au sommet des puits dans un champ pétrolifère.
D’une manière ou d’une autre, le puits est généralement équipé d’un équipement de surveillance sensible afin qu’il puisse être observé 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 tout au long de sa vie de production.
Après avoir atteint la surface, le pétrole est traité et expédié sur le marché pour être utilisé comme carburants de transport ou transformé en l’un des innombrables produits à base de pétrole que nous touchons dans la vie quotidienne.
Des chiffres impressionnants
La profondeur des puits de pétrole et de gaz peut varier de quelques centaines de pieds à plus de 20 000 pieds. Dans certaines parties du monde, les puits vont jusqu’à 30 000 pieds de profondeur, dit Zdarko.
D’une profondeur de 1 000 à 2 500 pieds, les puits de la vallée de San Joaquin d’Aera sont considérés comme peu profonds. Il faut généralement environ trois jours pour forer un puits de pétrole dans la région de Bakersfield. Près de Ventura, cependant, les puits peuvent atteindre 13 000 pieds de profondeur et prendre plus d’un mois à forer.
Retrait d’un puits
La vie productive d’un puits de pétrole de la San Joaquin Valley dure généralement de dix à vingt ans. Ensuite, le puits est retiré, ou mis hors service.
« Nous pompons du ciment dans le puits pour le remplir, puis nous le scellons », explique Zdarko. « Ensuite, si cela est justifié, nous forons un puits de remplacement près de l’ancien pour continuer à récupérer le pétrole restant dans le réservoir. »
Mais Zdarko et son équipe de récupération des investissements ne s’arrêtent pas là. Ils récupèrent et réutilisent le tubage, les tiges, la pompe et l’équipement de tête de puits du puits mis hors service. C’est un processus respectueux de l’environnement qui est non seulement pratiqué régulièrement par Aera mais approuvé par les régulateurs de l’État.