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39. Pétrole et gaz naturel - exploration, production, transport, stockage -
Table des matières
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1. Présentation du domaine d'intervention
2 Effets sur l'environnement et mesures de
protection
2.1.1 Nature
2.1.2 Sociologie
2.1.3 Santé et sécurité du travail2.2.1 Nature
2.2.2 Sociologie
2.2.3 Santé et sécurité du travail2.3.1 Nature
2.3.2 Santé et sécurité du travail
3. Aspects à inclure dans l'analyse et
l'évaluation des effets sur l'environnement
4. Interactions avec d'autres domaines
d'intervention
5. Appréciation récapitulative de l'impact sur
l'environnement
6.
Bibliographie
1. Présentation du domaine d'intervention
Le pétrole et le gaz, les deux sources d'énergie les plus importantes de la planète, couvriront vers l'an 2000 entre 50 et 70% des besoins mondiaux en énergie. Le rapport pétrole/gaz dans la couverture de ces besoins énergétiques sans cesse croissants est de l'ordre de 2 à 1 ou tout au plus 1,5. A elle seule, l'importance des deux vecteurs énergétiques, que sont le pétrole et le gaz naturel, laisse déjà supposer que, dans les pays bénéficiant de ressources pétrolières notables, les projets de développement mis en oeuvre dans ce domaine ont d'importantes répercussions sur l'environnement.
Les incidences écologiques sont d'une part conditionnées par le fait que les sites de production (gisements) sont imposés par la nature et, d'autre part, par les différentes opérations devant mener au produit brut. Selon l'usage international, on considère qu'un projet de développement pétrole/gaz se décompose en 3 phases:
- L'exploration offshore et onshore, fondée sur la géophysique et les forages exploratoires et complétée par des séries d'essais lorsque les résultats ont été probants. Ces activités sont largement indépendantes des infrastructures existantes.
- L'extraction, qui débute par le forage de puits de développement comme préalable aux différentes phases de la production proprement dite. La préparation sur place de la matière première amenée au jour est également considérée comme faisant partie de l'extraction. Cette deuxième phase de projet nécessite la présence (ou la mise en place) d'une infrastructure adaptée.
- Le transport et le stockage, qui suivent directement l'extraction, avant le traitement ultérieur permettant d'obtenir les produits destinés au marché de l'énergie. Ils exploitent une partie de l'infrastructure en place.
2 Effets sur l'environnement et mesures de protection
On entend par exploration la recherche et la détection scientifiques des gisements de matières premières au moyen:
- de la cartographie
- de la géophysique
- de forages d'exploration.
L'exploration onshore se base sur la cartographie à grande échelle à l'aide de photographies aériennes. Dans beaucoup de régions du globe, l'interprétation des prises de vue permet déjà de localiser des sites prometteurs. L'exploration se poursuit ensuite par la prospection géophysique et géochimique. Pour pouvoir confirmer les résultats de ces travaux de reconnaissance préliminaire menés en surface, il est nécessaire de procéder à des forages exploratoires, comprenant des mesures effectuées dans le trou de sonde et l'examen des carottes et débris de roches amenés au jour.
Les incidences écologiques de l'exploration peuvent être considérées comme relativement faibles, comparées aux autres phases de projet. Parmi les différents travaux à réaliser, ce sont les forages qui recèlent le plus grand potentiel de perturbations et de risques ; cf. dossier "Reconnaissance, prospection et exploration des ressources géologiques".
2.1.1 Nature
Basés sur des procédés modernes appliqués uniquement en altitude, les travaux de cartographie par lesquels débute l'exploration n'ont pas d'influence directe sur l'environnement.
Selon la technique mise en oeuvre, les effets produits par la prospection géophysique sur l'environnement peuvent persister pendant des mois, voire des années. On distingue d'une part la gravimétrie et la mesure des champs magnétiques effectuée essentiellement en altitude, d'autre part les méthodes de mesure sismiques. Ces dernières permettent aux géophysiciens de délimiter les différentes couches géologiques jusqu'à plusieurs milliers de mètres de profondeur par enregistrement de la réflexion des ondes de choc. La sismique réflexion est la plus importante de ces techniques de prospection, mais s'accompagne inévitablement d'effets sur l'environnement.
Même si les activités d'exploration ne sont que temporaires, il importe de limiter les incidences négatives sur l'environnement. Les équipes de géophysiciens chargées de la prospection vivent pour une durée déterminée dans des régions isolées, dans des conditions d'autarcie quasi-totale. Pour l'accès au site et les transports, on retiendra de préférence les voies d'air et de mer et les fleuves lorsque le contexte géographique s'y prête. Dans le cas des voies de terre, on acceptera tous les détours imposés par des considérations écologiques. En ce qui concerne les tirs à l'explosif, on veillera à réduire l'ampleur des détonations générant des ondes de choc en utilisant des techniques modernes. Le cas échéant, la prospection acoustique peut offrir une solution alternative moins préjudiciable à l'environnement. Le perfectionnement technique des émetteurs/récepteurs permet de recueillir des informations assez précises même pour des impulsions faibles. Dans le cadre de la prospection en mer, l'emploi des explosifs a des effets destructeurs sur la vie marine, surtout dans les zones peu profondes. On pourra préserver dans une large mesure la faune et la flore en recourant plutôt à d'autres techniques sismiques, moins brutales (détente d'un gaz, chute d'un poids).
Les incidences les plus importantes sur la nature et l'écologie sont provoquées par les forages profonds. Il convient pourtant de signaler ici que les non-initiés ont en fait tendance à exagérer ces effets, qui sont aujourd'hui bien plus limités si l'on procède selon des méthodes conformes à l'état actuel de la technique. Malgré le caractère temporaire d'un projet d'exploration, on devra toujours s'efforcer de réduire, ou mieux d'éviter totalement, les influences néfastes des forages sur l'environnement en prévoyant les investissements nécessaires et en planifiant soigneusement les travaux.
Lors de la mise en place des installations de tête de puits et de l'aménagement des voies d'accès, on tiendra compte des possibilités de régénération naturelle ultérieure tout en limitant autant que possible la dégradation des sols. On veillera notamment à la protection de la couche arable (paillis, etc.)
Pendant le fonçage des puits, la séparation originelle sans fissures des différentes strates et horizons aquifères devra être préservée. On élaborera à cet effet un schéma de tubage et un plan de cimentation adaptés.
Les matières consommables employées, notamment les fluides de balayage, doivent être sélectionnés en fonction de leur compatibilité avec les impératifs de l'environnement et, si possible, faire l'objet d'un recyclage.
La sécurité du trou de sonde, c'est-à-dire la maîtrise des pressions qui y règnent et la stabilité des parois du trou, doit être assurée tout au long du forage par un dimensionnement suffisant du tubage, une cimentation et la mise en place d'un dispositif anti-éruption (état actuel de la technique). Pour limiter les conséquences d'une éruption intempestive, on aura soin de s'équiper de tous les moyens techniques nécessaires et de prévoir des plans d'action efficaces. Ainsi, on pourra éviter les dégâts écologiques éventuellement provoqués par un tel accident qui, même s'ils sont rarement irréversibles, nécessitent souvent des travaux importants
S'ils ne peuvent être ni évités ni recyclés, les déchets des opérations de forage tels les débris de roche remontés et les fluides de balayage usagés doivent être évacués conformément aux prescriptions. Parmi les méthodes envisageables telles que la dilution, l'incinération thermique optimisée et la mise en décharge avec encapsulage, on en choisira une qui soit adaptée aux conditions naturelles du site.
Pour tout projet d'exploration, on vérifiera s'il peut être avantageux de recourir au procédé "slim hole drilling" à la place du forage profond traditionnel. Il s'agit d'un forage au diamètre fortement réduit, qui nécessite peu de matériel et dans l'ensemble des moyens techniques plus limités pour un gain de temps appréciable. La réduction des coûts par rapport au procédé traditionnel peut atteindre 50%. Mais ce procédé requiert des conditions géologiques particulières et ne convient pas pour des puits profonds.
En cas d'aboutissement des recherches (découverte d'un gisement exploitable), l'étape du forage exploratoire n'est véritablement achevée que lorsque toutes les précautions ont été prises pour prévenir les répercussions écologiques susceptibles de se manifester durant la période de latence entre l'achèvement de cette première phase et la reprise des activités dans la phase suivante du projet.
Le forage est à remblayer dans les règles de l'art si les résultats n'ont pas été probants. Les emplacements correspondant aux installations du jour ainsi que les routes d'accès doivent être revégétalisés, à moins que ne soit prévue une autre utilisation (contrôlée) après clôture des travaux.
2.1.2 Sociologie
Les projets d'exploration peuvent amener de profondes transformations au sein des structures sociales du pays concerné, les formes d'organisation sociale traditionnelles se trouvant soudainement confrontées aux activités de grands groupes internationaux et à un savoir-faire technique de haut-niveau. Par ailleurs, les sites d'intervention étant imposés par la nature, il se peut qu'on ait à prendre en compte des intérêts divergents qui devront donner lieu à d'éventuelles compensations. D'une façon générale, les projets doivent être intégrés le plus tôt possible dans les structures sociales existantes. Bien entendu, ceci requiert la participation de tous les groupes sociaux.
2.1.3 Santé et sécurité du travail
Dans le cadre de la recherche de gisements de pétrole/gaz, les aspects santé et sécurité du travail concernent en premier lieu les équipes intervenant sur place. Les incidences sur les personnes ne participant pas directement aux travaux sont négligeables.
En ce qui concerne les équipes de prospection sur le terrain, les problèmes résultent de leurs conditions de travail assez dures, caractérisées par les privations. Ces équipes sont en effet souvent livrées à elles-mêmes, notamment lorsqu'elles sont détachées dans des régions coupées de toute civilisation. Cette situation se poursuit jusqu'au fonçage des puits d'exploration.
Selon l'ampleur des effectifs nécessaires, les tâches peuvent être effectuées en grande partie par du personnel recruté et initié sur place. Il faudra donc veiller à l'encadrement de ces personnes. On assurera de plus les soins médicaux ainsi que les mesures d'hygiène et de sécurité nécessaires. Pour ce qui est de la sécurité du travail, on accordera une attention particulière au respect des mesures de prévention des accidents qui demandent un certain entraînement.
L'extraction du pétrole et du gaz, que l'on appelle également "production", est la phase qui fait suite à l'exploration lorsque celle-ci a été probante. Elle comprend les activités suivantes:
- fonçage des puits de développement
- mise en place des installations du jour
- mesures d'infrastructure
Il a suffit de relativement peu de temps pour déjà entamer sérieusement les ressources en pétrole et en gaz de la planète qui avaient mis des millions d'années à se former. Si l'on veut pouvoir en assurer l'exploitation à long terme, ces ressources minérales, dont le cycle de régénération atteint des dimensions géologiques, demandent à être gérées avec discernement. Or, si l'on considère les pays traditionnellement exportateurs de pétrole, on a souvent vu privilégier les niveaux de production élevés au détriment de l'environnement ; les stratégies d'extraction sont fortement influencées par l'importance de la demande et par l'insuffisance des énergies de substitution envisageables jusqu'ici.
On mettra à profit la période de battement entre l'exploration et la production en effectuant une analyse minutieuse des effets probables sur l'environnement pour la durée d'exploitation moyenne d'un gisement (15 à 25 ans pour le pétrole, 50 à 100 ans pour le gaz) ainsi que pour la période ultérieure. Cette analyse suppose qu'on se rende d'abord sur place, pour relever dans chaque cas toutes les données caractérisant le contexte sociologique, culturel, économique, climatique et écologique afin de pouvoir en tenir compte au moment de la planification du projet d'exploitation en question.
Le début du fonçage des puits de développement marque aussi la mise en place de l'infrastructure indispensable au lancement de la production, à savoir les connexions routières, les oléoducs ou gazoducs et, sur le champ de pétrole ou de gaz même, les installations du jour pour la production et le traitement. Pour les questions relatives aux effets sur l'environnement, nous renvoyons aux différents dossiers traitant spécialement de chacune des activités concernées (Travaux routiers sur réseaux principaux et secondaires - construction et entretien, par ex.).
2.2.1 Nature et écologie
La longue phase d'extraction d'un projet pétrole/gaz débute au moment où la production régulière est lancée. Avec les puits de développement, on accède à l'ensemble du gisement, les principes et les techniques de production devant alors être adaptés aux caractéristiques spécifiques des réservoirs rencontrés. Les observations du paragraphe 2.1.1 à propos des forages profonds s'appliquent également ici sans restriction aucune.
Dans les zones sensibles, aux biotopes méritant d'être préservés, il est particulièrement important de réduire au minimum l'emprise des équipements sur le terrain. Grâce au perfectionnement des technologies de forage, il est possible actuellement, avec la technique des forages déviés, de couvrir plusieurs kilomètres carré d'un gisement avec quelques puits seulement et à partir d'un seul emplacement, tant on-shore que off-shore. Le recours aux forages à tracé horizontal permet dans certains cas de réduire considérablement le nombre des puits de forage.
La mise en oeuvre de projets pétrole/gaz ne nécessite pas la destruction ou l'altération de grandes étendues, avec leur flore et leur faune (par ex. forêt pluviale, toundra, bancs de corail), puisque les équipements du jour et l'infrastructure occupent relativement peu d'espace.
Par le dimensionnement judicieux des installations et les systèmes de surveillance automatique à éléments redondants des équipements modernes, on parvient à limiter à des taux assez faibles les émissions dues à la production, en marche normale comme en cas d'incident.
On s'efforcera de limiter les dégâts écologiques causés par des accidents, et dus notamment à des fuites de pétrole en prévoyant des équipements de sécurité adéquats (par ex. avec un système de fermeture par vannes). Les eaux ou les sols pollués par du pétrole devront faire l'objet d'un assainissement, c'est-à-dire qu'on accélèrera le processus de biodégradation des hydrocarbures par des moyens bactério-chimiques artificiels. A condition que la production de pétrole se fasse dans les règles de l'art, la protection des nappes d'eau souterraines ne pose pas de problèmes.
Dans l'intérêt d'une exploitation rentable des sources d'énergie naturelles, il conviendra d'accorder la priorité, non seulement à la maîtrise des effets sur l'environnement, mais aussi à une gestion raisonnée des réserves. En matière de pétrole et de gaz, une telle gestion consiste d'une part à exploiter au mieux tout le potentiel énergétique tiré des gisements (par ex. en évitant le torchage des excédents de production, opération préjudiciable à l'environnement), d'autre part à mettre en oeuvre des méthodes de production de haute technologie.
2.2.2 Sociologie et économie
La période d'exploitation moyenne d'un gisement se mesure à l'échelle d'une vie de travail humaine. Il arrive même souvent qu'elle dure plus longtemps, notamment lorsqu'il s'agit d'extraire du gaz. Dans ces conditions, on imagine la portée des implications sociales liées à un projet de ce type. Dès la mise en oeuvre des premières mesures de la phase d'exploration, il faudra se pencher sur le problème des logements, de l'alimentation, de la scolarisation, des services de santé et du contexte culturel, y compris la religion, autant d'aspects auxquels il doit en fait revenir la même importance qu'aux équipements purement techniques. On veillera à empêcher la formation de ghettos et à réunir les conditions nécessaires pour voir se tisser des liens sociaux solides. Le processus d'industrialisation doit se faire pas à pas en permettant aux populations concernées de conserver leur patrimoine culturel et de le transmettre aux nouvelles générations.
2.2.3 Santé et sécurité du travail
Une des tâches importantes du maître d'oeuvre est de promouvoir les services de santé, non seulement pour les salariés, mais aussi pour les populations vivant dans tout le périmètre d'influence du projet.
La sécurité du travail constitue elle aussi un aspect prioritaire. Dans le cadre des projets de production de pétrole/gaz naturel, on pourra s'inspirer des principes appliqués à cet égard dans les pays industrialisés. Cela suppose toutefois que l'on dispose d'une main d'oeuvre qualifiée, ayant reçu une formation adéquate.
Le transport et le stockage représentent la dernière étape de travail après l'exploration et l'extraction. Le transport des produits bruts, qui n'ont subi qu'un traitement préliminaire sur place, s'effectue par oléoducs/gazoducs, par wagons ou camions citernes et par voie fluviale ou maritime, selon l'infrastructure spécifique en place. Le stockage peut se faire dans des magasins souterrains ou aériens, dans des cavités souterraines ou des couches poreuses.
Le transport des produits (par voie maritime etc.), les mécanismes de commercialisation et le stockage des produits finis ne font pas partie du présent dossier. Nous renvoyons aux dossiers de l'environnement traitant des domaines connexes tels la navigation, les ports de mer, les ports fluviaux, etc.
2.3.1 Nature
Les observations faites au paragraphe 2.2 à propos de l'extraction s'appliquent également ici aux questions de transport.
Partout où de grandes quantités de pétrole ou de gaz sont stockées, il faut prévoir des mesures de sécurité spécifiques, notamment en matière de lutte contre les incendies et les explosions, afin de préserver la nature et l'environnement. Les systèmes d'alarme, la détection de fuites éventuelles et les installations de collecte revêtent ici une importance particulière. Les réservoirs souterrains sont préférables aux équipements aériens, bien qu'ils demandent des systèmes de sécurité plus sophistiqués.
Outre le stockage dans des citernes, on peut envisager la mise à profit de cavités souterraines, de cavernes, de dômes de sel ou de couches poreuses, solution qui présente le moins de risques pour l'environnement. Les couches poreuses ne se prêtent qu'au stockage de gaz. Le stockage dans des dômes de sel implique la valorisation ou l'évacuation de la saumure (proximité de la mer). Les couches poreuses ou les dômes de sels n'existent toutefois que dans des régions aux formations géologiques particulières.
2.3.2 Santé et sécurité du travail
Le transport et le stockage en grandes quantités du pétrole et du gaz comportent des risques de fuite (hydrocarbures) et d'explosion, pouvant être limités par des systèmes de surveillance et des dispositifs de sécurité cumulés (principe de la redondance des systèmes). Les oléoducs ou gazoducs sont contrôlés en permanence par des centres de surveillance, des pressostats automatiques et par des survols d'inspection réguliers du tracé. Citernes et conduits sont protégés contre la corrosion.
3. Aspects à inclure dans l'analyse et l'évaluation des effets sur l'environnement
L'évaluation des effets sur l'environnement doit tenir compte des contraintes de la planification, déterminées par les circonstances spécifiques rencontrées. Parmi les aspects décisifs pour cette évaluation, il faudra retenir les répercussions sociologiques et la participation précoce des populations locales. On se réfèrera par ailleurs aux leçons tirées de projets analogues.
Quel qu'en soit le niveau, la formation de la main-d'oeuvre locale représente dans tous les cas un moyen important pour celle-ci d'assumer une plus grande part de responsabilité dans la conduite des activités, dans le but de mieux contrôler l'impact des activités déployées sur l'environnement. Par ailleurs, les lois, normes, réglementations, les seuils limites et le savoir-faire technique des pays industrialisés devront être intégrés au projet lors de sa mise en oeuvre.
4. Interactions avec d'autres domaines d'intervention
La production de gaz se trouve négligée dans beaucoup de pays, son transport sur de longues distances aux fins de l'exportation n'étant pas très rentable. Face à cette situation, la technique de liquéfaction du gaz (GNL) mérite d'être encouragée, dans la mesure où elle permet de relativiser les problèmes de transport par le recours à de gros bateaux-citernes. Par rapport aux autres sources d'énergie primaires, le gaz naturel offre un très bon rendement et il est plus facilement conciliable avec les impératifs de l'environnement.
Le domaine pétrole/gaz présente de nombreux recoupements avec d'autres secteurs, notamment ceux faisant l'objet des dossiers suivants:
- Aménagement du territoire et planification régionale
- Planification du secteur énergétique
- Adduction et distribution d'eau en milieu urbain et
alimentation en eau des régions rurales
- Planification de la localisation des activités industrielles
et commerciales
- Constructions mécaniques, ateliers et chantiers navals
- Huiles et graisses végétales
A l'occasion, il a d'ailleurs été fait mention de ces domaines connexes dans le texte, avec renvoi aux dossiers correspondants.
5. Appréciation récapitulative de l'impact sur l'environnement
A la lumière des constatations faites de par le monde, il est évident que l'industrie d'extraction du pétrole et du gaz naturel peut fort bien fonctionner dans le respect de l'environnement pourvu qu'elle mette à profit les récentes découvertes scientifiques et qu'elle applique des techniques modernes. Il importe de renforcer la sensibilisation aux problèmes de l'environnement par la diffusion des critères appliqués par les pays industrialisés à haut niveau de développement.
Pour obtenir une minimisation des risques et des effets indésirables sur l'environnement, il est essentiel que le projet dans son ensemble soit mené avec discernement et en considération de ses implications écologiques et sociologiques. Pour ce faire, une gestion interdisciplinaire faisant appel à la participation directe de tous les groupes locaux concernés semble être un instrument approprié.
Mener une entreprise dans le respect des impératifs de l'environnement suppose que l'on dispose des organes de contrôle nécessaires et que ceux-ci fonctionnent correctement. On pourrait par exemple nommer des préposés à la sauvegarde de l'environnement, qui seraient en outre chargés de la formation et du perfectionnement des effectifs en matière d'écologie ainsi que de leur sensibilisation à ces questions.
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