{"id":236625,"date":"2013-09-03T14:05:30","date_gmt":"2013-09-03T17:05:30","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/?p=236625"},"modified":"2017-04-19T17:19:24","modified_gmt":"2017-04-19T20:19:24","slug":"profonde-stabilite","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/profonde-stabilite\/","title":{"rendered":"Profonde Stabilit\u00e9"},"content":{"rendered":"
\"Des

POLI\/USP<\/span><\/a> Des conduites rigides conduisent le p\u00e9trole vers la plateforme soutenue par une seule colonnePOLI\/USP<\/span><\/p><\/div>\n

Publi\u00e9 en juin 2004<\/em><\/p>\n

Les mouvements provoqu\u00e9s par les vagues en haute mer peuvent \u00eatre n\u00e9fastes aux plateformes qui extraient le p\u00e9trole \u00e0 des milliers de m\u00e8tres en eau profonde et ultra-profonde. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne se produit dans le bassin de Campos qui est le plus grand champ d\u2019exploitation p\u00e9trolier br\u00e9silien, o\u00f9 les vagues de l\u2019oc\u00e9an Atlantique balancent excessivement des plateformes p\u00e9troli\u00e8res de toutes tailles. Ce balancement est aussi n\u00e9faste pour la stabilit\u00e9 du syst\u00e8me que pour la s\u00e9curit\u00e9 des travailleurs qui vivent en haute mer. Les particularit\u00e9s oc\u00e9anographiques des eaux du littoral br\u00e9silien o\u00f9 se trouvent certaines des plus grandes plateformes de forage en eau profonde du monde, ont amen\u00e9 les chercheurs du D\u00e9partement d\u2019Ing\u00e9nierie Oc\u00e9anique et Naval de l\u2019\u00c9cole Polytechnique (Poli) de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP) \u00e0 d\u00e9velopper un projet de plateforme innovateur. Le dessin de ce nouveau projet est surprenant car la plateforme repose sur une seule colonne et non pas sur plusieurs comme les plateformes semi-submersibles.<\/p>\n

\u201cToutes les simulations r\u00e9alis\u00e9es sur ce syst\u00e8me in\u00e9dit indiquent des gains importants en termes de stabilit\u00e9 et de s\u00e9curit\u00e9\u201d, d\u00e9clare l\u2019ing\u00e9nieur naval Daniel Cueva, membre de l\u2019\u00e9quipe du professeur Kazuo Nishimoto de la Poli et coordinateur de la recherche men\u00e9e en partenariat avec Petrobras dans le cadre du Centre d\u2019Excellence en Ing\u00e9nierie Navale et Oc\u00e9anique. Ce Centre d\u2019Excellence comprend l\u2019USP, l\u2019Institut de Recherches Technologiques (IPT), l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de Rio de Janeiro (UFRJ) et le Centre de Recherche et de D\u00e9veloppement de Petrobras (Cenpes). Selon le chercheur, ce projet de construction d\u2019une plateforme poss\u00e9dant une unique colonne a d\u00e9j\u00e0 fait l\u2019objet d\u2019un d\u00e9p\u00f4t de brevet aux \u00c9tats-Unis par Petrobras. L\u2019entreprise a investi 1,2 millions de r\u00e9aux dans ce projet en deux ans.<\/p>\n

Les moyens technologiques mis en \u0153uvre, concernent la cr\u00e9ation d\u2019une plateforme flottante ne poss\u00e9dant pas de compartiment de stockage d\u2019huile. C\u2019est une option offerte aux plateformes classiques semi-submersibles qui sont tr\u00e8s utilis\u00e9es dans le monde entier. Dans la cat\u00e9gorie unit\u00e9s flottantes, Petrobras poss\u00e8de \u00e9galement des navires FPSO (floating, production, storage and offloading ou support flottant de production, stockage et transfert). L\u2019autre famille de plateforme est compos\u00e9e de plateformes reposant sur une structure fix\u00e9e au fond de l\u2019oc\u00e9an.<\/p>\n

\u201cLe MonoBR (nom du nouveau projet de plateforme) correspond aux objectifs de Petrobras qui a choisi d\u2019investir dans de grandes unit\u00e9s flottantes de production qui offrent davantage de s\u00e9curit\u00e9 et de meilleures caract\u00e9ristiques op\u00e9rationnelles \u201d, d\u00e9clare Isa\u00edas Quaresma Masetti, ing\u00e9nieur du Cenpes et responsable du projet. Selon l\u2019\u00e9quipe technique, cette plateforme a d\u00e9j\u00e0 pass\u00e9 tous les tests de viabilit\u00e9 technique et \u00e9conomique auxquels un tel projet doit se soumettre dans le cadre de l\u2019entreprise Petrobras. L\u2019un des principaux probl\u00e8mes r\u00e9solus par le MonoBR, concerne la diminution de l\u2019amplitude des mouvements de l\u2019unit\u00e9 due \u00e0 l\u2019action des vagues, conf\u00e9rant une plus grande flexibilit\u00e9 op\u00e9rationnelle au syst\u00e8me.<\/p>\n

Ce nouveau concept a \u00e9t\u00e9 valid\u00e9 et fait d\u2019ores et d\u00e9j\u00e0 partie des options disponibles suite aux \u00e9valuations techniques r\u00e9alis\u00e9es durant la p\u00e9riode de d\u00e9veloppement. Quand un nouvel appel d\u2019offre sera lanc\u00e9 et que les unit\u00e9s seront choisies en fonction des aspects li\u00e9s \u00e0 la s\u00e9curit\u00e9, \u00e0 l\u2019op\u00e9rationnel et au co\u00fbt, la mono colonne pourra \u00eatre une des plateformes choisies. L\u2019entreprise qui remportera l\u2019appel d\u2019offre ne pourra pas interdire ou modifier le choix technologique d\u00e9fini pr\u00e9alablement par Petrobras. \u201cExploiter du p\u00e9trole \u00e0 trois mille m\u00e8tres de profondeur est, sous tous ses aspects, une activit\u00e9 nouvelle qui requiert une grande audace technique et une lourde responsabilit\u00e9 \u201d d\u00e9clare Masetti.<\/p>\n

Le raisonnement scientifique qui a permis la cr\u00e9ation de ce projet de colonne unique est n\u00e9 de discussions men\u00e9es sur les concepts de base de l\u2019ing\u00e9nierie navale alli\u00e9s \u00e0 certaines adaptations de structures d\u00e9j\u00e0 existantes et utilis\u00e9es par l\u2019industrie p\u00e9troli\u00e8re mondiale, mais d\u2019une mani\u00e8re diff\u00e9rente. Selon les ing\u00e9nieurs du projet, l\u2019emplacement des gisements de p\u00e9trole dans l\u2019oc\u00e9an Atlantique \u00e0 plus de 1 500 m\u00e8tres de profondeur pose de nombreux probl\u00e8mes. Les oscillations dues aux vagues ne sont pas seulement ressenties \u00e0 la surface mais ont \u00e9galement un impact sur les conduites qui transportent l\u2019huile du puit vers l\u2019unit\u00e9 de production. Marcos Cueva, cousin de Daniel et \u00e9galement doctorant orient\u00e9 par Nishimoto d\u00e9clare qu\u2019\u201caujourd\u2019hui, un des grands objectifs de la prospection \u00e0 grandes profondeurs est l\u2019utilisation de conduites montantes rigides en acier appel\u00e9es steel catenary risers (SCRs) \u201d. Selon l\u2019ing\u00e9nieur, les conduites flexibles ou risers flexibles, sont actuellement exclues en fonction de leurs limitations technologiques \u00e0 des profondeurs sup\u00e9rieures \u00e0 1 500 m\u00e8tres et de leur co\u00fbt plus \u00e9lev\u00e9 que les rigides.<\/p>\n

\"Cette

POLI\/USP<\/span><\/a> Cette unique colonne maintient la plateforme stablePOLI\/USP<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cLe grand probl\u00e8me des conduites rigides est qu\u2019elles sont \u00e0 la fois soumises aux effets du courant marin et aux oscillations de l\u2019unit\u00e9 flottante. Si la plateforme de surface oscille trop, nous constatons des probl\u00e8mes de fatigue des conduites, ce qui n\u2019est pas le cas pour les conduites flexibles en raison de la nature du mat\u00e9riel utilis\u00e9 \u201d d\u00e9clare Daniel Cueva. Pour maintenir l\u2019amplitude des mouvements \u00e0 des niveaux acceptables, les projeteurs ont d\u00e9cid\u00e9 d\u2019adapter un syst\u00e8me qu\u2019ils connaissaient d\u00e9j\u00e0 mais qui n\u2019avait jamais \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 dans ce but. Il s\u2019agit du moonpool (puits central) qui est une ouverture sur la plateforme tr\u00e8s utilis\u00e9e pour le d\u00e9ploiement d\u2019\u00e9quipements et les op\u00e9rations de forage \u201d, explique Marcos. \u201cNous avons d\u00e9cid\u00e9 de l\u2019utiliser afin de diminuer l\u2019amplitude des mouvements verticaux.\u201d<\/p>\n

Le travail de recherche et la simulation de projets de cette nature se rapprochent davantage des conditions r\u00e9elles gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019inauguration \u00e0 l\u2019USP d\u2019un bassin d\u2019essais digitaux (TPN) (voir Recherche FAPESP n\u00ba 73). Outre les bassin physiques comme ceux de l\u2019IPT et de la Coordination des programmes Universitaires et de Recherche en Ing\u00e9nierie (Coppe) \u00e0 Rio de Janeiro, un ensemble de 120 ordinateurs et un \u00e9cran tridimensionnel travaillent en syntonie afin d\u2019offrir aux scientifiques des conditions tr\u00e8s proches de la r\u00e9alit\u00e9. Les simulations r\u00e9alis\u00e9es au TPN permettent aux ing\u00e9nieurs d\u2019observer tous les angles de la plateforme et de descendre \u00e0 plus de 1 500 m\u00e8tres de profondeur afin de savoir si les oscillations des SCRs vont au-del\u00e0 du tol\u00e9rable. \u201cLa fatigue de ces mat\u00e9riaux est toujours un souci\u201d, d\u00e9clare Daniel. Gr\u00e2ce \u00e0 cette simulation et aux autres outils informatiques exclusivement d\u00e9velopp\u00e9s pour les besoins du projet, les scientifiques affirment d\u2019ores et d\u00e9j\u00e0 que le MonoBR poss\u00e8de un niveau de s\u00e9curit\u00e9 \u00e9lev\u00e9. \u201cDans certains tests, un quart du volume de l\u2019unit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 inond\u00e9 et la plateforme n\u2019a pas coul\u00e9\u201d, d\u00e9clare Marcos.<\/p>\n

Le MonoBR n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 uniquement cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir de tests virtuels. Le prototype a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 test\u00e9 dans un bassin de l\u2019IPT \u00e0 S\u00e3o Paulo et sera \u00e9galement test\u00e9 durant quatre semaines \u00e0 Rio de Janeiro dans le bassin de la Coppe, un des plus grands du monde et id\u00e9al pour l\u2019\u00e9tude des plateformes. Ce bassin mesure 40 m\u00e8tres de long sur 30 m\u00e8tres de large et 15 m\u00e8tres de profondeur. \u201cSi nous utilisons un prototype \u00e0 l\u2019\u00e9chelle 1\/100\u00e8me, par exemple, nous allons pouvoir l\u2019examiner dans les m\u00eames conditions qu\u2019une profondeur de 1 500 m\u00e8tres\u201d, d\u00e9clare Daniel.<\/p>\n

Selon les chercheurs, ce processus de mise au point rev\u00eat une grande importance acad\u00e9mique par la mani\u00e8re dont il a \u00e9volu\u00e9 au sein de l\u2019universit\u00e9 et en fonction de la collaboration des constructeurs de plateformes. \u201cNous avons r\u00e9alis\u00e9 une chose que l\u2019on pourrait baptiser de projet conceptuel avanc\u00e9, d\u00e9clare Daniel. Normalement les projets acad\u00e9miques de cette nature ne d\u00e9passent pas la phase conceptuelle. \u201cIls n\u2019entrent pas dans la phase du projet de base et encore moins dans l\u2019examen d\u00e9taill\u00e9 qui se d\u00e9roule \u00e0 l\u2019approche du processus d\u2019appel d\u2019offre.\u201d<\/p>\n

\"Petrobras\"<\/a>Dans le cas de la plateforme projet\u00e9e pour Petrobras, les chiffres qui se d\u00e9gagent des \u00e9tudes r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l\u2019USP indiquent la dimension exacte des enjeux de l\u2019extraction p\u00e9troli\u00e8re en eau profonde. \u201cNotre projet pr\u00e9voit l\u2019exploitation de p\u00e9trole \u00e0 1 800 m\u00e8tres de profondeur. Le poids pr\u00e9vu du MonoBR est de 135 mille tonnes pour 95 m\u00e8tres de largeur\u201d, d\u00e9clare Daniel. Le prix estim\u00e9 de cette plateforme varie entre 500 et 700 millions de dollars US, bien en de\u00e7\u00e0 du prix des plateformes commerciales.<\/p>\n

Des innovations technologiques sont \u00e9galement pr\u00e9vues dans le dessin final. \u201c\u00c0 titre d\u2019exemple, cette plateforme poss\u00e8de une sym\u00e9trie g\u00e9om\u00e9trique. Cela facilite la construction et les inspections des points critiques de la structure \u201d, D\u00e9clare Marcos. Les chercheurs expliquent que la grande taille de cette plateforme n\u2019est pas uniquement dict\u00e9e par les grandes profondeurs. En effet, en fonction des caract\u00e9ristiques du p\u00e9trole br\u00e9silien qui est d\u2019une grande viscosit\u00e9, l\u2019unit\u00e9 de production doit \u00eatre plus grande pour offrir davantage de place aux \u00e9quipements lourds de forage et de production. La coursive doit donc toujours supporter des charges \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n

D\u2019un point de vue conceptuel, ce sont principalement les conditions hydrodynamiques (mouvement des vagues et des courants marins) de l\u2019oc\u00e9an br\u00e9silien qui ont orient\u00e9 le d\u00e9veloppement de cette plateforme \u00e0 colonne unique capable de supporter de telles conditions avec davantage de flexibilit\u00e9.<\/p>\n

Les chercheurs br\u00e9siliens ont choisi une m\u00eame voie, dict\u00e9e par les diff\u00e9rences environnementales rencontr\u00e9es dans chaque r\u00e9gion du globe. \u00c0 titre d\u2019exemple, dans la mer du Nord les vagues, les courants, les vents et les profondeurs sont diff\u00e9rents. Selon Daniel, les discussions men\u00e9es autour d\u2019une colonne unique sont r\u00e9centes. \u201cTout a commenc\u00e9 au d\u00e9but des ann\u00e9es 90. Des japonais, des norv\u00e9giens et des nord-am\u00e9ricains examinent \u00e9galement cette perspective, mais notre projet est le seul qui soit r\u00e9ellement adapt\u00e9 au Br\u00e9sil.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Des chercheurs de l\u2019USP d\u00e9veloppent un projet in\u00e9dit de plateforme p\u00e9troli\u00e8re en haute mer ","protected":false},"author":112,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1194],"tags":[],"coauthors":[417],"class_list":["post-236625","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technologie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/236625","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/112"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=236625"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/236625\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=236625"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=236625"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=236625"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=236625"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}