Comment fonctionne un puits de pétrole ?

Tout savoir sur le fioul

Si personne n’ignore qu’un puits de pétrole est nécessaire pour exploiter les différents gisements pétroliers existants, beaucoup moins nombreuses sont les personnes à connaître le fonctionnement de ces équipements. Nous allons tenter de vous éclairer à ce sujet.

Pour exploiter les gisements pétroliers disséminés partout dans le monde, il est nécessaire d’installer des puits. Ces équipements, qui ont beaucoup évolué au cours des années, permettent aujourd’hui d’exploiter le pétrole à des kilomètres des lieux du forage.

A quand remontent les premiers puits de pétrole ?

Dans l’inconscient collectif, le pétrole est lié à la révolution industrielle et son utilisation serait donc relativement moderne. Pourtant, le pétrole est connu et, par endroits, exploité depuis des siècles.

  • En Chine, où les premiers forages pétroliers auraient eu lieu vers l’an 347, à l’aide de trépans attachés à des poteaux de bambous.
  • Au Japon, où des archives du VIIe siècle font état de ce qui était appelé « l’eau brûlante ».
  • En Azerbaïdjan, dans la région de la capitale actuelle, Bakou, où différents produits pétroliers (du naphta notamment) étaient produits dès le IXe siècle à partir des importants gisements locaux.

C’est toutefois dans le courant du XIXe siècle que les puits plus modernes, forés avec des outils à percussion, ont commencé à être mis en place, en Azerbaïdjan, en Pologne mais aussi dans différentes régions de l’Amérique du Nord.

Comment sont conçus les puits de pétrole modernes ?

Le forage et la récupération du pétrole sont les deux principaux systèmes qui doivent être mis en place pour installer des puits de pétrole modernes.

Le forage des puits de pétrole

Le forage consiste à percer la croûte terrestre pour atteindre les « pièges à pétrole », ces « poches » parfois profondément enfouies contenant les hydrocarbures. Une étude géologique est toujours menée avant de procéder au forage proprement dit, qui peut être vertical, incliné ou horizontal.

Pour un forage vertical, le plus simple et efficace, la technique utilisée est dite « du Rotary ». Une tour métallique d’une trentaine de mètres de haut, appelée « derrick », est construite là où doit être creusé le trou. Elle permet d’insérer les tiges de forage dans le sol. Au bout de celles-ci est installé un trépan, un outil composé de dents et de pastilles en acier très dur qui tournent à grande vitesse et permettent de casser rapidement la roche. Des tubes sont placés dans le trou au fur et à mesure de l’avancée du forage, pour éviter l’effondrement. En outre, les différents résidus et débris de roches qui tombent dans le trou sont régulièrement nettoyés par un fluide sous pression, qui est ensuite aspiré hors du trou.

Notons que les puits de forage ainsi creusés atteignent en général 2000 à 4000 mètres de profondeur. Certains ont toutefois été jusqu’à une profondeur de 11.000 mètres !

La récupération du pétrole

Une fois la poche d’hydrocarbures atteinte, il faut encore récupérer le pétrole. Cela peut se faire de deux manières différentes :

  • la pression est suffisante et le pétrole remonte de lui-même (récupération primaire) ;
  • des pompes immergées – appelées « pompes à tête de cheval » en raison de leur forme – remplacent les derricks pour parvenir à remonter le pétrole (récupération secondaire) ;
  • de l’eau et du gaz peuvent également être injectés dans le puits pour parvenir à récupérer plus de pétrole (récupération assistée).

Notons que ces procédures varient pour le forage et la récupération de pétrole en mer. On utilise alors soit des têtes de puits sous-marines (dont le sommet est au fond de l’océan), soit des têtes de puits « sèches » (dont le sommet se trouve sur des plateformes, hors de l’eau). Les puits de pétrole sont toujours plus coûteux à installer en mer que sur la terre ferme.

Pour aller plus loin :