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Fiche d’info : comprendre les infrastructures d'exploitation gazière

Cette fiche d'information présente quelques infrastructures utilisées dans l'exploitation gazière.

C'est en 2016 que du gaz a été découvert au Sénégal. Une découverte qui a été suivie de vives polémiques, avec des accusations de manque de transparence portées contre le gouvernement. Toujours est-il que le pays s'apprête à lancer sa production en 2023.

Qu'est-ce que le gaz naturel ?

Le gaz naturel est un combustible fossile extrait de gisements naturels et composé essentiellement de méthane, explique le site du magazine Geo, qui précise qu'il s'agit de la troisième source d'énergie la plus utilisée dans le monde après le pétrole et le charbon.

Il est essentiellement utilisé pour la production de chaleur (cuisson et chauffage), dans le secteur industriel, pour la production d'électricité mais également dans le transport.

Selon le rapport Statistical Review of World Energy 2020, publié par la compagnie britannique BP, les deux plus grands producteurs mondiaux de gaz naturel sont les Etats-Unis et la Russie. Ils sont suivis par l'Iran, le Qatar et la Chine.

Pourquoi liquéfier le gaz naturel ?

« Le gaz naturel une fois extrait du sol ou de la mer est soit transporté à l’état gazeux par pipeline (tuyau) soit sous forme liquide par voie maritime grâce à des méthaniers ou LNGC (Liquified Natural Gas Carrier) », indique Ibrahima Noba, expert en gaz naturel liquéfié. En d’autres termes, poursuit-il, « c’est un bateau dont le rôle est de transporter, sous forme liquide, le gaz naturel d’un point de production à un point de consommation.

Cette forme liquide du gaz naturel est obtenue en abaissant de manière drastique la température de ce dernier de la température atmosphérique (15 à 20°C) à une température de -160°C, appelée une température cryogénique c’est-à-dire extrêmement froid.

Selon Ibrahima Noba, liquéfier le gaz naturel « permet de transporter de grandes quantités de gaz naturel sur de longues distances par voie maritime, ce qui serait difficile voire impossible via un système de tuyau (pipeline) ».

« Grace à cette transformation de l’état gaz à l’état liquide du gaz naturel pour obtenir le gaz naturel liquéfié ou GNL, on arrive à transporter du GNL du Qatar vers les Etats Unis par exemple », précise-t-il.

Plusieurs infrastructures flottantes sont impliquées dans l’exploitation et la production de pétrole et de gaz avec chacune une fonction particulière.

Unité flottante de stockage et de regazéification ou FSRU

« Le gaz naturel est extrait et transporté par gazoduc, ou liquéfié par refroidissement et transporté par mer sur des navires méthaniers spécialement construits. Le gaz liquéfié doit ensuite être regazéifié pour être utilisé à destination », lit-on dans un article du site spécialisé Hellenic Shipping News.

Cette regazéification, poursuit l’article, peut s'effectuer par déchargement dans un terminal terrestre ou, au contraire, en mer, dans un navire spécialement construit ou un méthanier converti, appelé unité flottante de stockage et de regazéification (Floating Storage Regasification Unit, FSRU en Anglais).

« Il s’agit d’un très grand bâtiment posé sur la mer dont le rôle est de transformer le gaz qu’il stocke de l’état liquide très froid vers un état gazeux afin de l’envoyer à terre soit pour alimenter une centrale électrique fonctionnant au gaz via un pipeline (tuyau qui lie le FSRU à la terre) soit sur le réseau d’alimentation domestique en gaz naturel », explique Ibrahima Noba. « Le FSRU est lui-même alimenté par un méthanier, en anglais LNGC ( Liquified Natural Gas Carrier) », ajoute-t-il.

Selon lui, « le FSRU a deux fonctions majeures : celle de stockage et celle de regazéification du gaz liquide qui lui a été fourni par un méthanier ».

Les principes du FSRU
Illustration du fonctionnement d'une unité FSRU (Crédit: Total Energies)

 

Unité flottante de production, de stockage et de déchargement ou FPSO

Le FPSO (Floating Production Storage and Offloading, en Anglais) est une unité dont les fonctions majeures sont « le traitement, la séparation et le stockage des hydrocarbures », explique Ibrahima Noba. « Pour certaines applications, indique-t-il, comme l’exploitation du gaz par exemple, il pourrait servir d’unité de traitement et de nettoyage du gaz avant l’envoi dans le processus de liquéfaction ».

« Les FPSO sont utilisés notamment dans le cas de gisements marins éloignés des côtes, pour lesquels l’installation d’un pipeline les reliant à la terre aurait un coût trop élevé », souligne le site Planète Energies. « Ce qui est le cas du projet gazier GTA entre le Sénégal et la Mauritanie », selon M. Noba.

Le FPSO contient des unités de traitement et de stabilisation de pétrole brut, des pompes, des générateurs, des citernes de stockage et une unité de traitement de l'eau de mer, précise le site Planète Energies.

Un navire FPSO (Crédit: historicair)
Représentation d'une unité FPSO et de son fonctionnement (Crédit: historicair)

 

Unité flottante de gaz naturel liquéfié ou FLNG

Ses fonctions majeures, indique Noba, consistent à liquéfier le gaz naturel une fois traité par un FPSO par exemple, de stocker à très basse température ce gaz qu’il a liquéfié et de le décharger dans des méthaniers qui vont transporter ce gaz vers un autre point du globe.

« L'installation FLNG est amarrée directement au-dessus du champ de gaz naturel. Le gaz est acheminé vers l’unité par des colonnes montantes. Il est ensuite traité pour éliminer les impuretés et liquéfié par congélation, avant d'être stocké dans la coque. Des transporteurs océaniques déchargeront le GNL, ainsi que les autres sous-produits liquides, pour les livrer aux marchés du monde entier », détaille le site spécialisé Oil and Gas IQ.

 

Prelude, plus grand navire au monde
Le FLNG Prelude, navire géant appartenant à la compagnie Shell (Crédit: Shell)

 

Quels sont les avantages de ces infrastructures ?

Ibrahima Noba indique que « ces infrastructures de par leurs fonctions, permettent et facilitent le développement, la production et le transport de ressources pétrolières et gazières localisées en haute mer et dans des profondeurs importantes. La rapidité de leur déploiement et leurs combinaisons permettent une exécution du projet d’exploitation des ressources offshore en un temps record ».

Prenant l’exemple du projet sénégalo-mauritanien GTA, il souligne que « les sources en question contenant le gaz sont localisées à une distance de 125 km des côtes sénégalaises et à une profondeur d’environ 2700 m. C’est à cet endroit que le gaz est extrait grâce à un réseau de puits de forage et d’ombilicaux formant le système de production sous-marin ».

« Ensuite ce gaz produit est envoyé à un FPSO localisé à 40 km des côtes sénégalaises et à 120 m de profondeur grâce à un système de pipelines (tuyaux de gaz) pour y être traité et nettoyé. Enfin ce gaz est envoyé vers ce que l’on appelle un « LNG hub terminal » constitué d’un brise lame et du FLNG où il est liquéfié, stocké et prêt pour être exporté via des méthaniers et le tout en pleine mer », indique Ibrahima Noba.

Crédits photo : Shell

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