Le gisement de Frigg - article ; n°486 ; vol.88, pg 189-204

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Annales de Géographie - Année 1979 - Volume 88 - Numéro 486 - Pages 189-204
In order to guarantee the best conditions of security, fields are mined from a three-platform system : a drilling-platform, a mining platform, a housing platform, plus a torchere to burn the exceeding up-coming gas. As they were built under very severe climatic and oceanographic conditions, the settlement operations were very difficult. However the first phase has been achieved within three years, from the autumn of 1974 to the autumn of 1977 and the complete instalment has been put into operation in the course of 1978 and has yielded 43 millions cubic metres a day. Boring platforms are steel-made, the mining ones are built in armoured and prescressed concrete, and weigh 130,000 to 150,000 metric tons. The platforms compose a housing unit and a working place. Each one is permanently occupied by 120 to 150 men divided into two teams, changed every fortnight by helicopter.
The nature of the bottom of the North Sea did not enable to set a gas pipe to Norway. The gas is driven 100 to 150 metres deep to the Scottish coast and supplied to the British Gas Council. The production is made by Elf-Aquitaine, the transportation and the setting of gas pipes by Total (CFP). Both companies have bought their plant from several French companies. The concrete mining-platforms have been built along with Norwegian companies.
Afin de garantir les meilleures conditions de sécurité, l'exploitation du gisement s'effectue à partir d'un système ternaire de plates-formes : une plate-forme de forage, une plate-forme de traitement, une plate-forme d'habitation, auxquelles est associée une torchère pour éliminer les venues excédentaires de gaz. Réalisées dans des conditions climatiques et océanographiques très ingrates, les opérations de mise en place des ouvrages ont été très difficiles. Pourtant la première phase a été réalisée en moins de trois ans, de l'automne 1974 à l'automne 1977 et l'ensemble mis en service dans le courant de 1978 pour une production de 43 millions de mètres cubes par jour. Les plates-formes de forage sont en acier, les plates-formes de traitement en béton armé et précontraint pesant de 130 000 à 150 000 t. Les plates-formes constituent un habitacle et un lieu de travail. Chacune est occupée en permanence par 120 à 150 hommes répartis en deux équipes, relevées tous les quinze jours par hélicoptère.
La nature du fond de la mer du Nord n'a pas permis de poser un gazoduc vers la Norvège. Le gaz est acheminé par 100 à 150 m de fond vers la côte écossaise et livré au British Gas Council. La production est assurée par Elf Aquitaine, le transport et la pose des gazoducs par Total (C.F.P.) L'une et l'autre ont traité avec diverses sociétés françaises pour la fourniture du matériel. Les plates-formes de traitement en béton ont été réalisées avec le concours de groupes norvégiens.
16 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Publié le 01 janvier 1979
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Langue Français
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Total-Elf Aquitaine
Elf Aquitaine
Le gisement de Frigg
In: Annales de Géographie. 1979, t. 88, n°486. pp. 189-204.
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Total-Elf Aquitaine, Elf Aquitaine. Le gisement de Frigg. In: Annales de Géographie. 1979, t. 88, n°486. pp. 189-204.
doi : 10.3406/geo.1979.19852
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_1979_num_88_486_19852Abstract
In order to guarantee the best conditions of security, fields are mined from a three-platform system : a
drilling-platform, a mining platform, a housing platform, plus a torchere to burn the exceeding up-coming
gas. As they were built under very severe climatic and oceanographic conditions, the settlement
operations were very difficult. However the first phase has been achieved within three years, from the
autumn of 1974 to the autumn of 1977 and the complete instalment has been put into operation in the
course of 1978 and has yielded 43 millions cubic metres a day. Boring platforms are steel-made, the
mining ones are built in armoured and prescressed concrete, and weigh 130,000 to 150,000 metric
tons. The platforms compose a housing unit and a working place. Each one is permanently occupied by
120 to 150 men divided into two teams, changed every fortnight by helicopter.
The nature of the bottom of the North Sea did not enable to set a gas pipe to Norway. The gas is driven
100 to 150 metres deep to the Scottish coast and supplied to the British Gas Council. The production is
made by Elf-Aquitaine, the transportation and the setting of gas pipes by Total (CFP). Both companies
have bought their plant from several French companies. The concrete mining-platforms have been built
along with Norwegian companies.
Résumé
Afin de garantir les meilleures conditions de sécurité, l'exploitation du gisement s'effectue à partir d'un
système ternaire de plates-formes : une plate-forme de forage, une plate-forme de traitement, une
plate-forme d'habitation, auxquelles est associée une torchère pour éliminer les venues excédentaires
de gaz. Réalisées dans des conditions climatiques et océanographiques très ingrates, les opérations de
mise en place des ouvrages ont été très difficiles. Pourtant la première phase a été réalisée en moins
de trois ans, de l'automne 1974 à l'automne 1977 et l'ensemble mis en service dans le courant de 1978
pour une production de 43 millions de mètres cubes par jour. Les plates-formes de forage sont en acier,
les plates-formes de traitement en béton armé et précontraint pesant de 130 000 à 150 000 t. Les
plates-formes constituent un habitacle et un lieu de travail. Chacune est occupée en permanence par
120 à 150 hommes répartis en deux équipes, relevées tous les quinze jours par hélicoptère.
La nature du fond de la mer du Nord n'a pas permis de poser un gazoduc vers la Norvège. Le gaz est
acheminé par 100 à 150 m de fond vers la côte écossaise et livré au British Gas Council. La production
est assurée par Elf Aquitaine, le transport et la pose des gazoducs par Total (C.F.P.) L'une et l'autre ont
traité avec diverses sociétés françaises pour la fourniture du matériel. Les plates-formes de traitement
en béton ont été réalisées avec le concours de groupes norvégiens.Le gisement de Frigg
communiqué par Total-Elf Aquitaine
La mise en exploitation
Le défi technique
Dès origine le programme de production de Frigg été
dominé par la géographie physique et la géographie politique
Bien que beaucoup des méthodes adoptées aient fait appel des
techniques de pointe et que les conditions imposées par la mer
aient obligé pousser aux limites de la technologie connue
des exploitations offshore les systèmes de production de base sont
restés classiques
Quel que soit le gisement les puits doivent être forés selon un
plan défini de manière récupérer au maximum le contenu de la
roche réservoir au cours une période donnée avec le minimum de
pertes et efficacité la plus grande Les puits eux-mêmes doivent
être contrôlés par une série de vannes et de dispositifs de ferme
ture Le pétrole ou le gaz doit être traité au-dessus du niveau de la
mer pour le séparer de eau et des produits liquides dans le cas
du gaz ou pour en extraire le gaz dans le cas du pétrole liquide Il
est également nécessaire de procéder la mise en place installa
tions complémentaires de réinjection dans le cas du pétrole de
compression dans le cas du gaz afin de assurer que le débit de
la roche réservoir sera maintenu malgré le déclin progressif de la
pression naturelle
Il est possible terme certaines de ces opérations puissent
être effectuées au niveau du fond marin mais dans état actuel de
la technologie des forages offshore en raison de la nécessité vitale 190 ANNALES DE OGRAPHIE
obtenir une fiabilité et une sécurité absolues et pour faciliter
accès lors des opérations entretien les équipements doivent être
installés au-dessus du niveau de la nier sur des plates-formes fixées
au fond marin La hauteur de ces dernières doit être suffisante
pour avoir la certitude que même les vagues les plus hautes ne peu
vent les endommager
Le problème résoudre est de concentrer ces installations sur
un nombre de structures aussi faibles que possible leur prix uni
taire pouvant dépasser 800 millions de francs et de mettre en
place raccorder et entretenir toutes ces structures réalisées en mer
dans les limites une surface qui ne dépasse pas celle un champ
de courses et qui est hui fort encombrée
Dès abord pour des raisons de sécurité Elf Aquitaine et ses
associés ont décidé de séparer les installations de forage des plates-
formes de traitement et des quartiers habitation et exploiter le
gisement partir de deux emplacements afin de mieux récupérer le
contenu de la roche réservoir et accroître la souplesse des opéra
tions
Dans le cadre de ce programme prévu en plusieurs phases se
recouvrant une autre il été décidé implanter une plate-forme
de forage et de traitement de chaque côté de la ligne médiane
avec une plate-forme commune habitation placée sur cette der
nière et installer proximité une torchère destinée assurer le
dégagement du gaz au cas où la pression augmenterait trop rapide
ment dans le système
intérêt de cette solution était que ensemble du système pou
vait être interconnecté permettant la production de se poursuivre
en cas accident ou arrêt de une des unités Cette configuration
présentait également plusieurs avantages au point de vue de la
sécurité et permettait la société de commencer les travaux dès
que le contrat de vente en Grande-Bretagne serait conclu
Son désavantage résidait dans un programme de développement
tendu qui allait amener Elf Aquitaine procéder installation de
six unités individuelles dans un délai de trois ans avec tout ce que
ceci implique en ce qui concerne organisation des barges de pose
navires ravitailleurs raccordements de canalisations montage et
intercommunications
Aucun champ ne ressemblant un autre engeneering des
plates-formes dû être fait entièrement la profondeur eau relati
vement importante pour époque ajoutant aux autres contraintes
techniques Le programme de mise en place dû être coordonné
aide de programmes susceptibles être bouleversés par des
retards affectant un quelconque des éléments par les intempéries
ou par un accident survenant en un point du chantier Il fallu
affréter de véritables flottes de barges navires et hélicoptères LE GISEMENT DE FRIGG 191
Vue générale de archipel de Frigg
nécessaires exécution des ouvrages et les systèmes furent testés
sur maquettes et sur ordinateurs
Mise en place du système
En mer du Nord rien ne peut être exactement réalisé conformé
ment un plan constatation que peut confirmer tout exploitant
un gisement en eau profonde Les limitations inhérentes aux
équipements actuels le manque expérience concernant les condi
tions particulières des modifications qui doivent être apportées au
projet au fur et mesure de avancement des travaux les retards
de fabrication terre et les incidents en mer tout contribue
mettre épreuve ses limites extrêmes la planification
une mise en exploitation en mer du Nord
Frigg pas fait exception la règle opération subit un pre
mier échec lorsque les caissons de flottabilité de la structure en
acier destinée la première plate-forme de forage écrasèrent au
cours de opération de mise la mer de cette dernière partir de ANNALES DE OGRAPHIE 192
la barge qui avait transportée proximité du gisement
automne de 1974 Malgré les efforts déployés pendant tout hiver
pour la renflouer la structure en question est révélée être trop
fortement endommagée pour être utilisable et le Groupe prit rapi
dement la décision de transformer la plate-forme en béton alors en
cours de réalisation par Total Oil Marine et destinée être une
plate-forme intermédiaire sur les pipe-lines et de la substituer la
première plate-forme de forage
Les prix de revient subirent une augmentation passant une
estimation approximative initiale de milliards de francs un
total probable de 15 milliards de francs dont 60 environ pour
les frais engagés sur le gisement lui-même du fait de augmenta
tion rapide et continue du prix des matériels et des équipements et
des modifications apportées au projet
La réalisation de la première plate-forme de traitement connut
des retards La première saison de travail se déroula plus lentement
et plus difficilement que prévu des modifications de dernière
heure durent être apportées au projet en fonction la fois de
expérience acquise et des nouvelles réglementations gouvernemen
tales Au début de 1975 il devint évident que le développement ne
pouvait être réalisé selon le programme initialement prévu et il
fallait attendre automne de 1977 pour la mise en production
Les études techniques préliminaires avaient été entreprises dès
que les premiers puits appréciation eurent confirmé la décou
verte est-à-dire en 1972
Les commandes les plus importantes furent placées au fur et
mesure que des accords étaient conclus en ce qui concerne unifi
cation les ventes les autorisations gouvernementales
La plate-forme de forage CDP1 de même que les quartiers
habitation et la torchère furent mis en place pendant la première
saison est-à-dire au cours de été 1975 était la première partie
de la phase La première plate-forme de traitement fut ajoutée au
début de été de année suivante alors que se déroulaient simulta
nément les travaux intensifs nécessités par le montage des structu
res des ponts le levage des équipements et exécution des raccor
dements
Entre-temps la phase II prit un bon départ grâce installation
dans les délais prévus de la seconde plate-forme de forage DP2 qui
intervint en 1976 et de la de traitement TCP2
qui eut lieu année suivante
Les travaux imbriqués exécutés sur le site se poursuivaient
alors et la fin de été 1977 toutes les installations essentielles de
production étaient en place Les raccordements et équipements de
pont faisant partie de la phase furent achevés et exécution des
forages démarrée en début année permis de mettre en produc- LE GISEMENT DE FRIGG 193
Une aire atterrissage pour hélicoptères
tion et de commencer envoyer le gaz dans la conduite de livrai
son vers St Fergus le 13 septembre 1977
Vues des installations au cours de différents stades de leur
réalisation
La production se poursuivant et des puits nouveaux venant
ajouter les installations de la phase permirent atteindre environ
20 millions de mètres cubes par jour au cours du dernier trimes
tre 1977 Le raccordement final des installations de la phase II et le
début des forages effectués partir de la seconde plate-forme
devaient permettre au gaz de la phase II de commencer écouler
au cours de été 1978 Ceci devait amener la moyenne des quanti
tés livrées au niveau des objectifs prévus par les contrats est-à-
dire 35 millions de mètres cubes par jour pour 1978/1979 et
43 millions de mètres cubes en moyenne par la suite
ensemble du projet concernant le gisement qui exigé ans
de travail environ entre la date des premières études et achève
ment est avéré constituer une des tentatives les plus ambitieuses
qui aient jamais encore été entreprises en mer du Nord époque
ANN DE OG LXXXVIlIC ANNEE 13 194 ANNALES DE OGRAPHIE
de activité maximum du chantier pas moins de 800 hommes
travaillaient simultanément sur le site proprement dit ce qui
nécessité addition installations semi-submersibles ancrées au sol
marin et jouant le rôle hôtels Les équipements employés
comprenaient trois barges toute une flotte de navires ravitailleurs
et assistance plusieurs hélicoptères assurant la liaison entre les
plates-formes et les trajets aller et retour des équipes devant se ren
dre terre un mini-sous-marin et des navires assistance aux
plongées
Les plates-formes en acier
Le gisement de Frigg tel il se présente actuellement toutes
ses installations étant maintenant en place constitue un ensemble
complexe de cinq plates-formes principales interconnectées et une
torchère le tout étant regroupé des deux côtés de la ligne de
démarcation entre les secteurs britannique et norvégien de la mer
du Nord
Le positionnement par satellite été utilisé pour la mise en
place de toutes les plates-formes
Une plate-forme de forage et une plate-forme de traitement se
trouvent de chaque côté de la ligne de démarcation La production
sera obtenue partir de 24 puits forés sous forme de deux grappes
partir de chacune des deux plates-formes de forage Le traitement
primaire consistant dessabler le gaz et en séparer certains liqui
des opère également sur ces Le gaz est ensuite
envoyé après un traitement éventuel au methanol pour éviter la
formation hydrates vers les plates-formes de traitement corres
pondantes grâce deux conduites de 26 pour le gaz et une
conduite de pour le condensât
Le gaz est déshydraté par passage sur chaque plate-forme dans
trois lignes de traitement une elles jouant le rôle installation
de réserve avant être envoyé dans les deux conduites principales
de 32 de diamètre qui aboutissent St Fergus Le condensât est
réinjecté dans le gaz en tête des conduites principales Les structu
res de traitement comportent également les systèmes de contrôle de
pression et de débit les installations de comptage du gaz ainsi que
tous les services généraux compris les génératrices fournissant le
courant électrique nécessaire toutes les installations Elles sont
interconnectées de telle sorte une plate-forme de traitement peut
utiliser le gaz provenant de ou de autre des plates-formes de
forage
Une passerelle longue de 80 mètres relie les deux
de traitement et une autre de type similaire est placée entre la LE GISEMENT DE FRIGG 195
La salle de contrôle centre nerveux de tout le champ
plate-forme de traitement et la plate-forme où se trouvent les
quartiers habitation 500 mètres vers ouest on trouve la tor
chère destinée permettre évacuation du système en cas
urgence ou si les conditions exploitation exigent
origine intention était de commander des plates-formes en
acier pour le forage comme pour les quartiers habitation En
effet la technologie des plates-formes en acier était convenable
ment au point alors que celle des plates-formes en béton jamais
encore appliquée devait être étudiée et testée Bien que nécessitant
des travaux considérables en mer le fon age des éléments en
acier dans le fond marin et le montage des installations de pont
leur sommet il agissait là un type de matériel avec lequel les
compagnies pétrolières étaient familiarisées
La plate-forme du quartier habitation QP joue le rôle de cen
tre nerveux de ensemble Ses ponts se répartissent sur trois
niveaux contenant des chambres coucher pour 120 personnes un
plan atterrissage pour hélicoptères un eux étant disponible en
permanence pour assurer les déplacements entre plates-formes ou
une évacuation urgence la salle de contrôle de exploitation du ANNALES DE OGRAPHIE 196
champ et des salles de télécommunications On utilise cet effet
la fois un circuit radio portée optique et un circuit radio diffu
sion troposphérique pour assurer les liaisons avec St Fergus et
avec la plate-forme intermédiaire Des canaux de communication
par satellite permettent assurer la liaison avec la Norvège il
existe également des circuits radio et des circuits télémétriques
pour les communications avec les autres plates-formes du gisement
En cas urgence toutes les opérations des de forage
peuvent être commandées distance partir de la plate-forme où
se trouvent les quartiers habitation qui contient également des
groupes électrogènes de secours et des ateliers permettant effec
tuer les petits travaux de mécanique et certaines analyses Cette
plate-forme été réalisée en France par U.I.E et mise en place au
mois de juillet 1975
La seconde plate-forme de forage DP2 est constituée par une
structure principale pesant 000 tonnes reposant sur huit jambes
et supportant un pont un poids de 800 tonnes ainsi que
500 tonnes de matériel de forage et de traitement La plate-
forme également réalisée par U.I.E. été mise en place au mois
de mai 1976
Il faut également citer la plate-forme articulée de la torchère
qui été récemment mise au point Cette structure étudiée par Elf
Aquitaine et C.F.E.M. été mise en place au mois octobre 1975
Elle est constituée par une colonne centrale croisillonnée suppor
tant un cylindre flottant et une cheminée placée sa partie supé
rieure reliée une embase lestée par intermédiaire un joint uni
versel monté sa partie inférieure Ceci permet la colonne de
incliner dans importe quelle direction un angle maximum de
en fonction des mouvements de la mer Le gaz est évacué par
intermédiaire une canalisation de 24 raccordée au gisement et
un groupe de deux events capables admettre 15 million de
mètres cubes par heure Elle est utilisée la fois pour évacuer et
brûler le gaz au cours des opérations de mise en service et comme
soupape de sécurité en cas excès de pression dans les circuits de
production
Les géants de béton
Dès le moment où les premières commandes concernant les
structures en acier furent passées la décision fut prise utiliser le
béton pour les plates-formes de traitement Bien il agisse un
modèle nouveau les structures en béton présentaient un intérêt très
net du fait il était possible de les équiper partiellement dans des
eaux abritées au voisinage immédiat des côtes et de les stabiliser