Accès à de nouvelles ressources : les défis des grands froids

Le pro­jet de l’u­sine de liqué­fac­tion de gaz Yamal LNG situé au delà du cer­cle polaire, auquel par­ticipe Total. Mise en ser­vice en 2017. Le trans­port du GNL est assuré par des méthaniers brise-glaces. 

Pour demeur­er l’un des prin­ci­paux pour­voyeurs de gaz sur le long terme – voire repass­er devant les États-Unis que les gaz de schiste ont propul­sé au rang de pre­mier pro­duc­teur mon­di­al –, la Russie doit relever deux défis majeurs : pal­li­er le déclin des grands champs de pro­duc­tion ; ouvrir de nou­veaux débouchés pour ses pro­duc­tions, prin­ci­pale­ment vers l’Asie.

Les réserves situées dans le Grand Nord russe, et notam­ment dans la pénin­sule de Yamal, sont à la croisée de ces deux enjeux. 

Abon­dantes – elles représen­tent dix ans de la con­som­ma­tion mon­di­ale actuelle – elles con­stituent le seul relais con­nu à ce jour des gise­ments de Sibérie occi­den­tale. Mais leur mise en valeur représente un défi tech­nologique inédit, de même que leur trans­port vers les zones de consommation. 

YAMAL LNG, UN PROJET EMBLÉMATIQUE DU GRAND NORD RUSSE

Le pro­jet Yamal LNG, dont les parte­naires sont Novatek, Total, CNPC et Silk Road Fund, vise à dévelop­per le gigan­tesque gise­ment onshore de Tam­bey-Sud via la con­struc­tion d’une usine de liqué­fac­tion d’une capac­ité de pro­duc­tion annuelle de 16,5 mil­lions de tonnes. 

“ La mise en valeur de ces gisements représente un défi technologique inédit ”

Un pro­jet par­ti­c­ulière­ment com­plexe puisqu’il se situe dans une zone au-delà du cer­cle polaire, gelée sept à neuf mois par an, avec des tem­péra­tures qui peu­vent chuter jusqu’à – 50 °C, sans compter la longue nuit polaire d’une durée de qua­tre à cinq mois. 

Out­re le tour de force logis­tique qu’a con­sti­tué la con­struc­tion d’une instal­la­tion indus­trielle dans une zone aus­si inhos­pi­tal­ière, il a fal­lu met­tre en œuvre des tech­nolo­gies appro­priées pour pro­duire à long terme en toute sécu­rité par grand froid. 

On par­le d’hivernisation des instal­la­tions, laque­lle con­siste sché­ma­tique­ment à con­fin­er les espaces pour lim­iter les déperdi­tions de chaleur et éviter les chutes de neige sur les équipements de production. 

La con­struc­tion de l’usine s’est par ailleurs faite sur pergélisol (sols gelés en per­ma­nence). Cette con­trainte con­sti­tu­ait un défi majeur du fait de l’échelle inédite du pro­jet : vaste éten­due des instal­la­tions et charges extrêmes des équipements à sup­port­er (140 000 tonnes pour chaque réser­voir de stockage !). 

“ Produire à long terme en toute sécurité par grand froid ”

La solu­tion retenue a con­sisté à ancr­er des pieux de diamètre et de pro­fondeur vari­ables dans le pergélisol. Ces fon­da­tions per­me­t­tent de pal­li­er les aléas de vari­a­tions de por­tance et de vol­ume de la couche active, et assureront la sta­bil­ité de l’usine pen­dant toute la durée de vie du site, soit au moins cinquante ans. 

Plusieurs dizaines de mil­liers de pieux ont ain­si été instal­lés pour garan­tir la sta­bil­ité des trois trains de liqué­fac­tion de l’usine, des unités de traite­ment et des qua­tre réser­voirs de stockage. 

MÉTHANIERS BRISE-GLACE : UNE PREMIÈRE DANS LE TRANSPORT DU GNL

La con­som­ma­tion mon­di­ale de gaz aug­mente deux fois plus vite que celle de pét­role, et celle de GNL deux fois plus vite que celle du gaz en général. Le GNL con­tribue forte­ment à l’internationalisation et à la flex­i­bil­ité des marchés du gaz. Pour un pays comme la Russie qui cherche à ouvrir de nou­veaux débouchés pour ses pro­duc­tions, le GNL est donc très attractif. 

Lance­ment en jan­vi­er 2016 du pre­mier méthanier ARC 7 au chantier DSME en Corée du Sud. © LAURENT MALLEJAC / TOTAL

Cepen­dant, le site de Yamal LNG est con­stru­it sur les bor­ds de l’Ob, un fleuve pris par les glaces huit mois par an. Déver­rouiller l’accès au site était donc un enjeu majeur. Cou­plé à l’action des navires et des jetées brise-glace dans le port, un sys­tème de déglaçage par dif­fu­sion de bulles et d’injection d’eau sera instal­lé en fond de bassin portuaire. 

Il con­tribuera à min­imiser la for­ma­tion de glaces résidu­elles provo­quée par le traf­ic des navires, glaces qui ten­dent à s’accumuler en gros bour­relets le long des quais. 

Par ailleurs, tou­jours pour s’affranchir des glaces, des navires d’un nou­veau genre ont été conçus : des méthaniers brise-glace. Con­cen­trés de tech­nolo­gie, ils per­me­t­tent d’assurer effi­cace­ment le trans­port de grandes quan­tités de GNL pen­dant toute l’année et sans assis­tance de brise-glace. 

Quinze de ces méthaniers de nou­velle généra­tion vont être mis en ser­vice pro­gres­sive­ment. Le pre­mier d’entre eux, pro­priété de l’armateur Sov­com­flot, a d’ores et déjà été livré et porte le nom de Christophe de Marg­erie. Actuelle­ment en phase d’essai en mer, il sera testé en glace durant l’hiver 2017 et bap­tisé au printemps. 

Pour exporter du GNL vers l’Asie toute l’année, les méthaniers emprun­teront soit le pas­sage du Nord-Est durant l’été, soit la route de l’Ouest vers l’Europe du Nord où leurs car­gaisons seront trans­bor­dées en rou­tine dans le ter­mi­nal GNL belge de Zee­brugge pour rejoin­dre l’Asie par le canal de Suez. 

La route du Nord- Est a pour avan­tage de met­tre l’Asie à quinze jours de voy­age du port de Sabet­ta, d’où par­tiront les car­gaisons, con­tre trente jours par le canal de Suez. 

Yamal LNG, dont le démar­rage est pro­gram­mé fin 2017, est aujourd’hui l’un des plus grands pro­jets de GNL au monde. En dépit d’investissements lourds, c’est un pro­jet qui reste con­cur­ren­tiel grâce à son faible coût d’exploitation.

Yamal LNG est une for­mi­da­ble vit­rine du savoir-faire tech­nologique français puisque, aux côtés de Total, on trou­ve le para­pétroli­er Tech­nip, le groupe Vin­ci pour la con­struc­tion des bacs de stock­age, l’équipementier GEA BTT qui a fourni les 400 échangeurs ther­miques de l’usine ou encore Cryostar pour les pom­pes et com­presseurs cryogéniques. 

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