La menace croissante des extrêmes climatiques pour les opérations pétrolières et gazières

Les extrêmes climatiques, qui vont de l'intensification des ouragans et des vagues de chaleur prolongées à de graves inondations et à des périodes de froid sans précédent, remodelent fondamentalement le paysage opérationnel de l'industrie pétrolière et gazière mondiale.Ces événements ne représentent plus de rares perturbations ponctuelles, mais deviennent plus fréquents et plus graves en raison de l'évolution du climat.

Les raffineries et les terminaux côtiers sont sur le chemin des ondes de tempête. Les pipelines, les stations de compression et les plates-formes de forage dans les régions du pergélisol sont déstabilisés par le dégel. La chaleur extrême réduit l'efficacité des centrales électriques et stresse les équipements mécaniques. Les précipitations abondantes surpassent les systèmes de drainage et déclenchent des glissements de terrain qui peuvent entraîner des ruptures de lignes. Les selles froides font que les vannes sont gelées et les réseaux électriques échouent, ce qui empêche les opérations pendant des jours ou des semaines.

Principales vulnérabilités en matière d'extrêmes climatiques et d'infrastructures

Hurricanes et Cyclones tropicaux

Les ouragans constituent l'une des menaces les plus graves pour les plates-formes extracôtières, les raffineries côtières et les installations portuaires.Dans le golfe du Mexique, des tempêtes comme l'ouragan Katrina (2005), Ike (2008) et Harvey (2017) peuvent causer des dommages aux réservoirs de stockage hors sol, des cheminées de torche, des sous-stations électriques d'inondation et saper les fondations.Au-delà des dommages immédiats, les ouragans peuvent également perturber le transport de produits bruts et raffinés endommageant les pipelines et en fermant les voies de navigation, entraînant des pics de prix et des goulots d'étranglement.

Chaleur et ondes de chaleur extrêmes

Les températures ambiantes élevées réduisent l'efficacité des turbines à gaz et des compresseurs, réduisent la capacité des lignes de transmission de l'énergie et augmentent le risque de surchauffe dans les systèmes de contrôle critiques.Les matériaux de construction, y compris les canalisations en acier, les toits-citernes et les fondations en béton, se développent, se dégradent et se dégradent plus rapidement sous une charge thermique soutenue.De plus, les vagues de chaleur coïncident souvent avec des conditions de sécheresse, qui peuvent réduire les niveaux d'eau dans les rivières utilisées pour le refroidissement ou le transport par barges, comme on le voit sur le fleuve Mississippi en 2022.

Forte pluie, inondations et inondations intérieures

Les inondations peuvent submerger le matériel électrique, corroder les pipelines souterrains, contaminer les eaux souterraines avec des déversements et laver les routes d'accès. L'inondation de 2017 de l'usine chimique Arkema à Crosby, au Texas, déclenchée par les précipitations de l'ouragan Harvey, a mis en évidence les réactions catastrophiques de la chaîne qui peuvent survenir lorsque les eaux de crue mettent hors service les systèmes de secours et de refroidissement. Des mesures d'atténuation telles que l'élévation du matériel critique, l'installation de barrières d'inondation et l'amélioration de la capacité de drainage sont essentielles, mais le rythme des changements climatiques peut dépasser les normes de conception des installations existantes.

Feu de forêt

Les incendies de forêt, alimentés par des conditions plus chaudes et plus sèches, menacent de plus en plus les opérations pétrolières et gazières en Amérique du Nord, en Australie et en Sibérie. Le contact direct avec la flamme peut faire fondre les revêtements de pipelines, endommager les servomoteurs et enflammer les hydrocarbures stockés. Même sans contact direct, la fumée et la chaleur peuvent réduire la visibilité des opérations aériennes, perturber les systèmes de surveillance à distance et forcer l'évacuation du personnel de terrain.

Snaps froids et événements de gel

Peu d'événements ont démontré la vulnérabilité des systèmes pétroliers et gaziers au froid aussi dramatiquement que la tempête d'hiver Uri de février 2021 aux États-Unis. Les températures subgelantes prolongées ont causé des gels généralisés aux têtes de puits de gaz naturel, des instruments gelés sur les lignes de collecte et des pannes de systèmes d'alimentation et de chauffage dans les usines de transformation. Les pannes en cascade ont entraîné un effondrement de l'approvisionnement en gaz naturel et en électricité dans le centre des États-Unis, coûtant des milliards et soulignant le manque de préparation au froid dans les biens conçus pour des climats plus chauds.

Incidences directes sur les opérations pétrolières et gazières

Perturbations et arrêts de production

L'impact le plus immédiat de tout climat extrême est la réduction forcée ou la cessation de la production. Que ce soit une plate-forme offshore évacuée avant un ouragan ou une usine de transformation côtière perdant l'approvisionnement en électricité pendant un gel, chaque heure de production perdue se traduit directement par une perte de revenus. Pour les grandes régions productrices, les perturbations simultanées peuvent resserrer l'approvisionnement mondial, augmenter les prix et exercer une pression sur la capacité de secours.

Interruptions de la chaîne logistique et de la chaîne logistique

Les extrêmes climatiques n'affectent pas les actifs de production de façon isolée.Le réseau de soutien des pipelines, des terminaux de stockage, des gares et des ports maritimes est également vulnérable.Une ligne de chemin de fer inondée peut empêcher l'expédition de sable fracturé vers un site de forage.Un canal d'expédition fermé peut piéger les pétroliers transportant du brut vers des raffineries.Les pannes d'électricité peuvent désactiver les stations de pompage qui transportent des produits dans des pipelines.

Dégradation de l'équipement et vieillissement accéléré

L'exposition répétée à des conditions extrêmes accélère la dégradation des infrastructures. Le cycle thermique à partir de vagues de chaleur répétées et de selles à froid peut causer de la fatigue et des microcraquages métalliques. La canalisation de corrode de sel et d'eau de crue et les composants électriques. Les vents violents et les débris volants de pâte à feu structurale en acier. Au fil du temps, ces contraintes augmentent les coûts d'entretien, réduisent la durée de vie des actifs et augmentent la probabilité de défaillances pouvant entraîner des fuites ou des éruptions.

Sécurité des travailleurs et risques opérationnels

Les ouragans et les feux de forêt peuvent piéger les équipages ou nécessiter des évacuations dangereuses. Les conditions de glace sur les plates-formes et dans les raffineries entraînent des blessures par glissière et par rafale. Les coups de froid peuvent causer une hypothermie pendant l'entretien extérieur. Au-delà de l'impératif humanitaire, les incidents de sécurité peuvent déclencher des enquêtes réglementaires, des amendes et des dommages à la réputation.

Conséquences économiques et environnementales

Les coûts indirects peuvent être encore plus élevés : perturbations de l'offre, litiges liés aux déversements ou aux accidents et perte de confiance du marché. Le gel du Texas en 2021 a été estimé par la Federal Reserve Bank of Dallas comme ayant coûté au secteur énergétique de l'État jusqu'à 20 milliards de dollars en pertes directes et 40 milliards de dollars en répercussions économiques totales. Entre-temps, les conséquences environnementales – comme le déversement de milliers de barils de pétrole provenant de toits de cuve endommagés par une tempête – imposent des coûts de nettoyage, des dommages écologiques et des obligations légales.

De plus, les autorités de réglementation et les investisseurs examinent la performance environnementale du secteur. Les fuites de méthane et les événements de torchage peuvent s'accentuer pendant les arrêts et les démarrages à la suite de conditions météorologiques extrêmes, sapant ainsi les engagements de réduction des gaz à effet de serre.

Étude de cas : ouragan Ida et golfe du Mexique (2021)

L'ouragan Ida, une tempête de catégorie 4, a fait des dégâts catastrophiques à l'infrastructure énergétique de l'État, qui a été fermée dans près de 96 % de la production de pétrole brut du golfe du Mexique et 94 % de la production de gaz naturel à son apogée. Plus de 200 plates-formes offshore ont été évacuées. Des raffineries et des usines chimiques inondées par les tempêtes et des dommages causés par le vent ont détruit des lignes électriques qui ont servi toute la région.

Stratégies d'atténuation et d'adaptation : renforcer la résilience

Renforcement de l'ingénierie et des infrastructures

Pour les pipelines, les opérateurs mettent en place des enfouissements plus profonds dans les zones inondables, installent des vannes d'arrêt automatisées et utilisent des revêtements plus robustes. Dans les climats froids, le traçage de la chaleur, l'isolation et les bâtiments hivernés sont essentiels. Ces rénovations nécessitent des dépenses en capital mais sont souvent beaucoup moins coûteuses que les dommages cumulatifs causés par un seul événement majeur.

Plans complets de préparation et d'intervention en cas d'urgence

Les entreprises doivent élaborer des plans spécifiques à chaque site qui tiennent compte de toute la gamme des extrêmes climatiques pertinents pour chaque emplacement. Ces plans devraient inclure des seuils prédéfinis pour l'évacuation, l'arrêt et la reprise, des chaînes de communication claires, l'installation de matériel et de fournitures de secours et des accords d'aide mutuelle avec les exploitants voisins.

Déménagement et emplacement des installations

Pour certaines infrastructures, la stratégie à long terme la plus rentable peut consister à se retirer des zones à risque le plus élevé, ce qui est particulièrement pertinent pour les installations côtières des plaines inondables, les terminaux côtiers exposés à l'élévation du niveau de la mer et les pipelines dans les zones sujettes aux glissements de terrain.

Utilisation des prévisions météorologiques avancées et de la surveillance en temps réel

La technologie joue un rôle crucial dans l'alerte rapide et la réaction situationnelle. L'intégration de modèles météorologiques à haute résolution, de données satellitaires et de capteurs IdO permet aux opérateurs d'anticiper les événements extrêmes avec plus de précision et de temps d'attente. Par exemple, les modèles de réduction de l'échelle peuvent prévoir les niveaux des rivières à l'avance, donnant le temps de déployer des barrières temporaires aux inondations.

Diversification et redondance

Aucun bien ne peut être rendu invulnérable, mais un système à redondance intégrée peut absorber les chocs plus efficacement, ce qui peut signifier que d'autres routes de pipeline, des réseaux de production d'électricité de secours sur des sites critiques, de multiples modes de transport de produits ou des capacités inutilisées dans d'autres installations. Pour les systèmes de gaz naturel, le stockage souterrain fournit un tampon pendant le gel de la production.

Évaluation des risques climatiques et planification financière

Les principaux opérateurs appliquent maintenant l'analyse de scénarios à l'aide de modèles climatiques pour évaluer les risques physiques potentiels pour chaque actif au cours de son cycle de vie.Ces évaluations informent la planification des immobilisations, les achats d'assurance et les rapports de divulgation (par exemple, en alignement avec le cadre du Groupe de travail sur les informations financières liées au climat (GCRTC).Les planificateurs financiers devraient tenir compte de l'augmentation de la volatilité climatique dans l'estimation des budgets de maintenance, des fonds d'urgence et de la valeur résiduelle des actifs.

Rôle des politiques et de la collaboration

Les gouvernements jouent un rôle clé dans la fourniture de données climatiques, la définition de codes de construction et de normes de conception qui reflètent les conditions climatiques futures et permettent la coordination des interventions d'urgence. L'investissement public dans des infrastructures résilientes – comme les réseaux électriques renforcés, les défenses contre les inondations et les ports – profite à tous les secteurs, y compris le pétrole et le gaz. En outre, la collaboration à l'échelle de l'industrie sur les meilleures pratiques, le partage de données sur les défaillances météorologiques et la R-D conjointe pour les nouveaux matériaux peuvent accélérer les progrès.

Regard sur l'avenir : l'impératif d'adaptation proactive

La trajectoire du changement climatique signifie que nombre des événements extrêmes actuels deviendront la nouvelle normale.Pour l'industrie pétrolière et gazière, le choix n'est pas de s'adapter, mais de savoir comment et avec quelle efficacité. Ceux qui investissent maintenant dans la résilience – par l'ingénierie, la planification, la technologie et la gestion des risques financiers – seront mieux placés pour maintenir des opérations sûres, fiables et rentables dans les prochaines décennies. Inversement, ceux qui traitent les extrêmes climatiques comme des anomalies ponctuelles risquent de se perturber à plusieurs reprises, d'augmenter les coûts et éventuellement de perdre leur licence d'exploitation.

En résumé, les extrêmes climatiques exercent une influence considérable sur l'infrastructure pétrolière et gazière dans le monde entier, depuis les plates-formes offshore jusqu'aux pipelines intérieurs et aux raffineries côtières.Les types d'événements – hurricanes, vagues de chaleur, inondations, feux de forêt et coups de froid – posent chacun des défis distincts aux opérations, à la sécurité et à l'environnement. Toutefois, en comprenant ces risques et en mettant en oeuvre un ensemble complet de mesures d'atténuation et d'adaptation, l'industrie peut renforcer la résilience nécessaire pour prospérer dans un climat en évolution.