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 des inondations graves et à des périodes de froid sans précédent, remodelent fondamentalement le paysage opérationnel de l'industrie pétrolière et gazière mondiale, ce qui ne représente plus de rares perturbations ponctuelles, mais qui se traduit par des phénomènes plus fréquents et plus graves en raison de l'évolution du climat.

Les risques sont multiples. Les raffineries et les terminaux côtiers s'installent 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 surplombent les systèmes de drainage et déclenchent des glissements de terrain qui peuvent entraîner des ruptures de lignes. Les claquements à froid 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. La combinaison de vents extrêmes, de tempêtes et de fortes précipitations peut endommager les réservoirs de stockage au-dessus du sol, les cheminées de torche, les sous-stations électriques d'inondation et saper les fondations.Dans le golfe du Mexique, des tempêtes comme l'ouragan Katrina (2005), Ike (2008) et Harvey (2017) ont forcé des évacuations massives et des fermetures qui ont réduit collectivement la production de millions de barils.

Chaleur extrême et ondes de chaleur

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 les conditions de sécheresse, qui peuvent diminuer 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 l'équipement 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 de l'équipement essentiel, 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 occidentale, 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 de pétrole et de gaz 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.

Impacts directs 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. Qu'il s'agisse d'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 d'approvisionnement et de la logistique

Les extrêmes climatiques n'affectent pas les actifs de production isolément. 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 de transport fermé peut piéger les pétroliers transportant du brut vers des raffineries. Les pannes d'électricité peuvent désactiver les stations de pompage qui déplacent le produit à travers des pipelines.

Dégradation de l'équipement et vieillissement accéléré

Les cycles thermiques à partir de vagues de chaleur répétées et de claquements à froid peuvent causer de la fatigue et des microcraquages métalliques. Les tuyaux de corrosion par pulvérisation de sel et par eau de crue et les composants électriques. Les vents violents et les débris volants sont des pièces d'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 évents.

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 glissement et chute. 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 sur le 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 rejet de milliers de barils de pétrole provenant de toits de réservoirs endommagés par une tempête – imposent des coûts de nettoyage, des dommages écologiques et des responsabilités légales.

De plus, les autorités de réglementation et les investisseurs examinent la performance environnementale du secteur. Les fuites de méthane et les éruptions 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 en Louisiane le 29 août 2021. La tempête 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 ont été évacuées à terre 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 d'un seul événement majeur.

Plans globaux 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 comprendre 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 dans les 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 de 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 IoT permet aux opérateurs d'anticiper les événements extrêmes avec plus de précision et de temps d'avance. 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 centrales de secours sur des sites critiques, des modes de transport multiples pour les 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 la communication d'informations (par exemple, en s'aligneant sur le cadre du Groupe de travail sur les informations financières liées au climat). 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.

Le 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 à quelle vitesse 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 les infrastructures pétrolières et gazières 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 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.