Étude de cas – Sécurité proactive pour la détection de gaz dans les puits de pétrole et de gaz

Étude de cas – Sécurité proactive pour la détection de gaz dans les puits de pétrole et de gaz

Industrial Scientific | vendredi 26 juin 2020

Organisme responsable de la santé et de la sécurité au travail aux États-Unis, l'OSHA – Occupational Safety and Health Administration – a publié une étude complète sur les dangers de la fracturation hydraulique et du refoulement intitulée « Hydraulic Fracturing and Flowback Hazards Other than Respirable Silica » (en français, Risques liés à la fracturation hydraulique et au refoulement, autres que l'inhalation de silice). Ce rapport traite notamment des risques spécifiques liés au transport, au mélange et à l'injection, au pompage sous pression et aux opérations de refoulement, et dresse la liste des gaz potentiellement présents. La plupart des exemples et bonnes pratiques cités dans le rapport sont manifestement tirés d'incidents passés. Dans cette publication, l'OSHA souligne également que « les atmosphères inflammables constituent un danger important lors de la phase de refoulement. En cas de fuite ou autre émission de gaz non contrôlée, une simple source d'inflammation suffit à créer une explosion lorsque la concentration de gaz dans l'atmosphère atteint la limite inférieure d'explosivité (LIE) »[i]. Pour ces raisons, l'organisme incite vivement les entreprises à adopter une approche proactive de la sécurité. 

Les études montrent que les entreprises qui investissent dans des solutions proactives de sécurité constatent des retombées positives sur les résultats :

  • Chaque blessure ou maladie avec arrêt de travail évitée représente une économie de 37 000 $ et chaque décès au travail évité, une économie de 1 390 000 $.
  • Plus de 60 % des responsables financiers indiquent que chaque dollar investi dans la prévention en rapporte 2 ou plus et 40 % citent l'amélioration de la productivité comme principal avantage d'un programme de sécurité efficace.[ii]

Et pourtant, l'approche réactive reste une pratique courante. Cela tient souvent au fait que les entreprises disposent de budgets limités, mais aussi qu'elles considèrent les accidents comme une fatalité et ne voient donc pas l'intérêt d'investir dans la sécurité.

Et pourtant, un jour, un accident se produit

Une inflammation peut être provoquée par un choc
électrique, une friction mécanique génératrice d'étincelles, la foudre
ou des flammes nues (feux de profondeur, veilleuses,
travaux de soudure, chalumeaux, briquets, cigarettes, etc.). [iii]

Un article de 2017 publié dans la revue Energy Research & Social Science fait le constat suivant : « de 2006 à 2015, 116 incendies et explosions ont été recensés sur des sites pétroliers et gaziers au Colorado, et 67 en Utah. De nombreux matériaux inflammables et explosifs ainsi que des sources potentielles d'inflammation sont présents sur les sites pétroliers et gaziers. Les matières dangereuses comprennent notamment des produits chimiques et des fournitures industrielles, comme les produits dérivés du brut (pétrole, condensat, gaz naturel), le carburant diesel, les charges creuses, les cordeaux détonants, les détonateurs et divers produits chimiques. Une inflammation peut être provoquée par un choc électrique, une friction mécanique génératrice d'étincelles, la foudre ou des flammes nues (feux de profondeur, veilleuses, travaux de soudure, chalumeaux, briquets, cigarettes, etc.) »[iii].  Bien que des appareils de détection de gaz soient systématiquement intégrés aux programmes de sécurité des sociétés pétrolières et gazières, il n'en va pas de même pour la surveillance continue des LIE.  Toutes les zones sujettes aux fuites sous pression, aux déversements ou aux émissions de gaz diffuses devraient être contrôlées en continu car les conditions atmosphériques peuvent changer rapidement et les appareils portatifs ne se trouvent pas toujours au bon endroit au bon moment.

Solution de sécurité proactive

Un accident survenu très récemment sur un site pétrolier et gazier a décidé le PDG d'une compagnie pétrolière voisine à changer son programme de détection de gaz. Après avoir réfléchi à ce qu'il pouvait faire pour éviter que ce type d'accident ne se produise sur son site, il a choisi de mettre en œuvre une combinaison de détecteurs de zone Radius® BZ1 et de détecteurs personnels Ventis® Pro d'Industrial Scientific à chaque emplacement de puits.

Les appareils Radius BZ1 et Ventis Pro sont tous équipés de la technologie LENS™ Wireless, leur permettant de communiquer en continu. Les employés ont ainsi la possibilité de contrôler les différents appareils à partir de n'importe quel détecteur, ce qui crée un réseau de sécurité extrêmement fiable. Si une alarme se déclenche sur un appareil, ce détecteur et les mesures qu'il a relevées sont identifiés sur chacun des autres appareils du réseau, y compris sur le Ventis Pro mobile.

Chaque jour, quatre balises Radius sont déployées sur le site pour assurer la surveillance continue tandis qu'une cinquième balise de secours est conservée sur site, complètement chargée, et tourne au sein du réseau en fonction des besoins. Les appareils sont stratégiquement répartis dans l'ensemble du site : une balise Radius contrôle la zone entourant la tête de puits (interface sous pression pour l'équipement de production), une autre est placée près de la station de compression, une troisième près du distributeur et la quatrième près du système de déchargement du pétrole. La balise de secours est entreposée dans la baraque de chantier. Le Ventis Pro équipe l'un des employés qui se déplace en différents points du site.

Positionnement des Radius BZ1 et du Ventis Pro. [iv]

Pour connecter les appareils sans fil, il suffit de les mettre sous tension – Pas besoin de configuration informatique spécifique, de licence logicielle ou autre infrastructure. Grâce à LENS Wireless, les utilisateurs sont avertis des dangers jusqu'à plus de 1 500 mètres à la ronde.

Chaque emplacement de puits est également équipé de deux stations DSXi Docking Station : une pour le Ventis et une pour le module SafeCore® de la Radius. Le module SafeCore s'insère dans la base de la Radius et sert alors d'unité centrale de traitement. Il peut être retiré et posé sur la station d'accueil pour les opérations d'entretien et de réparation. La DSXi est la station d'accueil connectée au nuage (Cloud-connected) d'Industrial Scientific.  En plus de réaliser les tests de déclenchement et les étalonnages, elle enregistre automatiquement les données téléchargées depuis tout appareil connecté à Internet à des fins de création de rapports et d'analyse.

Des chiffres qui font réfléchir

Si la mise en œuvre préventive d'une surveillance continue de la LIE permet d'éviter ne serait-ce qu'un seul accident sur un emplacement de puits, les économies réalisées peuvent facilement compenser l'investissement de départ, selon les moyennes calculées par le Conseil de sécurité nationale (National Security Council ou NSC). N'oublions pas non plus les coûts potentiels liés aux pertes d'exploitation, aux dommages matériels, à la mauvaise publicité et, plus important encore, à la perte de confiance et de motivation de vos employés.

Plans pour l'avenir

Par le biais du programme iNet® Exchange d'Industrial Scientific, l'entreprise prévoit d'utiliser les appareils Radius BZ1 et Ventis Pro dans toutes ses opérations de puits, à savoir le forage, la fracturation, les tubes spiralés, le refoulement et la production. iNet Exchange est un service par abonnement qui couvre la réparation et le remplacement proactif des détecteurs de gaz, éliminant les interruptions d'activité. Les pièces de rechange, les appareils et les frais d'envoi sont compris dans l'abonnement, et les détecteurs endommagés peuvent même être échangés. iNet Exchange est la solution la mieux adaptée aux besoins de ce client particulier, mais la location de matériel est également une option à envisager pour les opérations à court terme. Industrial Scientific propose plus de 25 000 articles à la location. L'entretien technique est assuré par les employés d'Industrial Scientific et, dans la plupart des cas, le matériel peut être expédié le jour même.

Que vous choisissiez d'acheter des appareils, de déployer la solution iNet ou de souscrire au programme de location d'appareils de détection de gaz à court terme d'Industrial Scientific, nos appareils sans fil surveilleront en continu les émissions courantes associées aux puits, notamment les niveaux de monoxyde de carbone (CO), de sulfure d'hydrogène (H2S), de dioxyde de carbone (CO2) et d'oxygène et les limites inférieures d'explosivité. Bien qu'il existe des études et des statistiques comparatives sur les coûts associés aux programmes de sécurité réactifs et proactifs, les chiffres varient considérablement selon les cas. Mais l'impact d'un manque de sécurité sur la vie des gens est, et sera toujours, incommensurable.

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[i] Schéma adapté à partir de l'article de Schlumberger :  Artificial Lift for High-Volume Production , Roy Fleshman et Harryson Obren Lekic, p. 7, printemps 1999.

[ii] OSHA, « Hydraulic Fracturing and Flowback Hazards Other than Respirable Silica »

[iii] National Safety Council, Journey to Safety Excellence, « The Business Case for Investment in Safety – A Guide for Executives »

[iv] Elsevier, Energy Research & Social Science 29 (2017), 36-43, Benjamin D. Blair, Lisa McKenzie, William B. Allshouse, John L. Adgate