La première méthode moderne de forage pétrolier développée par Edwin L. Drake en 1859 est toujours utilisé à ce jour, bien que la demande accrue de produits pétroliers ait nécessité des moyens de production de pétrole plus efficaces. Le monde a utilisé 800 milliards de barils de pétrole depuis 1859, et le forage pétrolier est rapidement devenu une industrie en plein essor. Selon le département américain de l'Énergie, les nouvelles technologies permettent aux foreurs d'atteindre des réserves de pétrole autrefois considérées comme inaccessibles.
Une fonction
Les puits de pétrole sont utilisés pour pomper les gaz de pétrole brut et le pétrole à partir de sources souterraines. Le pétrole brut est un liquide très visqueux et de couleur très foncée. À l'état semi-solide, le pétrole brut devient du goudron. Les géologues recherchent des poches de pétrole brut dans des réservoirs souterrains. Ces réservoirs peuvent être à des centaines voire des milliers de pieds sous terre et ne peuvent être atteints qu'en forant sous la surface. Une fois que les foreurs atteignent le réservoir, le changement de pression envoie du pétrole brut à la surface de la Terre. C'est ce qu'on appelle la « production primaire ». Ce processus peut se poursuivre pendant des années, mais la majeure partie du pétrole reste toujours dans le réservoir. Une fois la pression redescendue, les compagnies pétrolières doivent utiliser des pompes pour tirer le pétrole brut jusqu'au derrick.
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Forage côtier
Le forage pétrolier en mer est très similaire aux autres méthodes utilisées sur terre, sauf que les membres d'équipage vivent souvent à bord de ces énormes navires de forage. À des profondeurs inférieures à 200 pieds (61 mètres), des foreuses pétrolières spéciales appelées « plates-formes autoélévatrices » sont utilisées. Une fois que les profondeurs atteignent 4 000 pieds (1 220 mètres), les plates-formes sont semi-submersibles et sont ancrées au fond de l'océan avec des jambes remplies d'air. Il existe même des navires de forage qui creusent à des profondeurs de 8 000 pieds (2 440 mètres) et utilisent un équipement de navigation sophistiqué. Cependant, le forage pétrolier en mer a été un fléau pour l'environnement au fil des ans. Les grandes compagnies pétrolières sont constamment accusées de déverser du pétrole et des produits chimiques toxiques dans l'eau, libérant des gaz nocifs dans l'atmosphère et mettant en danger la faune à proximité de ces sites de forage. Par exemple, Chevron a payé près de 10 millions de dollars d'amendes entre 1992 et 1997 pour de nombreuses violations de la Clean Water Act.
Forage rotatif
La technique la plus répandue de forage pétrolier aujourd'hui est le forage rotatif. Ce processus peut être reconnu par un derrick de tall oil et un plateau tournant à la base. Un peu lourd est attaché à une longueur de tuyau. Ce pipeline est segmenté et la profondeur de forage peut être augmentée en allongeant la longueur du tuyau. Le forage rotatif nécessite également l'utilisation d'une boue spéciale qui lubrifie le trépan, renforce les côtés du trou de forage et aide à extraire les déblais de roche. La boue est un mélange d'argile, d'eau et de produits chimiques.
Forage horizontal
Certains types de réservoirs sont mieux atteints par le forage horizontal. Le forage directionnel, comme on l'appelait autrefois, a d'abord été utilisé pour atteindre des réservoirs de pétrole ou de gaz naturel une fois que la production primaire avait suivi son cours dans un champ pétrolier vertical. En forant en biais, en s'écartant des puits de pétrole verticaux, les foreurs pourraient atteindre une plus grande partie de la réserve. Il fallait autrefois près de 2 000 pieds pour faire un puits horizontal complet. Maintenant, la technologie moderne a amélioré le processus, permettant des virages à 90 degrés en moins de cent pieds. Un forage horizontal réussi peut pomper quatre fois plus de pétrole qu'un puits vertical. De plus, le coût du forage horizontal est légèrement inférieur dans l'ensemble, en termes de rapport production/coût. Un puits horizontal peut faire le travail de quatre puits verticaux.
Forage à percussion
Le perçage à percussion, également appelé perçage à l'outil à câble, est une méthode simple qui remonte aux toutes premières perceuses utilisées dans les années 1850. Le sol est brisé par un foret attaché à une poulie et à un câble. Le trépan est tiré vers le haut du derrick et laissé tomber au sol à plusieurs reprises. Ce processus brise la roche en petits morceaux qui peuvent être nettoyés pour révéler un trou de forage profond. Le forage à percussion peut atteindre des profondeurs de plus de 328 pieds (100 mètres) et avec des mèches interchangeables, il peut être utilisé pour forer presque n'importe quel type de surface. À la fin des années 1800, les sites de forage à percussion étaient aidés par des moteurs à vapeur, mais ont ensuite été remplacés par la foreuse rotative.