Stockage du pétrole et du gaz - Définition

Introduction

Le stockage du pétrole et du gaz consiste à immobiliser temporairement certains volumes de pétrole ou de gaz dans des capacités de stockage appelées appareils à pression ou réservoirs selon que le produit stocké est ou n'est pas sous pression.

Barils de pétrole.

Rôle du stockage

Le stockage des ressources énergétiques est non seulement nécessaire pour compenser les fluctuations d’approvisionnement dues à toutes sortes d’aléas lors de la production, du transport et du raffinage, ou les variations de la consommation, qui dépendent notamment des conditions météorologiques. Il est aussi stratégique pour assurer un minimum d'autonomie énergétique du pays consommateur.

Le stockage doit être assuré aux différentes étapes du cheminement du pétrole, depuis le puits de production jusqu’aux lieux de consommation.

Les dépôts pétroliers importants se trouvent essentiellement sur les lieux de production du pétrole brut, aux extrémités des oléoducs, dans les terminaux de chargement et de déchargement du pétrole, à proximité des raffineries. Ces stockages concernent le pétrole brut, les charges, les coupes intermédiaires et les produits finis avant expédition.

Parc de stockage de la raffinerie MiRO à Karlsruhe, en Allemagne, avec des réservoirs de forme différente pour les produits pétroliers gazeux (gaz de pétrole liquéfié), liquides (essence ou fioul) et solides (coke de pétrole).

Stockage du gaz

Stockage aérien

Dépôt Galp de Bobadela, près de Lisbonne.

Il existe plusieurs types d'infrastructures pour le stockage aérien du gaz. Celles-ci se traduisent par la conception d'équipements adaptés à l'état du gaz à stocker :

Etat gazeux sous pression atmosphérique ou plus élevée ou état liquide réfrigéré (jusqu'à -50 °C) ou cryogénique (jusqu'à -200 °C),

Mais aussi selon des spécificités comme le volume à stocker, les cycles de vidage et de remplissage ainsi que les processus de traitement et de manutention envisagés.

Selon les cas, les solutions de stockage passent par l'emploi d'appareils à pression ou de réservoirs de stockage. On distingue :

• Les capacités cylindriques horizontales (aussi appelées « cigare ») et les sphères qui sont utilisées pour le stockage des gaz sous pression comme le butane ou le propane par exemple. Les volumes stockés sont de l'ordre de 3000 m³ pour les cigares et de 500 m³ à 10 000 m³ pour les sphères, et

• Les réservoirs cylindriques verticaux à simple ou double paroi avec enceinte extérieure métallique ou béton qui sont utilisés pour le stockage du gaz à l'état liquide. Selon le cas ces réservoirs peuvent être enterrés, semi enterrés, posés ou ancrés au sol voire montés sur pilotis. Les volumes stockés sont de l'ordre de 50 000 m³ à 200 000 m³. Ces réservoirs équipent les terminaux méthaniers ou GNL d'exportation des pays producteurs (Pays du golf, Nigéria, Algérie, Norvège...) ou importateurs comme, en Belgique, à Zeebruge ou, en France, à Montoir-de-Bretagne, Fos-sur-Mer ou encore à Dunkerque où EDF envisage la construction d'un terminal GNL.

Particularités du stockage sphérique

Concernant les capacités sphériques, au delà de 10 000 m³ et selon les modes de sollicitations (séisme, cycles de vidage/remplissage, fatigue oligocyclique) la jonction entre la paroi de la sphère et son supportage doit faire l'objet d'études de conception appropriées afin d'éviter les problèmes liés aux concentrations de contraintes au droit du supportage qui, si elles sont mal maîtrisés, peuvent causer la ruine de l'équipement.

D'autre part, suite de la catastrophe industrielle de Feyzin (janvier 1966, France), une première BLEVE sur une sphère de propane de 1200 m³ remplie à 60 % puis une seconde sur une autre sphère de propane voisine (13 000 m³ de butane et de propane stockés dans 10 sphères) ont conduit l'administration française à engager de profondes réformes de la règlementation et de l’administration chargée du contrôle des installations classées. Bien que cela ne soit jamais mentionné de façon explicite dans les textes, les solutions d'utilisation de sphères comme moyen de stockage d'hydrocarbure ont été freinées voire proscrites, du moins lorsque la conception était similaire à celles de la raffinerie de Feyzin. Cependant, de nouvelles solutions de stockage basées sur la conception de capacités sphèriques sous talus ont pu être qualifiées par l'administration comme par exemple la construction, en 2006, de sphères sous talus pour le stockage de butadiène de l'établissement Michelin à Bassens (33) accepté, après enquête publique, par l'arrêté préfectoral du 19/09/05.

Stockage souterrain

En dehors de ces lieux de stockage, des cavités souterraines destinées au stockage de produits pétroliers peuvent être aménagées lorsque la nature géologique du sous-sol le permet. C'est ainsi que la société Géostock possède beaucoup de ces cavités qu’elle loue aux raffineurs et autres utilisateurs indépendants.

Les cavités souterraines sont créées dans des formations salifères situées entre deux couches de terrain imperméables, en creusant à la profondeur voulue, puis en procédant à un lessivage.

L’opération consiste à réaliser un forage tubé avec deux tubes concentriques, un tube extérieur s’arrêtant au sommet du dôme de sel, alors que le tube intérieur descend jusqu’à sa base. De l'eau douce est injectée et la saumure est évacuée ; cette opération est poursuivie jusqu’à ce que les dimensions de la cavité atteignent le volume désiré.

Ce tubage est ensuite remplacé par un tubage d’exploitation qui permet d’injecter le produit à stocker sous pression. D’autres cavités que les cavités salifères peuvent être utilisées, du moment que le sous-sol s’y prête : galeries excavées, mines désaffectées.

C’est ainsi qu’on trouve, en France, des stockages d’éthylène à Viriat, près de Lyon, à Manosque pour le stockage de pétrole brut, à Petit-Couronne pour les dérivés du propane et du butane, à Lavéra pour le gaz de pétrole liquéfié, et à May-sur-Orne, près de Caen.