Boue de forage

Dans le domaine de lagéotechnique, lesboues de foragefont partie des "fluidesde forage" (à ne pas confondre avec les«Fluides de fracturation»qui sont injectés par les mêmes voies).
Les boues de forages ont plusieurs fonctions techniques essentielles dans la réussite d'unforage, notamment dans les forages profonds etforages dirigés;
Elles sont notamment utilisées dans les forages depétroleet degaz naturel, mais également pour des forages plus simples, destinés par exemple à produire de l'eau potable.
Composées de produits naturels et/ou synthétiques, ces boues ont une densité et composition que l'«ingénieur des boues»(mud engineer)affecté au forage peut adapter aux besoins, et en particulier selon la pression et la température du substrat (La roche peut atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius dans les forages profonds ; 200 à300°Cà partir de 5 000–6 000mde profondeur ; à la suite de l'épuisement des ressources, de telles conditions sont de plus en plus fréquentes dans les forages visant la recherche ou l'exploitation de ressourcesfossilesdites« non conventionnelles »; «pétrole non conventionnel» ou «gaz à condensats» par exemple).
On trouve deux grandes catégories de fluides :
Mais des centaines ou milliers de compositions différentes sont possibles pour lefluide de foragequi est adapté à la profondeur, nature de la roche forée, pression rencontrée, et à la température dans le cas des forages profonds.
Parmi les fluides de forage, lesbouespeuvent être classées selon leur composition et leurs additifs ;
De nombreuxproduits chimiques(exformiate de potassium) sont ajoutés à la boue pour lui donner des propriétés particulières (en matière de poids et densité, de viscosité, de stabilité, de résistance à la chaleur, ou en matière de taux de pénétration du substrat, de capacité de refroidissement et lubrification de l'équipement, ou pour lui donner un caractèrebiocideou limitant le risque d'entartrageou de corrosion des tubes, vannes, etc) ;
Lors d'une même opération de forage, l'opérateur peut faire varier la composition physicochimique du fluide de forage pour l'adapter au contexte (conditions de pression, température, profondeur, acidité, résistance, etc. rencontrées lors de la pénétration de la roche par le trépan). Le fluide doit être choisi et adapté de manière à éviter les dommages de la formation forée (afin que le puits ne s'effondre pas ou que ses parois ne se dégradent pas) mais aussi de manière à limiter la corrosion. Un forage est généralement accompagné par un expert en boue de forage, qui modifie la composition, la pression ou le volume de la boue selon les besoins et « surprises » du forage (des pertes subites de fluides, ou hausse de pression en général). Des sociétés telles qu'Halliburtonproposent une grande variété de fluides et d'additifs chimiques ou « naturels » pour tous les types de forages. Certains de ces additifs, perdus dans le sous-sol, ou volontairement injectés dans les puits sont accusés de contribuer à polluer le sous-sol, les nappes phréatiques ou l'air, notamment dans le cas dugaz de schiste.
De très nombreux additifs sont utilisés, notamment pour les forages pétroliers ou gaziers profonds.
De l'eau ou de la saumure peuvent êtreémulsifiésdans le pétrole, mais ce dernier reste la phase continue et dominante.
Des pompes spéciales dites « pompes à boues lourdes »sont nécessaires pour l'injection des "boues lourdes" enrichies enbarytite(ou baryte, minéral lourd composé desulfate de baryumde formuleBaSO4),hématite, etc.
Les additifs des boues, sont par exemple :
Ce sont des boues qui sont composées d'un mélange de pétrole ou diesel et de minéraux lourds (ex. :chlorure de calcium) ou de minéraux lourds.
Leurs caractéristiques de compressibilité diffèrent de celles des boues à base de diesel et pétrole ou "eau-diesel-pétrole"(water- and diesel-oil-based muds), mais elles sont également plus sensibles à ladilatation thermique.
Ces boues sont très utilisées pour les forages profonds HT HP.
Des additifs spéciaux peuvent être utilisés pour les adapter aux hautes pressions et températures;
Pour le cas particulier des fluides de fracturation, voir l'article les concernant ;
Elles ont notamment les fonctions suivantes :
La boue de forage (ou un autre fluide) vise à faciliter le forage de la roche, enlubrifiantletrépan(la tige de forage, la tête de forage et l’aléseur) puis en le refroidissant.
Lesdéblais de foragesont des micro ou macro débris, parfois très abrasifs, qui peuvent provoquer des bouchons. La boue aide à les remonter en surface au fur et à mesure de leur production et de la manière la plus fluide possible, y compris dans le cas de plus en plus fréquents de tubes non verticaux voire horizontaux dans le cas desforages dirigés;
La vitesse de la boue doit être adaptée à la nature de la roche forée et des déchets à remonter en surface. Ces facteurs influent sur les capacités de transport de la boue (comme la vitesse d'une rivière influe sur la capacité à transporter des cailloux, du gravier, du sable ou du sédiment fin). La viscosité de la boue est également une propriété importante ; si elle est trop faible, les fragments de roche tendront à se déposer au fond du puits, et si elle est trop élevée, la boue circulera mal.
Des liquidesrhéofluidifiantset à viscosités élevées sont les plus efficaces pour le nettoyage du trou foré dans la roche.
Lors de la remontée, une vitesse supérieure annulaire (dans le tube) améliore le transport des résidus de forage ; la vitesse de remontée devrait être au moins 50 % plus rapide. L'utilisation d'un liquide rendu plus dense par des additifs lourds permet de nettoyer le trou de façon adéquate, même à des vitesses annulaires inférieures (par augmentation de laflottabilitéagissant sur les fragments de roche). Mais ce type de boues lourdes peut avoir un impact négatif, si son poids dépasse le seuil d'équilibre de pression avec la roche environnante (pression de la formation). Ceci explique que le poids de la boue n'est généralement pas augmenté à des fins de nettoyage des trous, mais plutôt au contraire pour colmater un puits.
Une mauvaise circulation ou remontée des déblais de forage peut causer l'apparition d'étranglements et de variation dans la densité du fluide de puits, pouvant eux-mêmes conduire à d'uneperte de circulation.
Les propriétés physiques (Cf. poids, densité, pression sur les parois) et chimiques d'une boue de forage doit maintenir dans l'intégrité des parois du puits, en entretenant unepression hydrostatiquesur les formations traversées, en respectant leurslimites d'élasticité; la pression devant donc être ni trop faible ni excessive ;
- Une pression trop faible entrainerait un risque d'effondrement des parois du puits (par exemple dans le sable ou certains schistes secs et très fortement fracturés).
- Une pression excessive ferait que la boue risque de percoler trop profondément dans le substrat, voire d'obturer les microfracturations et pores permettant l'exploration puis l'exploitation de la roche réservoir).
Un tel colmatage peut néanmoins parfois être recherché pour colmater une roche contenant par exemple un fluide qu'on ne veut pas voir s'infiltrer dans le puits (on sait maintenant transformer certains fluides de forage en« ciment synthétique à prise rapide »par adjonction d'uncatalyseurqui peut être ou non uneirradiation, par ducobalt 60en général), mais une obturation des pores de la roche doit être évité dans le réservoir que l'entreprise veut exploiter. Des moyens physiques et chimiques de « décolmatage » existent, très utilisés dans les forages degaz de schiste, mais efficaces dans une certaine mesure seulement ou présentant certains risques environnementaux ou de corrosion ou d'entartrage des installations.
Enfin la plupart des boues de forage sont conçues pour être«thixotropique»(c'est-à-dire se stabiliser et se transformer engelen cas d'arrêt de circulation de la boue, durant les opérations d'entretien ou de changement de matériel pendant le forage).
Le fluide de forage - si sa densité est suffisante - soutiendra également le train de tiges dans lequel il est mis en suspension (Cf. notion deflottabilité). La charge au crochet duderrickest ainsi fortement réduite, de même que l'usure d'une partie du matériel. Le risque devibrationet de phénomène derésonancedu train de tiges sont également réduits (la résonance peut être la cause de fatigues importantes du matériel).
Il est ainsi possible de descendre un « train de tige » et des tubages dont le poids excéderait grandement les capacités du derrick en l'absence de boue, y compris sur une plate-forme de forage offshore.
Le puits est un système hydraulique, où c'est la puissance du «moteur à boue(en)», qui –viala boue elle-même – transmet l'énergie hydraulique nécessaire :
Dans une installation de forage, l'information acquise par les outils de mesure en profondeur peut être véhiculée vers la surface par la boue,viades « impulsions de pression » ou MPT (pourmud-pulse telemetry)). Les signaux bruts doivent être corrigés ou interprétés en fonction des propriétés chimiques et physiques de la boue et des conditions de puits de forage.
Avec l'ingénieur en boue, l'évaluateur (« mud logger ») étudie la diagraphie en s'appuyant sur ses compétences enlithologieet sur un examen visuel (composition minérale, traces d'hydrocarbures rendues visibles parfluorescence) ainsi que sur divers enregistrements ou donnés préalables disponibles ;
Des outils complémentaires sont à sa disposition ;
Le contact permanent du fluide de forage (chimiquement et/ou physiquement agressif) avec le tubage et la « garniture de forage » (« Drill-string », qui désigne l'« ensemble des éléments tubulaires composant le train de sonde ; train de tiges) »peut causer diverses formes decorrosion;
Les acides et gaz dissous dans le fluide (oxygène, dioxyde de carbone,sulfure d'hydrogène) contribuent aussi à provoquer des problèmes de corrosion parfois grave. UnpHfaible ou bas (acide) et les saumures aggravent et accélèrent la corrosion ; Le forage en milieu riche enH2S(fréquent en profondeur ou dans certains gisements gaziers tels que celui duGaz de Lacqou de gisements profonds offshore, tels que celui d'Elgin-Franklinpar exemple) exacerbe le risque de corrosion. L'aération de la boue, la formation de mousse, ou toute autre condition y favorisant l'intégration et le piégeage d'un oxydant (O2notamment) est source de corrosion, dans un délai bref.
Cette corrosion peut être rapide et causer desdéfaillances catastrophiques(que l'«ingénierie forensique» cherche à anticiper et éviter)
Les accidents peuvent être mortels pour les humains, même avec des matériels et matériaux relativement récents ;
Pour limiter et anticiper ces risques, on utilise des échantillons-test sont soumis à corrosion pour observer le type de corrosion en jeu et les moyens de la freiner par un ou plusieurs inhibiteurs chimiques utilisés au dosage approprié.
La boue est malaxée par un « mélangeur de boue » (parfois dit « mitrailleuse à boue », oumud gunchez les anglophones)).
La circulation de ce fluide est assurée par une « pompe à boue » («Mud hog») ; Un dispositif dit« Mud collar »(« masse tige à valve » en français)« permet la circulation de la boue en gardant propre le sommet du trépan », et une « croix de circulation » («Mud cross») est situé en« raccord de tête de puits, muni de sorties latérales pour la boue ».
On dit que le fluide circule encirculation directequand il descend par le train de tiges jusqu'au ou "trépan à boue" («Mud bit»), et encirculation inversequand il descend par l'espace annulaire. Cette dernière (« circulation inverse ») possède plusieurs avantages :
Près du derrick de forage («drilling rig» ou« rig »), la boue est pompée à partir de réservoirs de boues (mud pits) et injectée dans ou sur le train de tiges de forage où elle est pulvérisée par des buses spéciales sur le trépan de forage qu'elle active, lubrifie, nettoie et refroidit au fur qu'il rogne la roche. Les buses d'injections permettent un contrôle de la pression d'injection tout en conservant une haute résistante à l'abrasion; La boue chargée de fragments de roche concassée (ou de sable ou d'argile pâteuse dans le cas de la traversée d'une couche de sable ou d'argile) remonte ainsi ces éléments hors du puits.
Les boues peuvent circuler dans les tubes de forage, à l'extérieur des tubes dans le forage, dans des flexibles et dans les fosses, en circuit ouvert ou fermé.
La boue peut notamment être injectée dans l'espace annulaire («annulus») entre le train de tiges et l'enveloppe du tube dans le trou foré et remonter le long du tube puis émerger en surface.
Le fluide de forage remontant est analysé et ensuite nettoyé ou régénéré (dans une unité de séparation mécanique des solides («mud cleaner») où elle peut subir undégazage,dessablage,déshuilageet unefiltrationplus ou moins poussée, au moyen d'untamis vibrantouviatechnologies plus récentes, dont chimiques via des agents nettoyants spéciaux ("mud cleanout agent" (MCA)). Le processus de régénération de la boue est ditmud reclamationen anglais). Après ce nettoyage, la boue est ensuite renvoyée dans son réservoir (ditbourbieroubac à boue) et stockée en attendant d'être réutilisée ou de faire l'objet d'ajouts de nouveaux additifs chimiques ou d'autres substances.
Pour contrôler laviscositéon emploie unviscosimètre de Marsh.
L'observation visuelle des boues remontées, et des analyses physico-chimiques des boues remontées peuvent informer l'opérateur de l'état du puits, de la nature des strates pénétré (c'est un des moyens de ladiagraphie) et de la nature des liquides présents ou susceptibles d'être produits par un réservoir de pétrole ou de gaz à condensats.
Des« traceurs »sont ajoutés aux boues ou autres fluides de forage pour suivre la manière dont elles pénètrent les réservoirs souterrains. Ils permettent notamment d'observer les relations entre plusieurs puits.
Trois types de traceurs sont utilisés: colorants, traceurs radioactifs et ions solubles.
Les impacts écologiques des rejets de boues sont mieux étudiés depuis les années 1980, mais dans le même temps, la composition des boues ne cesse d'évoluer, et les installations offshore et d'exploitation ou recherche d'hydrocarbures non conventionnelsposent de nouveaux problèmes.
Les boues peuvent directement ou indirectement (à travers les nappes ou le milieu superficiel), éventuellement accidentellement contaminer l'environnement, en mer notamment :
Les pétroliers cherchent à exploiter les réservoirs profonds et les zones polaires, ce qui est beaucoup plus coûteux. Dans le même temps, ils sont confrontés aux difficultés et coûts de gestion des déchets qu'il est souvent alors plus difficile de traiter de manière écologique, notamment en zone panarctiqueet arctique, dont en raison des problèmes de gel, d'instabilité des pergélisols et de sensibilité du milieu.
Parfois le forage est à la fois offshore et en zone de grand froid;
Les forages en mer se comptent aujourd'hui par milliers. Pour des raisons techniques et de coûts ils utilisent généralement des huiles synthétiques comme fluide de forage, et de nombreux additifs chimiques. Parfois éloignés des côtes, il leur est alors difficile d'y envoyer leurs déchets. Certains sont autorisés à rejeter en mer certains déchets, mais à condition de ne pas dépasser certains seuils de toxicité. Les rejets accidentels sont néanmoins fréquents.
Des études récentes ont en mer du nord porté sur les effets environnementaux des« boues de forage à base d'huile »en s'appuyant sur lesdonnées environnementalesdisponiblesà partir de la surveillance effectuée autour de plates-formes en mer du Nord. Les chercheurs ont constaté que malgré un effet de dispersion très important dû au milieu marin, une nette contamination des sédiments par les boues sous certaines plates-formes et à proximité (ex : taux d'hydrocarbures jusqu'à 1 000 fois plus élevé dans un rayon de 250mautour des plates-formes qu'en arrière-plan). Cependant, le« gradient »de pollution décroit rapidement pour atteindre le « niveau de pollution de fond » (teneur moyenne régionale) à 2000-3 000mdu pied de la plate-forme. Les impacts effets biologiques semblent plus importants pour les boues à base d'huile que pour les boues à base d'eau. les effets délétères les plus marqués sont généralement détectés dans un rayon de 400mautour de la plate-forme ; les communautés d'organismes marins redevenant normales (dans leur composition) dans le rayon de 400mà 1km. Les impacts vont de l'asphyxieparanoxiesous la bouesédimentéeà des effets d'eutrophisationou d'écotoxicité chimique.
La forme et l'étendue de la zone manifestement polluée varient ; Elles sont largement déterminées par lescourantset l'ampleur des opérations de forage. Des taux élevés d'hydrocarbures sont détectés au-delà des zones d'effets biologiques observables
La forêt tropicale est un autre cas particulier : Enforêt amazonienneéquatorienne,TexacoetChevron Corporationont été poursuivis en justice par 30 000 colons amazoniens et lespopulations autochtonespour avoir simplement abandonné leurs déchets toxiques du champ pétrolifère deLago Agrio, dans de simples "bassins de déchets" (waste pits), laissés à ciel ouvert et pas toujours correctement étanchéifiés, en pleinejungle;
Les clusters de puits et leforage dirigésont de plus en plus nécessaires pour extraire leshydrocarbures non conventionnels(dont gaz de schiste). Or, ils nécessitent de grandes quantités de boues huileuses, qu'il est interdit de brûler et de rejeter dans les écosystèmes terrestres et en mer. Pour se débarrasser de ces déchets, l'industrie pétrolière a notamment développé des outils de broyage des stériles (résidus solides) qu'elle peut alors réinjecter en profondeur avec de la boue.Statoilavait ainsi déjà testé (à la date du1novembre 1992) la réinjection d'un total de 40 880 barils de déchets de fluides de forage des déchets et de stériles« dans les formations superficielles du terrain Gullfaks »au moyen d'une pompe à sable améliorée.
Ces boues étaient autrefois rejetées dans la nature. Mais leur salinité souvent élevée et teneurs en produits toxiques ou indésirables posait problème. On en a testé l'épandage agricole(Amocoaux États-Unis dans les années 1980/90, a promu et testé leur utilisation enagricultureen comptant sur une« dilution naturelle et de l'action de lessivage pour réduire les niveaux élevés de chlorure dans la phase aqueuse »).
On a aussi en zone arctique (sur l'île de Ellef Ringnes) testé dans les années 1980, avec le soutien de l'Arctic Petroleum Operators' Association (APOA), l'épandage de boues de forage sur latundra(sur une zone depergélisol) où des analyses de lessivage des métaux lourds ont pu être faites à la suite du déversement accidentel de boues dans un ruisseau voisin. Plus que les métaux lourds, c'est la salinité qui semblait dans ce cas poser problème;
On observe parfois un "bullage de la boue",(mud gas culting)correspondant à la« présence accidentelle dans la boue de gaz sous forme de bulles plus ou moins fine »
Une brusque variation de pression du fluide de forage peut endommager le matériel et mettre en péril la sécurité du personnel. La pression de la boue est surveillée au moyen d'unmanomètrespécial ditmud gage, et par le niveau du bac à boue dans les cas de circuits fermés.
Toute perte de fluide indique au foreur un changement de pression (dépression en l’occurrence dans le milieu foré).
Elle indique généralement la présence de systèmes de fractures naturelles ou autres vides dans les terrains traversés.
La chute de pression induite peut poser des problèmes majeurs au foreur, et doit être compensée en surface par l'injection de fluide supplémentaire avec augmentation de pression.
Inversement l'augmentation subite du niveau ("mud-pit gain") du "bac à boue" est le premier indice ou signe d'un début de formation d'une éruption (blow-up).
Lorsque la pression dans la colonne de boue dépasse la pression de la formation géologique, si la formation est peu perméable, elle peut se fracturer, sinon, si elle est perméable, elle peut être envahie par unfiltrat de boue(mud filtrate). La boue pénètre spontanément et facilement les substrats peu poreux, mais une composition spécialement adaptée aux substrats plus poreux permet de déposer sur les parois du puits un mincegâteau(pellicule en partie argileuse à faible perméabilité) qui étanchéifie la paroi du puits.
D'autres problèmes peuvent se produire :
L'utilisation de produits biodégradables (cellulose,papier…) peut ensuite permettre laproliférationdebactériesqu'on souhaite généralement éviter à proximité de forages d'eau potableou quand il y a risque de formation debiofilmsentartrants, ce pourquoi les fluides de forage peuvent aussi contenir desbiocides. Dans les schistes secs (très sensibles à l'eau qui peut les faire gonfler), si l'on utilise unesaumure(dechlorure de calciumen général), elle peut êtreémulsionnéepour inhiber l'activité de l'eau et crée desforces osmotiqueslimitant l'adsorption de l'eau parschiste.
Une augmentation brutale de la pression peut traduire la présence d'unbouchondans le circuit de remontée des boues, ou peut signifier que le trépan vient de percer le plafond étanche d'une couche géologique sous pression.
Le foreur doit chercher à rétablir et contrôler un équilibre de pression, sinon le matériel peut être dégradé, voire littéralement éjecté(tubage compris) hors du puits par une explosion due à une forte surpression (BlowoutouBlow outpour les anglophones). En présence degaz naturel,condensats de gaz naturelou en présence depétrole, unincendiedederrick, rig, ou plate forme peut alors survenir, avec des conséquences pour le personnel et l'environnementpouvant être graves.
Desmodèlesmathématiques et informatiques, et une meilleure connaissance des substrats forés permettent de mieux en mieux de prévoir le comportement des boues quand la pression et la température augmentent ou diminuent.
Il devient ainsi moins difficile de planifier l'injection de boue et l'introduction de certains additifs (qui doit notamment tenir compte de laporositédu substrat, de sa composition et de son éventuelle fragmentation et pour éviter une perte de circulation).
Lamodélisationsert aussi à mieux contrôler le forage et la complétion du puits.
Elle permet aussi, ou le cas échéant à « tuer un puits » (en cas de fuites ou de perte accidentelle de contrôle, par exemple à la suite d'une hausse de pression ayant dégradé les matériels ou à la suite de leur colmatage parentartrage).
Le modèle doit aussi permettre de mieux analyser le comportement du puits (parois et abords) ou les interactions entre forages proches dans un même réservoir.
Des boues enrichies en minéraux(mineral-oil-based muds), réputées moins toxiques que celles combinant de l'eau du pétrole et du diesel ont été mises au point ou sont en cours de mise au point.
Deux métiers spécialisés se sont développés :
À ne pas confondre avec lemud logger, personnel de service chargé de surveiller le gaz ou le pétrole présent dans la boue, sa qualité chimique, et de prélever pourdiagraphiedes échantillons dans le matériau foré.
L'ingénieur des bouesest la personne qui sur un champ pétrolifère est envoyé par une société de service pour déterminer la nature et la pression du fluide de forage ou d'un système de fluide decomplétionsur un forage de puits de pétrole et/ou de gaz. Il est généralement salarié de l'entreprise qui vend les produits chimiques et additifs des boues et est spécifiquement formés à l'usage de ces produits. Des ingénieurs de boue indépendants exercent aussi. Son horaire de travail était étendu (impliquant souvent de longues heures consécutives) compensé par des congés entre les temps de présence sur chantiers, il tend à devenir régulier, avec un schéma relativement consensuel dans le monde de28 joursde travail (21 en Europe) suivi de28 joursde repos (21 en Europe). Sur les forages offshore, de nouvelles technologies sont employées, avec des coûts quotidiens plus élevés. On cherche donc à y forer les puits plus rapidement. Dans ces conditions, la présence de deux ingénieurs de boue a un sens économique, permettant d'éviter les temps d'arrêt souvent liés à des problèmes de fluide de forage. La présence de deux ingénieurs des boues réduit aussi les frais d'assurancedescompagnies pétrolièrespour les dommages environnementaux qui sont réduits quand les opérations se déroulent au mieux. Dans ce cas l'un des ingénieurs est de poste le jour, et l'autretravaille de nuit. Le fluide de forage intervient pour environ 10 % (mais ce taux peut varier considérablement) dans le coût total du forage d'un puits, ce qui justifie des salaires élevés pour des ingénieurs des boues compétentes, ceux-ci pouvant permettre d'importantes économies à la société pétrolière.
C'est le nom communément donné à un métier émergent depuis les années 2000 (2002 précisément) à la suite de l'apparition deréglementations environnementalesplus précises sur les boues synthétiques aux États-Unis (notamment pour leGolfe du Mexiquedans les années 1990 et plus récemment pour la recherche degaz de schistefortement critiquée pour les pollutions induites par les fluides de forage ou defracturationde milliers de forages faits auxÉtats-Unis, notamment dénoncées par le filmGasland). De même les installations offshore pouvaient autrefois se débarrasser des restes de boues synthétiques et déchets toxiques en mer sans analyses ni contrôles particuliers en raison d'une toxicité pour les organismes marins supposée faible et d'une dilution rapide (avant qu'on ne constate que certains toxiques non biodégradables peuvent être reconcentrés par lachaine alimentaire).
Dès les années 1990, de nombreuses étudesavaient mis en évidence des problèmes posés par la gestion des déchets (en particulier des déchets chimiques et des boues à base d'huiles synthétiques ou de diesel), avec de premières solutions de traitement à terre anticipant l'évolution de la législation pour l'offshore en Norvège, d'abord testées parNorsk Hydro(NH) sur une plate-forme duchamp pétrolifère d'Osebergenmer du Nordet des impacts environnementaux ou socio-environnementaux liés aux forages pétroliers et gaziers. Dans le même temps, les installations offshore évoluaient avec des forages de plus en plus profonds où la température et la pression et les interactions avec des fluides plus polluants (Cf désorption à partir de réservoirs naturellement riches en mercure, plomb, zinc, arsenic, H2S, etc.) peuvent modifier la réactivité des boues et des hydrocarbures
De nouveaux règlements limitent les rejets en mer ou dans la nature (pour les huiles synthétiques notamment).
Par exemple, enmer du Nord, il est maintenant interdit de rejeter en mer sans autorisation, et au-delà de certains seuils des boues de forages. Il est interdit de rejeter des huiles ou boues synthétiques ou des déblais de forage contaminés par des produits chimiques OBM/SBM. Au Royaume-Uni, les plates-formes de forage doivent en outre prévenir le Health and Safety Executive (HSE) dans un délai d'autant plus rapide que le rejet est important ou polluant. Les plus gros rejets sont publiés sur un site internet, désormais accessibles au public, qui a mis en évidence une petite marée noire par semaine environ en mer du Nord et de nombreux rejets accidentels de produits chimiques, notamment sur les plates-formes de forage profond (en 2011, Shell et Total arrivaient en tête pour le nombre d'accidents).
En Europe, les boues contaminées doivent être expédiées à terreviades bennes ou retraitées sur les plates-formes et recyclées.
Un nouveau test de toxicité mensuel est désormais effectué pour la mesure de l'écotoxicitédes boues etsédiments. Il utilise commebioindicateurunamphipodeestuarien qui est unanimal de laboratoirebien connu, facile à élever en conditions contrôlées (Leptocheirus plumulosus) communément utilisé depuis les années 1990 pour étudier de manière standardiséela toxicité des sédiments estuariens pollués. Différents taux de boue de forage sont ajoutés à l'environnement de cette espèce (en aquariums) pour observer et mesurer leurs effets surL. plumulosus. Si on n'observe pas uniquement la mortalité des adultes, mais aussi celle des jeunes ainsi que l'inhibition de leur croissance, des toxicités subléthales peuvent être mesurées. Cette espèce présente en outre l'intérêt d'être sensible à divers toxiques représentatifs, tout en étant presque insensible à la salinité du milieu. Le test a cependant été controversé pour les motifs suivants :
Pour des profondeurs relativement faibles, il existe maintenant desforeuses soniquesdont la rame de forage en rotation et surtout sont "trépan carottier" tirent leur pouvoir perforant d'un générateur de d'ondes (àhaute fréquence).
Dans une roche suffisamment tendre, ces foreuses peuvent si on le souhaite pénétrer le sol et la roche uniquement au moyen de fréquences soniques, sans aucune injection de fluide (ni eau, ni air ni boue)). Elles sont généralement utilisées pour forer et échantillonner desmorts-terrainset des formations de roches tendres. Elles permettent de retirer du sous-sol des carottes pas ou peu remaniées sur 100 % (ou près de 100 % du forage), sans refus, et sans utilisation de fluides. Elles permettent aussi de tuber le forage au fur et à mesure de son avancée (donc sans risque de contamination environnementale).
Principe de fonctionnement : c'est l'énergie derésonanceproduite à l'intérieur d'un dispositif dit «tête sonique» (contenant deux poids en animation contre-rotative) qui est utilisée ; elle est canaliséeviale tube de forage vers la tête de forage (et non vers la rame de forage et le camion-derryck grâce à un système d'isolation pneumatique installé à l'intérieur de la tête elle-même).