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et des compromis apparaîtront dans le temps, cas par cas, selon les caractères particuliers de chaque gisement. Mais, il est indispensable que le matériel, même résultant des études les plus poussées, soit essayé dans des conditions réelles d'utilisation, c'est-à-dire dans ce milieu hostile qu'est le fond de la mer. C'est le but des expérimentations en cours sur le site de Grondin Nord-Est. V.1.2. — L'EXPÉRIENCE DE GRONDIN NORD-EST Parmi toutes les solutions en cours d'étude, l'une d'elles consiste à installer en pleine eau un matériel de conception particulière. C'est la voie qui est actuellement développée sur Grondin Nord-Est dans le cadre d'un programme expérimental visant à rendre possible l'exploitation d'un champ par 600 m d'eau, sans intervention humaine directe. En première phase de ce programme, une station complète de production télécommandée a été installée pendant l'été 1976, en tête d'un puits, par 60 m de profondeur, et assure depuis fin 1976 une production réelle d'huile commercialisée. Cette profondeur peut sembler bien modeste, par rapport aux centaines de mètres indiquées plus haut. Elle a été choisie pour que, tout en conservant à l'expérimentation son réalisme, elle permette encore l'intervention humaine aisée, tant pour étudier le fonctionnement que pour pallier les défaillances possibles. La production par télécommande, les composants, les équipements, les procédures de montage, les procédures d'intervention, d'observation et d'entretien font dès maintenant l'objet d'expérimentations qui dureront au moins 3 ans. La profondeur relativement faible du site laisse l'accès aux plongeurs, autonomes ou en tourelles, qui effectuent encore un certain nombre d'opérations annexes. Les efforts ont pu ainsi être concentrés sur l'essentiel de l'opération : le comportement de la télécommande et de ses composants. Au cours des phases ultérieures, le programme prévoit l'élimination complète de toute intervention par plongeur. En rapport, et autour du pilote, des procédures de pose de conduites et de câbles électriques, des jonctions de conduites automatiques ont également été expérimentées. Bien que très récentes et diverses dans leurs résultats, ces expérimentations ont déjà apporté un grand nombre d'enseignements tant au groupe Elf Aquitaine qu'aux entreprises, françaises pour une grande part, qui collaborent à cette œuvre. V.2. —
possibles. La production par télécommande, les composants, les équipements, les procédures de montage, les procédures d'intervention, d'observation et d'entretien font dès maintenant l'objet d'expérimentations qui dureront au moins 3 ans. La profondeur relativement faible du site laisse l'accès aux plongeurs, autonomes ou en tourelles, qui effectuent encore un certain nombre d'opérations annexes. Les efforts ont pu ainsi être concentrés sur l'essentiel de l'opération : le comportement de la télécommande et de ses composants. Au cours des phases ultérieures, le programme prévoit l'élimination complète de toute intervention par plongeur. En rapport, et autour du pilote, des procédures de pose de conduites et de câbles électriques, des jonctions de conduites automatiques ont également été expérimentées. Bien que très récentes et diverses dans leurs résultats, ces expérimentations ont déjà apporté un grand nombre d'enseignements tant au groupe Elf Aquitaine qu'aux entreprises, françaises pour une grande part, qui collaborent à cette œuvre. V.2. — Réalisation En décembre 1976, la première phase s'achevait par la mise en production du pilote dont les premières ébauches étaient taillées en 1973. Des Etats-Unis pour la tête de puits et de France pour la télécommande, les éléments du pilote ont été acheminés au Gabon pour être assemblés et intégrés aux structures construites sur place, en une grande avant-première terrestre. Les répétitions bien au point, le montage débutait en mer, fin avril 1976. V.2.1. — DESCRIPTION La station pilote est conçue pour être montée par élément à partir d'un support flottant positionné à la verticale du site. Dans sa configuration actuelle, elle est prévue pour 3 puits, et se compose de (fig. 12) : • une structure de base, posée à même le fond non préparé, destinée à recevoir tous les autres équipements constitutifs de la station ; c'est un cadre parallélépipédique de 25 m de long, 6 m de large et 2 m de haut, réalisé en tubes 16", d'un poids de 40 t. Il a été mis en place par le bateau de forage qui l'a transporté par 15 m de profondeur, pendu au derrick, de Cap Lopez au site de Grondin Nord-Est, soit 80 km environ ;
aux structures construites sur place, en une grande avant-première terrestre. Les répétitions bien au point, le montage débutait en mer, fin avril 1976. V.2.1. — DESCRIPTION La station pilote est conçue pour être montée par élément à partir d'un support flottant positionné à la verticale du site. Dans sa configuration actuelle, elle est prévue pour 3 puits, et se compose de (fig. 12) : • une structure de base, posée à même le fond non préparé, destinée à recevoir tous les autres équipements constitutifs de la station ; c'est un cadre parallélépipédique de 25 m de long, 6 m de large et 2 m de haut, réalisé en tubes 16", d'un poids de 40 t. Il a été mis en place par le bateau de forage qui l'a transporté par 15 m de profondeur, pendu au derrick, de Cap Lopez au site de Grondin Nord-Est, soit 80 km environ ; • une tête de puits, en deux parties : un bloc de sécurité surmonté d'un bloc télécommandé (fig. 13). Elle a été mise en place par le bateau de forage, après complétion du puits. Son poids est de l'ordre de 25 t ; • un bloc central de commande : structure d'accueil des divers éléments électriques, électroniques et hydrauliques de télécommande. Il prend place sur la base à la façon d'une tête de puits, dont il a d'ailleurs l'allure générale. Son poids est de 15 t environ. Le bloc de commande a été mis en place à partir d'une barge de travail ; Il comprend deux structures secondaires parallélépipédiques, de 25 m de long, 2 de large, 1,6 de haut, également en tubes, de 8 t environ de poids unitaire. Elles supportent les faisceaux de câbles électriques, de flexibles hydrauliques, les conduites d’évacuation et batteries de vannes de sélection. Elles ont été mises en place avec la même barge de travail. L'ensemble de la station, une fois monté, mesure 25 m de long, 8 de large, 10 de haut, et pèse plus de 100 t. Elle est reliée à la plate-forme fixe de Grondin par deux conduites de production 6",
structure d'accueil des divers éléments électriques, électroniques et hydrauliques de télécommande. Il prend place sur la base à la façon d'une tête de puits, dont il a d'ailleurs l'allure générale. Son poids est de 15 t environ. Le bloc de commande a été mis en place à partir d'une barge de travail ; Il comprend deux structures secondaires parallélépipédiques, de 25 m de long, 2 de large, 1,6 de haut, également en tubes, de 8 t environ de poids unitaire. Elles supportent les faisceaux de câbles électriques, de flexibles hydrauliques, les conduites d’évacuation et batteries de vannes de sélection. Elles ont été mises en place avec la même barge de travail. L'ensemble de la station, une fois monté, mesure 25 m de long, 8 de large, 10 de haut, et pèse plus de 100 t. Elle est reliée à la plate-forme fixe de Grondin par deux conduites de production 6", 2 conduites hydrauliques 2" et des câbles électriques de commande et d'alimentation. Les installations de Grondin assurent le traitement et l'évacuation de l'effluent, ainsi que l'alimentation en énergie électrique. V.2.2. — PROGRAMMES D'EXPERIMENTATION Pour la première phase, achevée en décembre 1976 avec la mise en production du puits, les expérimentations portaient sur les procédures de mise en place et d'intervention. Sur la barge de travail spécialement équipée à cet effet, un compensateur de houle actif permet d'effacer le pilonnement et d'opérer en toutes circonstances comme par beau temps. Des procédures de pose originales ont été testées, et ont donné satisfaction après quelques mises au point : mise en place de la structure de base, pose des conduites, raccordements automatiques. Pour la deuxième phase, qui a commencé au début de 1977, deux puits supplémentaires déviés seront forés à partir d'un bateau. Les équipements électriques, électroniques et hydrauliques seront en service ; leur comportement fera l'objet d'observations, d'analyses et, si nécessaire, de remaniements allant de la mise au point à une nouvelle conception. Des études seront lancées en vue de transférer à des robots, ou à des engins habités, les opérations actuellement accomplies par plongeurs : — rentrée des lignes d'intervention, par
portaient sur les procédures de mise en place et d'intervention. Sur la barge de travail spécialement équipée à cet effet, un compensateur de houle actif permet d'effacer le pilonnement et d'opérer en toutes circonstances comme par beau temps. Des procédures de pose originales ont été testées, et ont donné satisfaction après quelques mises au point : mise en place de la structure de base, pose des conduites, raccordements automatiques. Pour la deuxième phase, qui a commencé au début de 1977, deux puits supplémentaires déviés seront forés à partir d'un bateau. Les équipements électriques, électroniques et hydrauliques seront en service ; leur comportement fera l'objet d'observations, d'analyses et, si nécessaire, de remaniements allant de la mise au point à une nouvelle conception. Des études seront lancées en vue de transférer à des robots, ou à des engins habités, les opérations actuellement accomplies par plongeurs : — rentrée des lignes d'intervention, par sous-marin ou par robot télécommandé de la surface ; — intervention d'observation et d'entretien, par capsules habitées, ou par robot, se positionnant sur les têtes de puits ou se déplaçant sur des rails le long de la station, et équipé de télémanipulateur ; — interventions dans le puits par câble et riser. A l'issue de la deuxième phase, le groupe Elf Aquitaine et les entreprises qui y collaborent auront une vision précise de ce que peut être la vie d'une station sous-marine, avec ses problèmes et ses contraintes. Sans être encore absolument certains que ces expériences seront suffisantes pour développer un champ en mer par ces techniques, il s'agira à coup sûr d'une participation importante aux solutions qui seront finalement retenues dans l'avenir pour le développement des champs par grande profondeur d'eau. VI. — CONCLUSION Depuis bientôt 20 ans, le groupe Elf Aquitaine s'est lancé dans « l'offshore » pétrolier. Le golfe de Guinée, qui a vu les débuts du groupe dans ces techniques, aura à beaucoup de points de vue été un creuset ; outre l'acquisition de l'expérience et de la technicité nécessaires, tant par les équipes du maître d'œuvre que par les entrepreneurs français, cette activité aura aussi
et riser. A l'issue de la deuxième phase, le groupe Elf Aquitaine et les entreprises qui y collaborent auront une vision précise de ce que peut être la vie d'une station sous-marine, avec ses problèmes et ses contraintes. Sans être encore absolument certains que ces expériences seront suffisantes pour développer un champ en mer par ces techniques, il s'agira à coup sûr d'une participation importante aux solutions qui seront finalement retenues dans l'avenir pour le développement des champs par grande profondeur d'eau. VI. — CONCLUSION Depuis bientôt 20 ans, le groupe Elf Aquitaine s'est lancé dans « l'offshore » pétrolier. Le golfe de Guinée, qui a vu les débuts du groupe dans ces techniques, aura à beaucoup de points de vue été un creuset ; outre l'acquisition de l'expérience et de la technicité nécessaires, tant par les équipes du maître d'œuvre que par les entrepreneurs français, cette activité aura aussi amené des innovations. En effet, bien qu'arrivé plus tard sur les océans que beaucoup de ses concurrents, le groupe Elf Aquitaine n'a pas hésité à y introduire nombre de nouveautés et y poursuit maintenant une des rares expérimentations réelles de production sous-marine de par le monde. Pour le Gabon, le Congo et le Cameroun, « l'offshore » représente ou représentera 80 à 100 % de leur production pétrolière. Ceci suffit à démontrer l'impact économique de cette entreprise, non seulement pour Elf Aquitaine, mais aussi pour les pays concernés. Les activités françaises * dans le domaine des nodules polymétalliques par J.P. LENOBLE Géologue au Centre national pour l'exploitation des océans (CNEXO) et P. ROGEL Géologue à la Société métallurgique Le Nickel Les auteurs font tout d'abord un bref historique des efforts accomplis dans le monde pour valoriser les nodules des fonds océaniques et qui se traduisent par l'existence de cinq groupements d'entreprises. L'effort français dans le cadre du groupement AFERNOD est ensuite présenté : — mise au point d'une méthode d'exploration rapide qui a été appliquée sur 5,5 millions de km2 de l'océan Pacifique ; — étude théorique d'un procédé de ramassage par chaîne à godet utilisant 2 navires, et participation,
Congo et le Cameroun, « l'offshore » représente ou représentera 80 à 100 % de leur production pétrolière. Ceci suffit à démontrer l'impact économique de cette entreprise, non seulement pour Elf Aquitaine, mais aussi pour les pays concernés. Les activités françaises * dans le domaine des nodules polymétalliques par J.P. LENOBLE Géologue au Centre national pour l'exploitation des océans (CNEXO) et P. ROGEL Géologue à la Société métallurgique Le Nickel Les auteurs font tout d'abord un bref historique des efforts accomplis dans le monde pour valoriser les nodules des fonds océaniques et qui se traduisent par l'existence de cinq groupements d'entreprises. L'effort français dans le cadre du groupement AFERNOD est ensuite présenté : — mise au point d'une méthode d'exploration rapide qui a été appliquée sur 5,5 millions de km2 de l'océan Pacifique ; — étude théorique d'un procédé de ramassage par chaîne à godet utilisant 2 navires, et participation, comme chef de file, à un syndicat international en cours de constitution pour expérimenter ce procédé; — étude de différents procédés pyro et hydro-métallurgiques pour le traitement des nodules. Les réserves exploitables de nodules sont évaluées entre 1 et 3 milliards de tonnes à l'échelle du monde ce qui correspond, en métal contenu, à 1/3 des réserves terrestres de nickel et de cobalt et à 1/15 de celles du cuivre. Les nodules polymétalliques qui tapissent le fond de nombreux océans et qui contiennent, en particulier, du manganèse, du nickel, du cuivre et du cobalt, ont déjà fait l'objet d'un article dans Cette même revue en mars 1974 (1). Le lecteur Pourra s'y reporter pour compléter son information sur les caractéristiques physiques et chimiques des nodules, sur leur environnement géologique et leur genèse, et sur les méthodes actuellement envisagées pour leur mise en valeur. Le présent article se propose de situer la contribution française dans les recherches menées dans le monde sur cette nouvelle ressource potentielle. BREF HISTORIQUE DES ACTIVITÉS MÉNÉES DANS LE MONDE C'est au début des années 60 que les nodules de manganèse, connus depuis une centaine d'années, commencent à être considérés comme une source possible de nickel, de
en métal contenu, à 1/3 des réserves terrestres de nickel et de cobalt et à 1/15 de celles du cuivre. Les nodules polymétalliques qui tapissent le fond de nombreux océans et qui contiennent, en particulier, du manganèse, du nickel, du cuivre et du cobalt, ont déjà fait l'objet d'un article dans Cette même revue en mars 1974 (1). Le lecteur Pourra s'y reporter pour compléter son information sur les caractéristiques physiques et chimiques des nodules, sur leur environnement géologique et leur genèse, et sur les méthodes actuellement envisagées pour leur mise en valeur. Le présent article se propose de situer la contribution française dans les recherches menées dans le monde sur cette nouvelle ressource potentielle. BREF HISTORIQUE DES ACTIVITÉS MÉNÉES DANS LE MONDE C'est au début des années 60 que les nodules de manganèse, connus depuis une centaine d'années, commencent à être considérés comme une source possible de nickel, de cuivre, de cobalt et accessoirement de manganèse. Les premières sociétés intéressées sont Kennecott et Newport Shipbuilding Company (1962) qui commencent à mener des campagnes d'échantillonnage, alors que des universitaires américains (Fuerstenau, Arrhenius) travaillent sur la géochimie des nodules et sur leur traitement métallurgique. A partir de 1965, de nouvelles sociétés (Bethlehem Steel, Inco, Mobil Oil, puis Anaconda) entreprennent à leur tour des recherches dans les domaines de l'exploration, de l'exploitation et du traitement des nodules. En 1967 se constitue, autour de Sumitomo, un groupe de sociétés japonaises soutenu par le gouvernement, tandis que l'année suivante, la Pravda indique l'intérêt de l'U.R.S.S. pour cette nouvelle ressource potentielle et qu'en 1969, un groupe de sociétés allemandes (Demag, Thyssen, Metallgesellschaft, Messerschmidt, Preussag, etc.) est à son tour constitué. En 1970, plusieurs des groupes existants annoncent qu'ils exploiteront industriellement des gisements de nodules dès 1975. C'est à cette époque que la Société Le Nickel (S.L.N.) et le Centre national pour l'exploitation des océans (CNE XO) décident de réunir leurs moyens pour qu'un groupement français ait sa place dans cet effort mené par plusieurs pays et puisse un jour en partager les fruits. L'activité des deux groupes dans le domaine des nodules est en effet
(Bethlehem Steel, Inco, Mobil Oil, puis Anaconda) entreprennent à leur tour des recherches dans les domaines de l'exploration, de l'exploitation et du traitement des nodules. En 1967 se constitue, autour de Sumitomo, un groupe de sociétés japonaises soutenu par le gouvernement, tandis que l'année suivante, la Pravda indique l'intérêt de l'U.R.S.S. pour cette nouvelle ressource potentielle et qu'en 1969, un groupe de sociétés allemandes (Demag, Thyssen, Metallgesellschaft, Messerschmidt, Preussag, etc.) est à son tour constitué. En 1970, plusieurs des groupes existants annoncent qu'ils exploiteront industriellement des gisements de nodules dès 1975. C'est à cette époque que la Société Le Nickel (S.L.N.) et le Centre national pour l'exploitation des océans (CNE XO) décident de réunir leurs moyens pour qu'un groupement français ait sa place dans cet effort mené par plusieurs pays et puisse un jour en partager les fruits. L'activité des deux groupes dans le domaine des nodules est en effet justifiée, pour le CNEXO, par sa vocation qui est de valoriser les réserves marines en vue de leur exploitation, et pour la S.L.N., par le fait qu'un des métaux contenus dans les nodules est précisément le nickel. Enfin, une activité française est nécessaire du fait de la position de la France dans le Pacifique. L'accent est mis sur l'exploration et, dans une moindre mesure, sur le ramassage. On estime, en effet, que l'avenir des nodules est lié en premier lieu à l'existence de véritables « gisements » au sens économique et minier, gisements dont il nous faut connaître les caractéristiques (teneur et réserves) et la situation géographique. Il est aussi lié à la possibilité de ramasser les nodules et de les remonter à la surface, et l'on considère que si une réponse positive peut être donnée à ces deux interrogations, les problèmes liés à la métallurgie présentent un aspect plus classique et pourront être abordés en adaptant des procédés déjà existants. Parallèlement, le C.E.A. entreprend des études sur les possibilités de remontée des nodules par pompage et notamment par « air lift », et sur leur traitement métallurgique. En 1971, à la suite d'une expérience tentée deux années auparavant par
France dans le Pacifique. L'accent est mis sur l'exploration et, dans une moindre mesure, sur le ramassage. On estime, en effet, que l'avenir des nodules est lié en premier lieu à l'existence de véritables « gisements » au sens économique et minier, gisements dont il nous faut connaître les caractéristiques (teneur et réserves) et la situation géographique. Il est aussi lié à la possibilité de ramasser les nodules et de les remonter à la surface, et l'on considère que si une réponse positive peut être donnée à ces deux interrogations, les problèmes liés à la métallurgie présentent un aspect plus classique et pourront être abordés en adaptant des procédés déjà existants. Parallèlement, le C.E.A. entreprend des études sur les possibilités de remontée des nodules par pompage et notamment par « air lift », et sur leur traitement métallurgique. En 1971, à la suite d'une expérience tentée deux années auparavant par un groupement d'entreprises japonaises, un syndicat international réunissant une vingtaine de sociétés nord-américaines, australiennes, européennes et japonaises, se constitue pour expérimenter un système de dragage en continu des nodules à l'aide d'un câble souple sur lequel sont fixées des bennes. Ce système est dénommé C.L.B., initiales de son nom anglais « Continuous Line Buckets ». À cette expérience participe d'une façon active le groupement CNEXO-S.L.N. Dès les premiers mois de 1974, on assiste à des regroupements multinationaux importants autour d'entreprises nord-américaines. Ces groupements sont au début de 1977 les suivants : — Ocean Mining Associates (ex groupe Deep Sea Venture) : • Union Seas Inc. (= Union Minière). • Essex Mining C° (= US Steel). • Privés (dirigeants de Deep Sea Venture). Ce groupement envisage de dépenser 40 millions de dollars d'ici la fin de 1978. Il a affrêté récemment un minéralier allemand de 22 000 t pour le convertir en navire d'essai de son système de ramassage et de remontée hydraulique par air-lift des nodules. L'essai, à l'échelle du 1/5, serait mené sur un rythme de 1 000 t/jour et débuterait en mai 1977. Son coût total serait de 25 à 30 M de dollars. Trois procédés hydrométallurgiques sont
« Continuous Line Buckets ». À cette expérience participe d'une façon active le groupement CNEXO-S.L.N. Dès les premiers mois de 1974, on assiste à des regroupements multinationaux importants autour d'entreprises nord-américaines. Ces groupements sont au début de 1977 les suivants : — Ocean Mining Associates (ex groupe Deep Sea Venture) : • Union Seas Inc. (= Union Minière). • Essex Mining C° (= US Steel). • Privés (dirigeants de Deep Sea Venture). Ce groupement envisage de dépenser 40 millions de dollars d'ici la fin de 1978. Il a affrêté récemment un minéralier allemand de 22 000 t pour le convertir en navire d'essai de son système de ramassage et de remontée hydraulique par air-lift des nodules. L'essai, à l'échelle du 1/5, serait mené sur un rythme de 1 000 t/jour et débuterait en mai 1977. Son coût total serait de 25 à 30 M de dollars. Trois procédés hydrométallurgiques sont envisagés. — Groupement Kennecott : • Kennecott Copper Corp. 50 % • Rio Tinto Zinc 10 % • British Petroleum 10 % • Consolidated Gold Fields 10 % • Mitsubishi 10 % • Noranda Mines 10 % Ce groupement envisage de dépenser 50 M de dollars, l'accent paraissant devoir être mis, au moins au début de l'association, sur l'exploration. Il prévoit cependant de tester un système de ramassage en 1977 et 1978. Un procédé hydrométallurgique par lixiviation ammoniacale est actuellement envisagé. — Ocean Management : • Inco 25 % • AMR (Metallgesellschaft, Preussag, Salzgitter) 25 % • Deep Ocean Mining C° (Sumitomo, Nippon Mining, Dowa Mining, etc.) 25 % • SEDCO (constructions navales au Texas) 25 % Un essai de système minier à remontée hydraulique est prévu pour l'été 1977, à partir d'un navire foreur de 17 150 t. Des essais métallurgiques (roast-leach process) seront menés en 1979 au Canada ou au Japon. Le programme d'étude coûtera 33 M de dollars et se déroulera sur 4 ans. Son but est d'obtenir les données techniques et économiques nécessaires pour décider la construction d'un ensemble minier. — Amoco Minerais : • Lockheed • Shell Billiton Ce groupement est de constitution récente et