Comportement comparé de conduites rigides et flexibles ensouillées au voisinage de sols gelés Comparative Behavior of Rigid and Flexible Pipes Buried in the Vicinity of Frozen Ground

Abstract

Au cours des dernières années, les activités pétrolières à terre comme en mer, tant en Alaska qu'au Canada, se sont maintenues à un niveau raisonnable. En octobre 1987, le premier champ pétrolier offshore a été mis en exploitation en mer de Beaufort (Endicott). Bien que l'industrie soit principalement dans une phase d'exploration, des besoins vont progressivement se manifester en matière de lignes de collecte et d'injection. La détermination du tracé de conduites en offshore arctique ainsi que leur dimensionnement nécessite la prise en compte de facteurs très spécifiques : le raclage des glaces dérivantes impose une profondeur minimum d'ensouillage, ce qui accroît, malgré l'isolation des conduites, la proportion de chaleur communiquée au pergélisol (ou permafrost) en dégel : les tassements différentiels résultant de la variabilité de composition des sols peuvent provoquer des déformations, voire des instabilités des conduites tout à fait inacceptables. Il est assez intuitif de penser que les conduites flexibles accommoderont plus facilement les mouvements de sol que les rigides. L'objet de cet article est de proposer une méthode d'analyse assez souple permettant de jauger facilement cet avantage. In recent years, onshore and offshore petroleum activities, in both Alaska and Canada, have continued on a reasonable level. In October 1987 the first offshore oil field began production in the Beaufort Sea (Endicott). Although the industry is mainly in an exploration phase, needs will steadily appear with regard to gathering and injection line. . The determination to lay flowlines in offshore arctic areas as well as their sizing require that very specific factors be taken into consideration. Scouring by drifting ice requires a minimum depth of burial. Despite the insulation of pipes, this burial increases the proportion of heat communicated to melting permafrost. The differential compaction resulting from the variability of ground composition may cause entirely unacceptable deformations or even instabilities in pipes. It is rather intuative to suppose that flexible flowlines will more easily withstand ground movements than rigid ones. The aim of this article is to propose a fairly flexible method of analysis for assessing this advantage easily.