Bulletin n°46 du 11 juin 2014

Depuis le début des années 2000, La production de gaz de schiste est en plein essor aux Etats-Unis, au Canada mais aussi en Chine, en Australie ou en Russie et  on estime que la production pourrait tripler d’ici 2035. Les estimations des réserves sont encore imprécises, mais elles pourraient facilement représenter 50%  des réserves totales.

Il était donc grand temps pour nous  de nous informer un peu sur le sujet et c’est maintenant chose faite grâce à  Joël Le Calvez que nous présente Jacques Schmeltz:

Le gaz de schiste c’est quoi ?

Il s’agit de tout simplement de méthane, le gaz naturel classique, provenant de la décomposition de matières organiques comme des algues ou du plancton.

Comme tous les hydrocarbures il est le résultat de la lente transformation, dans une roche-mère, des composés organiques, sous l’effet de la température et de la pression souterraines.

Mais, à la différence du gaz « conventionnel » qui, une fois formé, s’échappe progressivement jusqu’à se retrouver piégé dans une poche imperméable d’où on pourra relativement facilement l’extraire, le gaz de schiste se forme à de très grandes profondeurs (quelques milliers de mètres) dans des roches à structure feuilletée très compactes et imperméables desquels il ne s’échappera pas naturellement.

Il est donc évidemment beaucoup plus difficile à exploiter puisqu’il faudra creuser très profondément et augmenter artificiellement la perméabilité afin de lui permettre de circuler.

On peut trouver du gaz de schiste dans tous les bassins sédimentaires, soit à peu près partout dans le monde.

On estime que les principales ressources potentielles de gaz de schiste se trouvent aux États-Unis, au Canada, en Chine, en Australie, en Inde, ainsi que dans de nombreux pays d'Europe, en particulier la France et la Pologne.

Certains vont jusqu’à estimer que les réserves mondiales de gaz de schiste représenteraient plus de 4 fois les ressources de gaz conventionnel.

 Pourquoi faire ?

La population mondiale actuelle de plus de 7 milliards devrait dépasser 8 milliards en 2025 et frôler les 10 milliards en 2050.

Cette augmentation sera plus importante dans les pays en développement qui représenteront alors 8 milliards de personnes.

En ajoutant à cela l’industrialisation et l’augmentation du niveau de vie des pays en développement, on estime qu’ils représentent deux tiers de l’accroissement de la demande d’énergie qui a progressé de 40% entre 1990 et 2008 et devrait encore progresser d’autant d’ici à 2030.

La technique de la fracturation hydraulique est connue depuis les années 1950 mais elle est très couteuse. Les progrès techniques réalisés depuis les années 1990 et les augmentations du prix de l’énergie l’ont cependant rendue rentable et permettent en outre à des pays, dont bien sûr les Etats-Unis, de réduire leur dépendance énergétique voire même de s’assurer l’indépendance pour ce qui est du gaz. 

Comment ça marche ?

Comme le gaz est emprisonné dans tout le volume de la roche, un simple forage vertical ne permettrait pas d’exploiter le gisement.

Après avoir forer verticalement jusqu’à environ 3 000 mètres, on prolonge ensuite le forage horizontalement sur   1 000 à 2 000 mètres.

On injecte alors de l’eau, de 5 000 à 20 000 m3, jusqu’à ce que la pression fissure la roche sur quelques centaines de mètres.

Une fois ces fractures ouvertes, il faut éviter qu’elles ne se referment pour pouvoir extraire le gaz. On injecte alors du sable dans ces fissures. Pour qu’il reste homogène une fois mélangé à l’eau, on utilise des additifs chimiques pour la gélifier. On en utilise également pour éviter les problèmes de corrosion ou pour empêcher la contamination du réservoir par des bactéries provenant de la surface.

On a recours aujourd’hui à la technique du « multifracking », soit une dizaine de fracturations par puits qui s’effectuent par séquences en partant du point le plus éloigné de la base du puits.

L’eau est en partie récupérée pour être retraitée. Selon le type de réservoir, 20 à 80 % de l’eau injectée ressort lors des premières années de production.

L’exploitation peut commencer...

 Alors quel est le problème ?

Comme toutes les activités de recherche d’hydrocarbures, l’exploitation des gaz de schistes par fracturation hydraulique présente des risques environnementaux:

  • La dégradation du site du fait de la multiplication des puits et des mouvements de poids-lourds nécessaires.
  • Les grandes quantités d’eau nécessaire, on injecte en général de 10 000 à 20 000 m3  (ce qui ne doit pas être loin d’un tiers de la consommation quotidienne d’une ville comme Nice), ainsi que le traitement de l’eau remontant des puits. Des solutions sont explorées comme l’utilisation d’eau de mer en Algérie.
  • Problème le plus sérieux d’après notre conférencier, l’étanchéité des forages qui traversent les nappes phréatiques et pourraient les contaminer.
  • Les additifs chimiques ajoutés à l’eau. Mais apparemment les grandes compagnies cherchent maintenant à utiliser des produits autorisés dans l’agro-alimentaire.
  • Spécialité de notre conférencier, les risques sismiques. Mais il nous a largement rassuré en nous expliquant que l’ouverture des fractures par fracturation hydraulique provoque en effet, au niveau de la roche-mère, des secousses infimes, qualifiées d’« événements microsismiques ». Elles ne sont détectables que par les instruments de mesure les plus fins. Leur magnitude est en effet extrêmement basse : de l’ordre de -3 à -2, voire au maximum +0.5 en moyenne sur l’échelle de Richter. L’être humain ne peut percevoir une secousse qu’à partir de +3 (ce qui correspond à une magnitude un million de fois plus forte que la valeur -3 !). Les sismographes, quant à eux, enregistrent quotidiennement plusieurs milliers de secousses inférieures à +2. Il est vrai que des secousses plus fortes, qui peuvent être indirectement liées à la fracturation hydraulique, ont été enregistrées par exemple en Grande-Bretagne. Des études ont démontré que ces phénomènes sont dus à la combinaison inhabituelle des deux facteurs : la pression exercée sur la roche par l’injection d’eau et la présence d’une zone naturellement fracturée et sismiquement instable. Des études géologiques préalables et le suivi continu par monitoring du comportement de la roche lors des opérations de fracturation permet d’éviter ces incidents par l'arrêt immédiat des opérations.
  • Et puis, sans doute problème principal pour de nombreux opposants aux gaz de schiste,  leur abondance pourrait retarder le développement d’énergies alternatives.

Quoiqu’il en soit, en Amérique du Nord et en Europe ces risques sont encadrés par des règlementations très exigeantes. Mais ce n’est peut être pas la même chose dans d’autres parties du monde…

En tout cas, nous voilà tous un peu plus savant, alors merci à Joël et merci à Jacques !

 

Bulletin conférence

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