Cette révolution amènera

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1 La nouvelle réalité du monde énergétique L exploitation du gaz de schiste... les prémisses d une révolution Alors qu on entend dire depuis des décennies que les ressources fossiles (gaz et pétrole) s épuisent et que la production d hydrocarbures est amenée à ne plus pouvoir assumer la hausse des besoins, une révolution rapide et silencieuse s est produite ces dernières années. Cette révolution amènera des bouleversements géopolitiques majeurs et une redistribution des rôles dans l échiquier mondial dont les issues ne sont que très mal maîtrisées. Une nouvelle réalité du monde énergétique pointe chaque jour davantage grâce à l accès à des ressources dites non conventionnelles, dont les gaz de schistes sont l expression la plus courante. L exploitation des gaz de schistes est à l origine de nouveaux débats enflammés car des questions restent ouvertes sur la réalité de l innocuité environnementale des techniques d extraction, mais aussi sur le bienfondé de continuer à développer l exploitation de ressources fossiles. De par sa longue expérience dans le domaine des hydrocarbures et l importance de ses gisements, Sonatrach est interpellée en tant qu exploitant en tant qu entreprise citoyenne et comme locomotive de la nation dans cette nouvelle perspective... Contours du gaz «non conventionnel» Le gaz non conventionnel présente la même composition qu un gaz naturel conventionnel puisqu il s agit dans les deux cas majoritairement de méthane. En fait, le classement d un gaz dans la catégorie des «conventionnels» ou des «non conventionnels» dépend du type de gisement duquel ce gaz est extrait. Les hydrocarbures ont pour origine certains sédiments, riches en matière organique, qui se sont déposés au fond des océans il y a plusieurs dizaines, voire centaines, de millions d années. Ces sédiments ont peu à peu été recouverts par d autres couches sédimentaires et ont donc, au cours des temps géologiques, gagné en profondeur, donc en pression et en température. Lorsque l enfouissement excède quelques kilomètres, ces sédiments se retrouvent dans des conditions de pression et de température qui permettent de cuire, ou plutôt de distiller, la matière organique originelle Les ressources en gaz de schiste techniquement récupérables 16

2 et de la faire évoluer vers du pétrole ou du gaz. Le pétrole prend donc naissance au sein d une couche riche en matière organique, bien souvent un schiste ou encore des argiles, qui sont par nature très imperméables. Ces roches dans lesquelles le pétrole se forme sont appelées «roches mères», par opposition avec une «roche réservoir», vers laquelle le pétrole ou le gaz peut migrer à la faveur de failles ou de structures géologiques favorables. Le pétrole et le gaz ont généralement et jusqu alors été extraits dans des roches réservoirs dont les caractéristiques perméables permettent un pompage aisé par forage des hydrocarbures. L industrie pétrolière appelle gisements «conventionnels» ceux qui sont donc contenus dans des roches réservoirs perméables ; leur exploitation se faisant assez facilement. Elle nomme par contre «non conventionnels» tous les autres types de gisements avec une limite entre les deux notions qui n est pas toujours très claire et qui évolue avec les progrès des technologies. Ainsi, on peut dire qu en marge des structures géologiques (roches réservoirs) qui renferment parfois uniquement du gaz et d autres fois du gaz associé à du pétrole, il y a trois grands types de gisements non conventionnels : 2 Les gaz de schistes (Shale Gas) sont des niveaux schisteux ou argileux de roches mères, dans lesquels le gaz n a pas été expulsé et est donc resté piégé à cause de la faible perméabilité. C est la principale ressource de gaz non conventionnel car ce processus de non expulsion du gaz est très courant. 2 Les gaz de houille (Coal bend Methane ou Coal Steam Gas) que les mineurs connaissent bien puisqu il s agit de ce qui est appelé grisou. Il s agit là encore de gaz resté piégé dans sa roche mère,mais cette dernière correspond à des couches de charbon. 2 Les gaz de réservoirs compacts (TightGas) qui sont bien des réservoirs vers lesquels les hydrocarbures ont migré au cours des temps géologiques, mais dont la perméabilité actuelle ne permet pas une extraction simple du gaz. Cette catégorie est parfois classée parmi les gisements conventionnels puisqu elle s approche beaucoup des réservoirs classiques et qu il ne s agit pas d une roche mère. Néanmoins, l exploitation de tels niveaux peut parfois requérir l utilisation de techniques proches de celles qui prévalent dans l exploitation de ressources non conventionnelles. Les modalités d exploitation et problèmes environnementaux identifiés La très faible perméabilité des gisements non conventionnels implique que les hydrocarbures ne circulent pas librement au sein de ces derniers. Ainsi, si l on implantait un simple forage à travers de telles unités géologiques, le gaz ne parviendrait pas à s échapper librement et seules de très faibles quantités seraient libérées. Gisements de gaz de schiste dans le monde 17

3 Pour pouvoir exploiter le gaz que renferment les très petits pores de ce type de roche, il convient de la drainer en lui donnant une perméabilité artificielle. Autrement dit, pour rendre économiquement viable ce type de gisement, il va falloir stimuler la production afin d en extraire plus de gaz qu il n en sortirait naturellement. Pour drainer ce type de roches et augmenter au maximum la surface de contact entre le forage et ces dernières, on recourt à des puits horizontaux, qui suivent la couche intéressante sur une grande longueur. Par ailleurs, pour créer des chemins de migration qui permettent au gaz prisonnier au sein de la roche d atteindre le puits, on crée des microfissures en injectant de l eau sous très haute pression dans le puits. Cette technique est connue sous le terme de fracturation hydraulique. Ce que l on ne dit pas souvent, c est que ces deux techniques, la fracturation hydraulique et les forages horizontaux, sont très souvent aussi utilisées, parfois depuis de nombreuses années, dans l exploitation de roches réservoirs conventionnelles afin d en améliorer la productivité et d augmenter le taux de récupération des hydrocarbures. La transposition de ces techniques dans l exploitation de ressources non conventionnelles et leur utilisation systématique sur de très grandes surfaces est à l origine de la polémique qui s opère en ce moment, bien que cette dernière aurait déjà pu éclater il y a bien longtemps puisque ces techniques étaient déjà largement utilisées. D autres problèmes majeurs sont relevés par les opposants à l exploitation des ressources non conventionnelles. En effet, la fracturation hydraulique implique l utilisation de très grandes quantités d eau, auxquelles sont associées des produits chimiques variés qui aident au processus de fracturation, ainsi que du sable ou des billes de céramique qui permettent aux fractures créées de rester ouvertes et à la perméabilité artificielle de perdurer. Les additifs chimiques utilisés ont diverses fonctions telles que de contrôler la viscosité de l eau, de servir de bactéricides, d additifs antifriction, de contrôler le ph ou encore la teneur en oxygène. Une problématique environnementale VS une exploitation responsable L exploitation des gaz de schistes, si elle permet d espérer un changement radical de la donne énergétique et suscite l engouement, est aussi au centre d une polémique environnementale complexe. En réalité, plus que l exploitation des gaz de schistes, c est la pratique de la fracturation hydraulique qui est le centre du débat public. Les problèmes environnementaux suspectés d y être associés sont multiples et potentiellement sérieux, en particulier à cause de l utilisation importante des ressources en eau pour la fracturation hydraulique bien que l'exploitation des gaz de schiste requiert moins d eau que la production du pétrole conventionnel assistée par injection. Néanmoins, si l on croit, le tableau dressé contre l exploitation du gaz de schiste, on pourrait citer : L impact sur les réserves d eau potable, la contamination des réserves en eau potable, contamination par fuite de méthane, contamination par fuite du fluide de fracturation et contamination par accident en surface. Le débat bien qu'a priori écologique le dépasse au fond en raison de la portée quasi révolutionnaire éminemment politique. Néanmoins, d un point de vue scientifique et technique, les dégâts supposés du gaz de schiste, pourraient être amoindris à travers une exploitation responsable qui se traduit à travers une rigueur et en intégrant les contraintes environnementales et sociétales D autre part, des recherches sont menées dans le monde sur des techniques pour : traiter et recycler de l eau à 100 % ; améliorer l efficacité énergétique de la fracturation; optimiser la filtration des eaux de production. Enfin, d'autres techniques de fracturation des roches utilisant d'autres procédés que la fracturation hydraulique sont envisageables. (fracturation par du propane liquide, fracturation acoustique par arc électrique...). 18

4 Pourquoi le GAZ DE SCHISTE? 1. UNE DEMANDE CROISSANTE Avec une production en croissance annuelle de près de 3 % en moyenne depuis plus de trente ans, le gaz est l énergie fossile dont la progression est la plus soutenue. Des volumes très importants restent à produire au rythme actuel de la consommation, les ressources déjà connues permettront de répondre aux besoins du marché mondial pendant plus de cinquante ans. Le très fort potentiel des gaz non conventionnels devrait prolonger durablement la capacité de l industrie pétrolière à répondre aux besoins énergétiques de la planète, et en particulier à la croissance programmée de la part du gaz naturel dans la génération d électricité. Les gaz non conventionnels constituent une source potentielle majeure du renouvellement des ressources en gaz 2. DES AVANTAGES POLITIQUES ET ÉCONOMIQUES Les réserves mondiales de ce type de gaz sont enormes, ce qui ouvre de nouvelles perspectives économiques et industrielles. Ces dernières pourraient ainsi couvrir pour de nombreuses années encore les besoins en énergie de l'humanité. Cette exploitation serait source de revenus pour les compagnies pétrolières et gazières mais également pour les États puis, pour les collectivités locales où seraient implantés les sites. Dans les régions concernées, elle permettrait également la création d'emplois. 3. DES AVANTAGES, CERTES RELATIFS, L'ENVIRONNEMENT Pour chaque kilowattheure (KWh) produit, le gaz dégage moins de dioxyde de carbone (CO 2 ) que le charbon ou le pétrole : environ 170 grammes par KWh en brûlant du méthane, 220 grammes avec du pétrole et 330 grammes avec du charbon. De plus, transporter du gaz depuis les quelques pays producteurs consomme de l'énergie, et donc dégage du CO 2 ; produire et consommer localement est bien meilleur pour l'environnement. 19

5 Un potentiel et une vision L Algérie maitrise les techniques d extraction des ressources non conventionnelles La richesse du sous-sol algérien ne se limite pas au Gaz et au Pétrole. En 2013, l Agence Internationale de l Energie classait notre pays au troisième rang mondial en termes de réserves récupérables en gaz de schiste, après la Chine et l Argentine. Le 21 mai 2014, le Président de la République, Abdelaziz BOUTEFLIKA, a officiellement autorisé l exploitation des ressources non conventionnelles pour permettre le développement de ce potentiel. Il a surtout instruit le gouvernement de veiller à la protection de l environnement dans ce cadre. Lors de sa présentation du plan d actions du gouvernement, le Premier Ministre, Abdelmalek SELLAL, a souligné au parlement la volonté de l Algérie de lancer la phase préparatoire de l exploitation du gaz de schiste, pour anticiper sur l avenir. Dans un premier temps, le gouvernement souhaite lancer un programme de 11 forages pilotes de gaz de schiste. Ce vaste programme sera axé sur la formation des cadres de Sonatrach aux procédés d exploitation de cette ressource, il s inscrit dans une vision à long terme et a pour but d assurer la sécurité énergétique de l Algérie à très long terme. Selon M. Mohamed KACED, Directeur des Projets des Ressources non Conventionelles à Sonatrach, ce potentiel est localisé essentiellement dans cinq bassins du grand sud algérien: Berkine, Mouydir, Ahnet, Bechar et Reggane. D une superficie de 3000 km 2, les ressources en place du Bassin d Illizi (In Amenas) sont estimées à plus de 75 Tcf ; celles du Bassin de l Ahnet- Gourara sont à plus de 370 Tcf sur une superficie de km 2 ; quant au Bassin de Reggane, dont la superficie est supérieure à km 2, les ressources sont estimées à plus de 150 Tcf. Quid des hydrocarbures non conventionnels? Le gaz de schiste, également appelé gaz de roche-mère, est un gaz naturel Source: Sonatrach 20

6 contenu dans des roches marneuses ou argileuses riches en matières organiques. Contrairement au gaz naturel conventionnel, qui lui est retenu dans une roche perméable, ce qui facilite son exploitation, le gaz de schiste est piégé dans les porosités d une roche rendue imperméable par l argile qu elle contient. Compte tenu de cette difficulté, l extraction du gaz de schiste nécessite le recours systématique aux techniques combinées du forage dirigé et de la fracturation hydraulique, pour permettre au gaz de s échapper. Le forage horizontal, une technique maitrisée par nos cadres L exploitation des gaz de schistes exige la stimulation de fractures et des densités de forages horizontaux plus élevées. Le forage horizontal est une technique initialement mise au point pour les productions conventionnelles. Toutefois, associée à la fracturation, elle a permis d augmenter les réserves drainées par les puits dans les réservoirs non conventionnels. Depuis l application du premier forage horizontal en Algérie, en 1992, plus de 340 puits ont été forés et stimulés. En moyenne, il faut 333 puits pour produire 1 Tcf sur une surface de 169 km² (13x13 km). A noter que le fluide le plus couramment utilisé pour cette technique est l eau. Cependant, dans certains réservoirs de gaz de schistes, où la roche réservoir n est pas conciliable avec l eau, le dioxyde de carbone, l azote ou le propane sont utilisés. Des experts en la matière ont affirmé la possibilité de fracturer avec de l eau salée, beaucoup plus économique. Les résultats de production sont prometteurs, car la quantité d eau nécessaire à la réalisation du forage d un puits et de sa fracturation hydraulique est de l ordre de à m 3, à raison de 2000 m 3 / stage. La plupart des puits produisent alors entre 1-6 Bcf ( millions de m 3 ) de gaz durant une période de 25 ans, sans requérir à d autre fracturation ou utilisation d eau. Gaz de schiste, pour ou contre? Les experts du domaine sont divisés sur la mise en exploitation de cette ressource, une question qui fait l objet de controverses très vives. Il oppose ceux qui voient un secteur porteur de grandes promesses sur le plan économique, d une part, et d autre part les opposants, ceux qui scandent les effets néfastes sur l environnement. Les pessimistes mettent en avant l impact négatif engendré par les techniques d exploitation, ils pointent les risques de contamination des sols et eaux souterraines, qui nécessitent l utilisation de produits chimiques. Quant aux optimistes, ils considèrent que cette nouvelle ressource permettrait à l Algérie de répondre à l accroissement de la demande interne, d honorer ses engagements internationaux et par conséquent, de maintenir son rôle de grand pays fournisseur de gaz sur la scène énergétique internationale. Outre la dimension commerciale, l exploitation du gaz de schiste serait potentiellement créatrice d emploi. La position médiane serait d encourager l exploitation des ressources non conventionnelles, en veillant à gérer minutieusement les rejets toxiques et à respecter l environnement dans l exploration et la production du gaz de schiste. 21

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