Gaz de schiste. Données et modes d extraction

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1 Gaz de schiste Données et modes d extraction Patrick Monassier Université Lyon

2 GAZ DE SCHITE - également appelé «gaz de roche-mère» ou «gaz de shale» D'origine naturelle, engendré par la décomposition d'argile riche en matières organiques, et extrait à partir de terrains marneux ou argileux. Contrairement au gaz naturel, il est piégé dans les roches poreuses où il se forme. Il est donc nécessaire de fracturer ces roches pour pouvoir le récupérer. Divers analystes s'attendent aussi à ce que le gaz de schiste puisse accroître considérablement les approvisionnements énergétiques mondiaux. L augmentation de la production de gaz de schiste aux États-Unis et au Canada pourrait contribuer à empêcher la Russie, le Qatar et l'iran de dicter des prix plus élevés pour le gaz qu'ils exportent vers l'europe. Toutefois, les risques sismiques et les problèmes environnementaux constatés ou supposés, et notamment la pollution de l'air et de l'eau, entrainent une forte défiance de l'opinion publique et de certains gouvernements vis-à-vis de cette ressource. L exploitation de gaz de schiste conduit à celle du pétrole de schiste, en utilisant la même technologie de fracturation hydraulique.

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6 Comment le pétrole léger de réservoirs étanches est-il produit? Les réservoirs étanches et les carbonates étanches de schistes sont des sources de pétrole non conventionnelles, car la roche réservoir doit être stimulée ou fracturée pour permettre au pétrole de s'écouler. La fracturation hydraulique est une technique qui a été utilisée par l'industrie pétrolière et gazière depuis les 60 dernières années. Auparavant considérée non économique quant à sa production, les progrès technologiques d'aujourd'hui aident à libérer d'énormes quantités de pétrole de ces réservoirs étanches. Le processus consiste principalement à pomper un fluide de fracturation hydraulique (qui peut être un fluide comme de l'eau ou du pétrole, ou un gaz comme de l'azote, du dioxyde de carbone ou du propane gélifié, ou un agent de soutènement - p. ex. des grains de sable ou des billes de céramique - et de petites quantités d'un additif chimique) dans le puits de forage en augmentant la pression jusqu'à ce que la formation se fracture, créant ainsi un réseau de micro fractures. Une fois la formation fracturée, l'agent de soutènement demeure dans les fissures afin de les «ouvrir» et permettre au pétrole de s'écouler vers le puits. Sans l'agent de soutènement, la pression des roches au-dessus aurait tendance à refermer les petites fractures.

7 Principe d extraction Gaz de schiste Première approche résumée 1 Forage

8 Principe d extraction Gaz de schiste Première approche résumée 2 Consolidation et explosion

9 Principe d extraction Gaz de schiste Première approche résumée 3 Fracturation hydraulique

10 Principe d extraction Gaz de schiste Première approche résumée 4 Exploitation Exploitation

11 Principe d extraction Gaz de schiste Première approche résumée 5 Les risques

12 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste 1 2 Forage vertical Passage de la zone aquifère Création d un tubage en béton Barrière de ciment

13 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste 3 Après consolidation du premier forage, Reprise du forage vertical 4 Courbe de forage Forage horizontal 5

14 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste 6 Création d un tubage en béton Barrière de ciment 7 Mise en place de charges explosives 8 Explosion 9 Fracturation mécanique

15 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste 10 Fracturation hydraulique Mise en place du bouchon de fracturation Répétition des opérations 10 et 11 sur toute la longueur

16 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste 13 Extraction Exploitation

17 Fracturation hydraulique Principe d extraction détaillé Gaz de schiste

18 Principe d extraction détaillé Gaz de schiste Préparation du site 1 mois Forage 1 mois Fracturation 2 mois Exploitation 20 à 40 ans Les réserves sont estimées à milliards de mètres cubes par l'institut français du pétrole. Soit une quantité cinq fois plus importante que le conventionnel Le baril équivalent pétrole (bep) est une unité d'énergie basée sur l'énergie libérée par la combustion d'environ une barrique (42 gallons américains ou 158,9873 litres) de pétrole brut.

19 Les risques estimés Gaz de schiste Utilisation de grandes quantités d eau et de produits dangereux Mauvais contrôle des liquides récupérés (Flowback) pollution des nappes phréatiques

20 Les risques estimés Gaz de schiste Diffusion des produits dans les nappes phréatiques par la roche

21 Les risques estimés Gaz de schiste Diffusion des produits dans les nappes phréatiques par le tubage de béton