Caractérisation des réservoirs carbonatés du bassin de Paris pour l exploitation des hydrocarbures, le stockage de CO2 et la géothermie

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1 Caractérisation des réservoirs carbonatés du bassin de Paris pour l exploitation des hydrocarbures, le stockage de CO2 et la géothermie D. Bonijoly, C. Rigollet, O. Serrano

2 Établissement public de recherche et d expertise (EPIC). Certifié Qualité ISO Labellisé Carnot (recherche partenariale) placé sous la tutelle du Ministère délégué à l'enseignement supérieur et à la Recherche et du Ministère de l Ecologie, de l Energie, du Développement et Durable et de la Mer. Deux objectifs : Comprendre les phénomènes géologiques, développer des méthodologies et des techniques nouvelles, produire et diffuser des données pertinentes et de qualité Mettre à disposition les outils nécessaires aux politiques publiques de gestion durable du sol, du sous-sol et des ressources, de prévention des risques naturels et des pollutions, d aménagement du territoire Quatre missions : Recherche et développement technologique et innovation Appui aux politiques publiques et information des citoyens Coopération internationale et aide au développement Prévention et surveillance des anciens sites miniers

3 E&P conventionnelle / Non-conventionnelle Géothermie Eau Le bassin de Paris connaît un regain et une diversification de l activité L E&P conventionnelle et nonconventionnelle La géothermie L eau Les matériaux et ressources minérales Le stockage de méthane Le stockage de CO2 Le stockage d énergie Le stockage des déchets nucléaires Stockage de méthane Stockage de CO2 Stockage d énergie Matériaux et ressources minérales Conflits d intérêts Stockage des déchets nucléaires

4 E&P conventionnelle / Non-conventionnelle Géothermie Eau Malgré la diversité des opérations, les questions posées sont récurrentes: Quelles sont les géométries et les propriétés physiques des couches géologiques, de l échelle du bassin à celle du gisement Quelle sont les méthodes d analyse et les outils qui permettent de restituer au mieux cette connaissances géologique sous la forme de modèles numériques 3D. Stockage de méthane Stockage de CO2 Stockage d énergie Matériaux et ressources minérales Conflits d intérêts Stockage des déchets nucléaires

5 E&P conventionnelle / Non-conventionnelle Géothermie Eau Programme du Référentiel Géologique de la France Les besoins opérationnels et les questions scientifiques sur l enregistrement de l histoire géodynamique des bassins sédimentaires et des reliefs justifie le lancement d un nouveau programme intitulé Référentiel Géologique de la France. Notre objectif est de sauvegarder les données existantes et en acquérir de nouvelles, de réaliser des synthèses qui intègrent l ensemble des données géologiques et géophysiques et de produire des résultats sous la forme de modèles quantifiés. Stockage de méthane Stockage de CO2 Stockage d énergie Matériaux et ressources minérales Conflits d intérêts Stockage des déchets nucléaires

6 Méthodologie Valorisation des données patrimoniales BSS Forages profonds pétroliers, gaziers, géothermie Sismique pétrolière forages BSS forages profonds km de sismique P. Brinon & S. Marc > 2

7 Méthodologie Acquisitions de données nouvelles Géologie Cartographie Forages Foreuse BRGM Projet CINERGY, Chartres de Bretagne > 2

8 Méthodologie Acquisitions de données nouvelles Géophysique Géophysique aéroportée G. Martelet > 2

9 Méthodologie Géométrie du socle magnétique Socle «million» (forages) Socle magnétique (Werner) G. Martelet

10 Méthodologie Intégration des données / interopérabilité Regrouper, organiser et traiter les données géologiques et géophysiques pour qu elles puissent être intégrées dans les synthèses de bassins Vectorized logs Petrophysical logs Stratigraphic log Synthetics S. Marc

11 Méthodologie Intégration des données / interopérabilité Regrouper, organiser et traiter les données géologiques et géophysiques pour qu elles puissent être intégrées dans les synthèses de bassins Profil EW2 Profil EW2 L. Beccaletto

12 Méthodologie Description verticale de la géologie Chronologie Description des lithologies, Interprétation des environnements de dépôts Interprétations géodynamiques

13 Méthodologie Description horizontale de la géologie (cartographie) Chronologie Description des lithologies, Interprétation des environnements de dépôts Interprétations géodynamiques Lithology Age Carte géologique harmonisée de la région de Révigny 1 / Deposit environments

14 Dogger Bassin de Paris Geological reality Offshore Barrier 50 m Lagoon 50 km 50 m Bahamas islands, picture from the website F Gaumet, C Rigollet & S Gabalda

15 Méthodologie 50 m 50 km Offshore Barrier Lagoon Dogger Bassin de Paris from Gaumet, 1997

16 Dogger du Bassin de Paris Modèle géométrique

17 100 m Analyse de faciès

18 100 m Analyse de faciès Distribution of deposit environments Early Bajocian White Oolith (bottom)

19 100 m Apport à la connaissance géologique du bassin de Paris Analyse de faciès Distribution of deposit environments Early Bathonian Comblanchien (bottom)

20 100 m Analyse de faciès

21 100 m Analyse de faciès Distribution of deposit environments Middle Callovian Massangis marls G. Martelet

22 Modèle en propriétés pétrophysiques 1/ Porosité : kriggeage des valeurs pour chaque environnement de dépôt

23 Apport Simulations à connaissance à partir des géologique modèles du bassin de Paris Modèles pétrophysiques Porosité : Intégration des données de puits Perméabilité : Diagénèse et fracturation Faibles perméabilités dans l Oolithe Blanche Transmissivité : Intégration des mesures réalisées pour la géothermie Simulation couplée THC (thermique hydrodynamique chimique) réalisée pour simuler le comportement d un stockage géologique de CO 2 Flow simulation, C. Chiaberge, Service EAU, BRGM

24 Conclusion A l instar des travaux engagés sur le bassin de Paris, notre ambition est de décrire en 3D, l ensemble des bassins sédimentaires français par un ensemble de paramètres qualitatifs et quantitatifs issu ou déduit des données géologiques et physiques disponibles Ces modèles permettent de répondre aux questions opérationnelles (exploration et gestion durable des ressources) posées par la société (industriels, institutionnels, public) Ces modèles contribuent à l amélioration de la compréhension géodynamique des bassins.

25 Méthodologie Sauvegarde des données existantes BSS Forages profonds pétroliers, gaziers, géothermie Sismique pétrolière Acquisitions de données nouvelles Géologie Cartographie Forages Géophysique Géophysique aéroportée Levers complémentaires (sismique, gravimétrique ) Intégration des données Regrouper, organiser et traiter les données géologiques et géophysiques pour quelles puissent être intégrées dans les synthèses Modélisation 3D Produire des modèles réalistes, permettant les quantifications et les simulations dynamiques > 2

26 Zone d étude et données Seismic cross section «Non-Exclusive» Paris Basin (BRGM) O. Serrano, L. Beccaletto, S. Grataloup, I. Thinon (BRGM)

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