Tableau 5 : Tableau de l'inventaire des matériels et matériaux pour le gaz conventionnel Etapes Préparation du site Aménagement du site Estimation de la quantité de biomasse végétale humide retirée Géomembrane Revêtement tôle Réservoir citerne de gazole amovible Construction des routes Dimension Quantité, Masse, Surface ou Volume Terres cultivées : proche de 0 Forêt : 56t sur un ha Garrigues : 29,6t sur un ha 7 500m² de membrane 31,5 tonnes 5 625m² de revêtement 22,8 tonnes Caractéristiques Géomembrane bitumeuse TM300 ES1 Masse volumique : 4,2kg/m² Tôle grain de riz en aluminium Epaisseur de 1,5mm Masse volumique de l aluminium : 2 700kg/m 3 1 Camion-citerne de capacité 40m 3 de gasoil Longueur : 1 450m Largeur : 5m Surface : 7 700m² Sable 5 647m 3 9 047t Gravier 24 665m 3 39 464t ρ(sable)=1602kg/m 3 ρ(gravier)=1600kg/m 3 Remarques/Explications La quantité de biomasse végétale retirée lors de la préparation du site est calculée suivant le principe de calcul explicité sur le site internet. Une géomembrane imperméabilisante est placée sur les ¾ de la surface du site (de 1ha) afin d éviter les infiltrations d eau polluée par le processus d extraction de gaz dans le sol. Un revêtement en tôle est placé sur les ¾ de la surface de la géomembrane afin de protéger d'autant mieux le sol des infiltrations d'eau polluée et de protéger la géomembrane des déchirures dues au passage des engins de chantier sur celle-ci. Le réservoir citerne est présent en permanence sur le site afin de fournir de fournir en gazole les engins du chantier. Les dimensions de la route sont déterminées grâce au schéma indiquant la position arbitraire du puits de gaz. La route est supposée de construction simple, c est-à-dire faite de sable et de gravier compactés. La quantité de sable gravier nécessaire pour la construction de la route est calculée en fonction de la bibliographie d une ACV faite par le Québec. La quantité de gravier nécessaire pour la construction de la route est calculée en fonction de la bibliographie
Forage Matériels de forage Tour de forage, couronne, câbles de forage, plateforme d accrochage, plateau de roulement, tiges de forage, génératrices, pompes Equipement de protection et d accès Conteneur confort employés Conteneurs équipement Conteneur station de contrôle Réservoir d eau claire d une ACV faite par le Québec. 174,3t Structures en acier L étape de forage nécessite une installation particulière. Une plateforme de forage est installée, une structure faite d acier avec une tour de forage, soutenant le mécanisme de forage, les tiges de forage et le trépan, système permettant de forer. Deux génératrices sont utiles pour fournir l énergie aux tiges et au trépan pour percer la roche. Le calcul du tonnage du matériel de forage est estimé à partir d un document de Foragaz indiquant le contenu d une structure de forage classique. 11,4 tonnes Barrières, escaliers 11,4 tonnes 91 employés 1 conteneur 43,2t 3 conteneurs 18,2t 1 conteneur Un équipement de protection autour de la plateforme de forage ainsi que des escaliers pour y accéder sont nécessaire au bon fonctionnement du forage. Le tonnage est estimé aussi à partir d un document de Foragaz. 91 employés sont présents sur le chantier au moment du forage. Un conteneur repas est alors installé sur le chantier, permettant un certain confort pour les employés se relayant toutes les 8 heures. (Foragaz) Ces conteneurs servent d entrepôt pour l équipement de forage et les produits. (Foragaz) Ce conteneur sert de tour de contrôle du forage, contenant le matériel de contrôle et accueillant le personnel de contrôle. (Foragaz) 27m 3 Cuve acier Un réservoir d eau claire est positionné sur le site est rempli régulièrement pour nettoyer le matériel.
(Foragaz) Liquide de forage Quantité 5 000m 3 La quantité de liquide de forage est donnée par le binôme 2. Stockage de l eau de forage Camions (mobile) Camion-citerne de capacité 30m 3 L eau de forage est acheminée par camion-citerne est n est pas stockée directement sur le site en tant qu eau claire. L eau est directement utilisée Composition chimique du liquide Stockage des produits chimiques 20t de polymères 7,5t de chlorure chromique 45t de soude 1,25t de bactéricides 67,5t de bentonite Boues de forage Quantité 4 000m 3 Composition chimique des boues de forage 20m 3 2,6m 3 21,1m 3 1,25m 3 75m 3 Boues à eau de mer ρ(polymères)= 1000kg/m 3 ρ (chlorure chromique)=2870kg/m 3 ρ(soude)=2130gk/m 3 ρ(bactéricides)=1000kg/m 3 ρ(bentonite)=900kg/m 3 122 cuves Cuve polyéthylène de capacité 1m 3 4 800t Baryum 14,34t Manganèse 1,49t Nickel 0,124t ρ(polyéthylène) =950kg/m 3 60kg Le liquide de forage est un mélange d eau claire et de substances chimiques apportant viscosité, capacité de refroidissement du trépan et autres propriétés au liquide de forage. Voici une liste non exhaustive des principales substances chimiques contenues dans le liquide de forage. Les substances chimiques servant au liquide de forage sont acheminées dans des cuves en polyéthylène, elles-mêmes positionnées sur des camions semiremorques. Les cuves peuvent être stockées sur le site. ρ(boues) Sur les 5 000m 3 d eau de forage injectée dans le puits, =1 200kg/m 3 seuls 4 000m 3 au total remontent du puits : ce sont les boues de forage. 1 000m3 sont donc perdus sous forme de ruissellement (et arrivent dans le bassin de ruissellement) ou s infiltrent dans le sol au niveau du puits de forage. Ces 4 000m 3 sont en partie recyclées et réutilisées telles quelles pour le forage d autres puits. Les boues de forage remontant sont concentrées en produits chimiques. La liste des principales substances chimiques contenues dans les boues de forage
Stockage des boues de forage Zinc 0,226t Hydrocarbures pétrolés 0,224t Eau 26% donc 1248t d eaux usées 5 cuves 148t (un réservoir=29,6t) Tubage du puits Tubes Tube de surface : 150m et 0,76m diamètre, 7,9mm épaisseur Tubes intermédiaires : -300m longueur, 0,45m diamètre, 7,9mm épaisseur -450m longueur, 0,34m diamètre, 8,3mm épaisseur -600m longueur, 0,22m diamètre, 7,9mm épaisseur Tube de production : 4 000m et 0,18m diamètre, 8mm épaisseur Cuves de 60m 3 ρ(acier)=8010kg/m 3 sortantes est donnée ici (ACV Québec) Les boues de forage sont stockées dans des cuves de 60m 3 et un système de recyclage de ces boues permet de les réutiliser pour d autres forages de puits de gaz conventionnels. (Foragaz, Penn State Extention) Au fur et à mesure du forage du puits, des tubes en acier sont placés dans le trou de forage afin de consolider le puits. Ces tubes sont de 5 diamètres différents, et sont insérés par portion de tube d une même longueur (15m pour un tube à la fois). 5 tailles de canalisation différentes sont utilisées ici. Ces tailles de tubes, les longueurs et les diamètres sont indiqués par le binôme 2. 247t au total Ciment 831m 3 Stockage du ciment 1 247t Ciment isolant ρ(ciment)=1500kg/m 3 84 Tank pneumatique de capacité 10m 3 Du ciment isolant est injecté dans les tubes et vient se placer entre le tube en acier et la paroi rocheuse en remontant à l extérieur du tube sous l effet de la pression. Ce ciment permet d obtenir un puits étanche. Le volume de ciment est indiqué par le binôme 2. Le ciment utilisé pour isoler le puits est stocké dans des tanks pneumatiques et est injecté au fur et à mesure. Sa fabrication est faite en fonction des
Développement/production Pipelines Quantité 0,028m 3 0,226t Vitesse du gaz jusqu à 40km/h Pression de 16 à 100 bars 75cm de diamètre, 1cm d épaisseur et 40m + 50m de long besoins, mais le ciment arrive sur le site prêt à l emploi. Il n est donc pas stocké sur le site. Des pipelines sont positionnés à la sortie de la tête de puits en fin de fracturation, allant jusqu à la station de traitement supposée positionnée à 40m du puits, sur le site directement. TOTAL Quantité de déchets verts retirés Quantité intrant d Aluminium Quantité intrant acier Quantité intrant géomembrane Quantité intrant de polyéthylène à haute densité (cuves de stockage des produits chimiques) Quantité intrant de gravier, d argile et de sable (pierres de carrière) Quantité intrant de ciment (ciment Portland) Quantité intrant de produits chimiques pour le liquide de forage De 0 à 56t pour un ha 22,8t 1097t 31,5t 7t 9 047t + 39 464t 1 247t 20t de polymères 7,5t de chlorure chromique 45t de soude 1,25t de bactéricides
Quantité de déchets de boues de forage (non recyclées) 67,5t de bentonite Eaux usées : 1 248t ou 1 248m 3 4 800 1 248 = 3 552t de boues sèches à évacuer du site