Avis de l IRSN sur la ressource géothermique dans la ZT

Documents pareils
Géothermie très basse et basse énergie :

La gestion à long terme des déchets de haute activité et/ou de longue durée de vie. Options

Atlas sur la géothermie très basse énergie en région Centre

Les réseaux de chaleur en Île-de-France Marguerite MUHLHAUS DRIEE/SECV 13/06/2014

1. IDENTIFICATION ET LOCALISATION GEOGRAPHIQUE 2. DESCRIPTION DE LA MASSE D'EAU SOUTERRAINE CARACTERISTIQUES INTRINSEQUES

La Géothermie arrive à Bagneux. En 2016, un nouveau réseau de chaleur écologique et économique près de chez vous

Annexe 3 Captation d énergie

L observation et le contrôle des sites de stockage de CO 2

CREATION DE FORAGE, PUITS, SONDAGE OU OUVRAGE SOUTERRAIN

La géothermie profonde : une énergie renouvelable à fort potentiel

GÉOTHERMIE ASSISTÉE PAR POMPE A CHALEUR

Etude de diagnostic hydrogéologique du sous sol de Clamart Quartiers Schneider et Centre ville MAI 2013

Quel avenir pour l énergie énergie nucléaire?

2.0. Ballon de stockage : Marque : Modèle : Capacité : L. Lien vers la documentation technique :

Exploitation de la micro-sismique pour le monitoring de la fracturation Etude de faisabilité

Incitants relatifs à l installation de pompes à chaleur en Région wallonne

Eau chaude Eau glacée

Surveillance et Detection des Anomalies. Diagnostic d une digue: rappel méthodologique

1 ROLE ET DESCRIPTION DES DIESELS D ULTIME SECOURS

Présentations GTF. Point de vue d un utilisateur final. Durée de vie des ouvrages : Approche Prédictive, PerformantielLE et probabiliste

Gaz Non conventionnels DES RESSOURCES pour le futur

Le confort de l eau chaude sanitaire. Gamme complète certifiée ACS pour le traitement de l eau chaude sanitaire

GUIDE D ENTRETIEN DE VOTRE SPA A L OXYGENE ACTIF

Origine du courant électrique Constitution d un atome

Domosol : Système solaire combiné (SSC) de production d eau chaude et chauffage

Synthèse sur les réglementations et permis relatifs à l installation et à l exploitation de pompes à chaleur en Région wallonne

Comment réduire les émissions de CO 2? Les réponses de l'ifp

La base de données régionale sur les sols. d Alsace. La base de données régionale sur les sols d Alsace

Production mondiale d énergie

Pour les utilités, le process et l environnement. Les solutions pompes KSB.

Présentation : A. A. TOSSA

Ressources minérales et Hydrocarbures. Hedi SELLAMI Centre de Géosciences MINES ParisTech

Le stockage géologique du CO 2

QU EST-CE QU UN CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE?

La surveillance appliquée à la gestion des risques géotechniques miniers

RAPPORT D ÉTUDE Date 30/07/2008 DRS B

Prescriptions techniques et de construction pour les locaux à compteurs

Monitoring de surface de sites de stockage de CO 2 SENTINELLE. (Pilote CO2 de TOTAL Lacq-Rousse, France) Réf. : ANR-07-PCO2-007

JALON 2009 HA-MAVL - du stockage en formation géologique profonde SOMMAIRE

ASHRAE Montréal STM Construction du centre de transport Stinson. 16 mars 2015

Pourquoi étudier l aérosol atmosphérique?

Une introduction aux chauffe-eau solaires domestiques

Géothermie et stockage: quo vadis? Pascal Vinard

CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES MODÈLE A. De fabrication robuste, il est composé d un réservoir en acier doux où en acier inoxydable (stainless steel).

Centre Social de REVEL (31) C.C.A.S 500 m2. Journée de sensibilisation à la géothermie en Midi Pyrénées

Le chauffe-eau thermodynamique à l horizon

Résumé et comparaison des coûts

UTILISATION DES SÉDIMENTS VALORISÉS : exemple de la plate-forme expérimentale SOLINDUS pour le pré-traitement des produits de dragage

VAlorisation et Stockage du CO 2. Un projet global de management du dioxyde de carbone sur la zone de Fos Berre Gardanne - Beaucaire

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

NOTICE TECHNIQUE SSC : Système Solaire Combiné eau chaude sanitaire / appui chauffage maison / appui eau chaude piscine

de faible capacité (inférieure ou égale à 75 litres) doivent être certifiés et porter la marque NF électricité performance.

Ingénierie du stockage souterrain de Gaz Naturel. Jacques GRAPPE, GEOSTOCK

Mobiheat Centrale mobile d énergie

CHAPITRE 6 : LE RENFORCEMENT DU MODELE PAR SON EFFICACITE PREDICTIVE

STOCKAGE SOUTERRAIN. Gestion de l élimination en Europe toute entière Sécurité à long terme Solutions répondant aux besoins de nos clients

HYDROCARBURES NON CONVENTIONNELS

Aide à l'application Preuve du besoin de réfrigération et/ou d humidification de l air Edition mai 2003

Panorama de la recherche au BRGM sur le stockage géologique de CO2

40% >> Economies d énergie garanties >> Eau chaude à volonté >> Très compacte. << easylife.dedietrich-thermique.fr >> 10 min.

Aspects réglementaires et gestion de projet. Benoît Imbs Ingénieur d Affaires / ES-Géothermie Clément Baujard Ingénieur de réservoir / ES-Géothermie

Etude de faisabilité

Equipement d un forage d eau potable

Risques potentiels de l exploration et de l exploitation des hydrocarbures non conventionnels en Ile de France

Synthèse SYNTHESE DIRECTION GENERALE DE L ENERGIE ET DU CLIMAT. Service du climat et de l efficacité énergétique

Chaudières et chaufferies fioul basse température. Olio 1500, 2500, 3500, 4500, 7000

Projet SENTINELLE Appel àprojets «CO 2»Déc. 2007

Principe de fonctionnement de la façade active Lucido. K:\15.Lucido \Dossier d'envoi\annexe\2011_12_explicatif du principe de la façade Lucido.

Installer une pompe à chaleur

Installateur chauffage-sanitaire

L eau pour l électricité

Nouveau. TRIMAXX, le raccourcisseur qui en fait un MAXX.

stockage intersaisonnier de chaleur dans le sol par "puits à double circulation"

Projet SETHER Appel à projets Adrien Patenôtre, POWEO

Aide à l'application EN-1 Part maximale d'énergies non renouvelables dans les bâtiments à construire Edition janvier 2009

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique

Principes généraux de la modélisation de la dispersion atmosphérique

Eau chaude sanitaire FICHE TECHNIQUE

Projets de référence Centrales électriques

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

Electrique / eau chaude. Discret. Rideaux d air ventilation seule. Simple - intelligent. Confortable - innovant

MAGNA3 BIEN PLUS QU UN CIRCULATEUR

Programme-cadre et détail du programme des examens relatifs aux modules des cours de technologie, théorie professionnelle

Les moyens d observations en astronomie & astrophysique

«Résoudre les problèmes de l'énergie, une clé pour la survie de l'humanité»

ballons ECS vendus en France, en 2010

Les hydrocarbures non conventionnels : évolution ou révolution?

Réussir son installation domotique et multimédia

MODÈLE C Électronique

L ÉLECTRICITÉ C EST QUOI?

Économie d énergie dans les centrales frigorifiques : La haute pression flottante

Une onzième machine pour 200 mégawatts supplémentaires de courant de pointe

INSCRIPTION, CLASSEMENT ET EMBALLAGE. Communication de l expert de l Afrique du Sud

Solar Heating System Factsheet (SHSF) - Dossier guide

Chapitre 5 Mesures géophysiques

Pompes à chaleur pour la préparation d eau chaude sanitaire EUROPA

Choc de simplification

Par: Michel Morin, coordonnateur à l énergie et à l entretien. Président du comité d énergie régional LLL.


Présentation du 04 décembre 2014 CONFERENCE POLLUTEC

Transcription:

Avis de l IRSN sur la ressource géothermique dans la ZT La géothermie o Origine o Classification Potentiel géothermique dans la ZT o TBE o BE o ME/HE Avis de l IRSN Dialogue Technique HA et MAVL Séminaire Réversibilité Ressources 30 Avril 2014

La géothermie Origine Du Grec Geo (Terre) Thermos (Chaud) Puissance thermique 36 TW Croûte terrestre 3m à 30km (24-1000 C) Gradient moyen 3 C/100m > 5 000 C au coeur du noyau de Fer Origine de la chaleur : 70% radioactivité naturelle, 30% Libération chaleur primitive + Impact de météorites 2

La géothermie Classification Température Très Basse Energie (TBE): 12 < T C < 30 Basse Energie (BE) : 30 < T C < 90 Moyenne (90 150 C) à Haute (>150 C) Energie (ME - HE) Etat physique de l eau H 2 0 Liquide H 2 0 Vapeur L utilisation de la source de chaleur Pompe à chaleur reliée au sol Directe par pompage de l eau souterraine Production d électricité: Centrale thermique 3

La géothermie Classification TBE (12-30 C) Pompe à chaleur avec système de collecte via Systèmes verticaux jusqu à 150m Systèmes horizontaux de 0,8m à 1,6m N importe où et sans réservoir Geothermal Education géothermique Office (2000) 4

La géothermie Classification BE (60-90 C) Utilisation directe de l eau des aquifères pour alimenter des réseaux de chaleur, piscines, serres Compatibilité avec eaux de surface : Geothermal Education Office (2000) Oui puits unique; Non puits multiples 5

La géothermie Classification ME (90 150 C) HE (>150 C) 90 < T C < 150 Cycle à fluide binaire avec fluide de travail (alcane, HCFC ) Production d électricité T > 150 C Cycle indirect à condensation Cycle direct à contre-pression Cycle à vaporisation Cycle direct à condensation Geothermal Education Office (2000) 6

La géothermie Potentiel géothermique dans la ZT type TBE N importe où et sans réservoir géothermique Potentiel exploitable jusqu à 150m (e.g. Tithonien et Kimméridgien) par pompe à chaleur Sans conséquence sur installations Cigéo en profondeur n est pas un enjeu de sûreté pour le stockage géologique Geothermal Education Office (2000) 7

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Zones d intérêt en France ZT Illustration : ADEME BRGM 8

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Aquifères concernés Ne concernerait que les aquifères potentiels du Trias. et du Permien ZT Illustration : ADEME BRGM Geothermal Education Office (2000) 9

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds de MHM Forages pétroliers réalisés entre 1956 et 1994 Forage EST433 réalisé par l Andra (seul forage profond dans la ZT) 10

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds GE1-LZV1 Quelques résultats GE1 Germisay (1956) Trias a) 157m de Trias inférieur ou Buntsandstein (grès, grès argileux et conglomérats) b) 1300m de Permien (grès rouges, grès argileux et argiles rouges) et socle non atteint c) Eau salée au Rhétien, le Trias inf. et Permien Permien LZV1 Lezeville (1989) a) 51m de Buntsanstein traversés (grès moyens à grossiers peu cimentés avec passés d argile suivis de 20m de conglomérats) 11

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds EST433 I. Température Mesures de Température a) Sondes EMS et PSPT après 5 mois sans opération équilibre probable b) Mesure ponctuelle dans Grès à Voltzia Résultats Argile (3,7 à 3,9 C/100 m) Halite (2,15 C/100 m) 66 C mesurés dans Grès à Voltzia Gradient moyen : 3 C/100 m Halite massive (Keuper sup) Isotherme 60 C D après document Andra D.TR.ASMG.11.0013 12

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds EST433 II. Unités hydrogéologiques Aquifère de l Oxfordien Semi-perméable (Callovo-Oxfordien) Aquifère du Bathonien moy et sup Semi-perméable (Lias + Keuper sup) Imperméable? Halite massive (Keuper sup) Isotherme 60 C Aquifère du Buntsandstein D après document Andra D.TR.ASMG.11.0013 13

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds EST433 II. Unités hydrogéologiques Aquifère de l Oxfordien T283m 7,2 10-6 m2/s, Keq 2,5 10-8 m/s H 266mNGF - Eau HCO3-Ca 0,8 g/l Aquifère du Bathonien moy et sup T104m 6,8 10-5 m2/s, Keq 6,5 10-7 m/s H 286 mngf - Eau Cl-Na 3,3 g/l Ressource potentielle identifiée Isotherme à 60 C Aquifère du Buntsandstein Grès à Voltzia T25m 1,1 10-3 m2/s, Keq 4,4 10-5 m/s H 233 mngf? - Eau Cl-Na 180 g/l Couches intermédiaires T25m 2,6 10-4 m2/s, Keq 1,0 10-5 m/s D après document Andra D.TR.ASMG.11.0013 14

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Analyse de la ressource Comparaison Dogger (centre Bassin Paris) Buntsandstein (Zone de Transposition) Dogger (tous faciès*) Buntsandstein (Grès à Voltzia / couche intermédiaire) Nbre de forages 110 (Rojas et al., 1989) 1 (Landrein et al., 2013) Température C 69,5±7,8 66 /? 38±23 (max 114) 114 / 25 h (m) 18±8 25 / 25 K (D) 2,2±1,4 (max 11) 4,6 / 1 15,6±2,4 16-18 1-35 180 T=Kh (D.m) Porosité Salinité (g/l) * Comprend le Comblanchien, l Oolithe Blanche et les Alternances Les propriétés hydrauliques du Buntsandstein sont proches de celles du Dogger carbonaté du centre du Bassin de Paris 15

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Analyse de la ressource Extension des grès à Voltzia Dogger carbonaté exploité en BE (34 installations) ~ 10 000 km2 Grès à Voltzia Zone à T 60 C (~ 3500 km2) ~ 100 ZIRA (~ 30 km2) Paris ZT (~ 250 km2) S. Bourquin et al. / Sedimentary Geology 186 (2006) 187 211 16

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Exploitation de la ressource Conditions nécessaires à une exploitation o Réinjection totale de l eau produite (salinité ) pour : Eviter l incompatibilité bio-géochimique de l eau salée avec aquifères sup. et eaux de surface (Loi sur l eau) Maintenir une charge hydraulique constante dans l aquifère Eviter les risques sismiques potentiellement engendrés par le pompage (eg St Gall, Suisse, séisme magnitude 3,6 lié aux activités de stimulation réalisés dans le forage d'un projet de géothermie forage bouché après essais) o Débits pérennes (150 à 250 m3/h minimum sur Prod. & Inj.) température nominale essais hydrauliques longs o Débit d injection égal au débit de production (cf. Dogger) 17

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Exploitation de la ressource Par analogie au Dogger Aire d influence d une exploitation par doublet économiquement viable Champ de pression induit par une exploitation (e.g. GLC ; Menjoz et al. 1989) 5km Cigéo pourrait geler une surface équivalente à une installation BE «typique» du Dogger (BP) En termes de potentiel géothermique régional, Cigéo (~30 km2) pourrait geler max 1 à 2 % de ressource régionale (~3500 km2) 18

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Exploitation de la ressource Tentatives de réinjection dans les grès du Trias en France 3 échecs : o Cergy-Pontoise et Achères repli au Dogger o Melleray production à 150 m3/h mais surpression rapide à l injecteur limitation du débit d injection à 80 m3/h pendant 1 an puis abandon. Causes de la surpression : Exogènes liées à l exploitation (dégazage et produits de corrosion) Endogènes (17 kg/jour ou 7 t/an de particules dont 95% étaient des fines <1µm) Quelques exemples d exploitations par doublets dans les formations argilo-gréseuses en Europe o o o o Waren All.(BE, 62 C, 60 m3/h,158 g/l) Thisted Dk. (BE, 45 C, 150 m3/h, F 1 µm) Neubrandenbourg All. (BE, 54 C, 100 m3/h, 120g/L) Neustadt-Glewe All. (BE-ME, 100 C, 110 m3/h, 220g/L, 0.5D<K<1D) Existence d une ressource plus profonde dans la ZT? o Possible (Grès vosgiens, Permien, ), mais inconnue 19

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Conclusions sur la GBE Le Buntsandstein de EST433 (Grès à Voltzia et Couches intermédiaires) présente un potentiel géothermique compatible avec une exploitation de type BE (température >60 C, très bonne transmissivité). Cigéo est en bordure d aquifère : Limite hydrogéologique? Impact sur une exploitation? La salinité des eaux du Buntsandstein imposerait une exploitation par doublets (Prod. & Inj.), avec des débits d exploitation conditionnés par ceux des injecteurs (dans ce type de formations argilo-gréseuses, le REX pourrait suggérer une diminution sensible du débit d exploitation) Le débit d exploitation «réel» est inconnu à ce jour. Cigéo pourrait ne geler qu une portion très réduite (1-2 %) de la ressource au Trias dans l Est de la France (~ 98 % de cette ressource resterait disponible à une possible future exploitation). Possibilité de faire des forages inclinés pour exploiter la ressource dans la ZIRA Les niveaux inférieurs (Grès vosgiens et Grès du Permien) ont des propriétés hydrauliques, minéralogiques et thermiques actuellement inconnues. 20

Potentiel géothermique dans la ZT type ME-HE ZT 160-180 C 3 C/100m Vapeur directe Forages à ~ 5km de prof. Vapeur indirecte (Fluide de travail) Forages à ~ 3km de prof. Mais dans quel réservoir? 21

Potentiel géothermique dans la ZT type ME-HE Structure du Bassin permo-carbonifère Lorrain. Toit du socle à l aplomb du secteur de Meuse/HauteMarne D après Dossier Argile 2005 (Andra) Permien > 2km d épaisseur (Saxonien + Autunien) Socle à 5-6km de profondeur Le potentiel géothermique de ces formations est totalement inconnu 22

Potentiel géothermique dans la ZT position de l IRSN Le secteur de Meuse/Haute-Marne présente une ressource géothermique de type Basse Energie localisée dans le Trias inférieur. Compte tenu de la salinité du Trias à l aplomb du site, l exploitation de son potentiel est conditionnée par la possibilité d y réinjecter l eau. Or, l expérience montre la difficulté à mettre en œuvre cette réinjection dans ce type de formation argilo-gréseuse. Dans d autres types de formation, en particulier les calcaires du Dogger du centre du Bassin parisien, des ressources géothermiques Basse Energie sont actuellement exploitées sans rencontrer ces difficultés. Les formations plus profondes, dont celles du Permien, pourraient présenter un potentiel géothermique de type Moyenne à Haute Energie. Le secteur de Meuse/Haute-Marne ne présente toutefois pas de caractère exceptionnel ni d intérêt particulier par rapport à d autres parties du territoire français sur lesquelles un potentiel géothermique est démontré et l augmentation de la température avec la profondeur est plus rapide. 23

Potentiel géothermique dans la ZT position de l IRSN Compte-tenu des éléments précédents, l IRSN considère que, au regard des critères définis par l ASN, le potentiel géothermique du secteur de Meuse/Haute-Marne n est pas de nature à remettre en cause le choix du site d implantation du projet Cigéo. Toutefois, dans l hypothèse de l oubli de la présence du stockage, il ne peut être exclu potentiel puisse conduire dans à la Cigéo pourrait ne que gelerce qu une portion très réduite (1-2%) dele la futur ressource réalisation de forages venant traverser l installation. L IRSN estime que ce au Trias dans l Est de la France (~ 98% de cette ressource resterait type de situation doit faire l objet d une analyse spécifique, audes titre de la disponible à une possible future exploitation). Possibilité de réaliser démonstration depour sûreté de Cigéo, afin d apprécier notamment forages inclinés exploiter la ressource sans pénétrer la ZIRA. son incidence sur les capacités de confinement du stockage. Merci de votre attention Lien vers fiche débat public http://www.irsn.fr/dechets/cigeo/pages/documents-irsn-debat-public-cigeo.aspx 24

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Analyse de la ressource Extension des grès à Voltzia

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Forages profonds EST433 EST433 Landrein et al., 2013

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Analyse de la ressource

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Analyse de la ressource Comparaison Dogger (centre Bassin Paris) Trias Dogger Tous Forages* Rojas et al (1989) Nbre de forages Buntsanstein EST433** Landrein et al (2013) Keuper GMY1-P/GMY2-I BRGM (83 SGN176-GTH) 110 1 2 69,5±7,8 66/? 73 38±23 (max 114) 114/25 15,7/ 11,7 h (m) 18±8 25/25 34/34 K (D) 2,2±1,4 (max 11) 4,6/1 0,5/0,2 15,6±2,4 16-18 17 1-35 180 35 Température réservoir ( C) T=Kh (D.m) Porosité Salinité (g/l) * Comprend le Comblanchien, l Oolithe et les Alternances **Grès à Voltzia/Couches intermédiaires

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Température des réservoirs Zone concernée par des températures supérieures à 60 C Buntsandstein 29

Potentiel géothermique dans la ZT type BE Température des réservoirs Aires concernées par des températures supérieures à 60 C Dogger Buntsandstein Paris D après géométrie calculée par la CGG pour le compte de l IRSN à partir de la base de donnée de forage, des profils sismiques et pour un gradient de 3 /100m 30