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Fracturation: Mode d’emploi | NO FRACKING FRANCE

Fracturation: Mode d’emploi

AFP : Vidéographie.

Publié le 07 février 2012

Le schiste est la roche sédimentaire la plus répandue sur la planète.

Certains schistes contiennent du méthane piégé dans leurs fissures.

De ce fait, d'énormes réserves de gaz "seraient " reparties partout dans le monde. Les réserves mondiales de gaz de schiste "seraient" estimés à 448 000 milliards de mètres cube, environ 140 ans de la consommation actuelle de gaz naturel.

(Cliquez sur l'image pour ouvrir la vidéo)


 

 

Fracturation : "FRACKING"

Des technologies spécifiques de forage et de stimulation de la production sont mises en œuvre sur les gaz de schiste (ou shale gas) et les tight gas. Elles sont indispensables pour relever le défi technologique majeur de ce type de gisement : leur très faible perméabilité. Leur capacité à laisser circuler le gaz est trop réduite pour les méthodes de production classiques.

Ces techniques spécifiques comprennent notamment un grand nombre de puits horizontaux et une fracturation hydraulique de la roche.

 

Puits horizontaux :

Pour optimiser le drainage du gisement, la liaison des puits avec le réservoir doit être la meilleure possible. Les puits fortement déviés ou horizontaux permettent de suivre, sur de longues distances, les couches productrices.

Total dispose d’une expérience largement éprouvée de cette technique dite de forage horizontal. À son actif, un record du monde établi en 1999 en Terre de feu (Argentine), avec un puits horizontal cumulant plus de 11 000 m, et le forage de centaines de puits horizontaux dans des contextes conventionnels variés.

 

Une fracturation ou stimulation hydraulique de la roche :

L'objectif est de créer la perméabilité que n’offre pas la nature. Un réseau de fissures est produit par une injection d'un fluide de fracturation, sous pression dans le réservoir, permettant au gaz de circuler jusqu’au puits.

Composition du fluide de fracturation :

  • des matériaux appelés proppants (sable, céramique) qui maintiennent les fissures ouvertes ;
  • des additifs (de l’ordre de 0,5 % de la totalité du volume injecté) : essentiellement des bactéricides, gélifiants et tensio-actifs. Leur composition dépend principalement des conditions du puits : pression, température, quantité de proppants... Ces additifs permettant de stériliser et d’éviter la contamination bactérienne du réservoir et d’améliorer l’efficacité de l’opération.
Schéma d'une fracturation hydraulique de la roche

Chaque puits doit être fracturé en plusieurs étapes, et moins le gisement est perméable, plus le nombre de fracturations est élevé. Ces techniques de fracturation sont mises en œuvre par Total depuis plusieurs années, en particulier pour l’exploitation de gisements de tight gas.

 

Multiplication des puits :

Chaque puits draine en effet un volume de roche moins important que dans un gisement gazier conventionnel. Pour réduire l’emprise au sol des opérations, les têtes de puits sont regroupées en cluster : on peut ainsi forer 10 à 30 puits horizontaux à partir d’un point central.

Schéma d'un puits en cluster (configuration actuelle)

Le forage commence par une percée verticale jusqu’à la zone cible de la production, située entre 1 500 et 3 000 m de profondeur pour les gaz de schiste, et qui peut être plus profonde pour les tight gas.

 

Une fois la couche recelant le gaz atteinte, le forage devient horizontal et se prolonge sur plusieurs milliers de mètres à l’intérieur de cette couche. Total a développé des outils de pointe qui permettent un ajustement des trajectoires en temps réel au cours du forage. Sa maîtrise reconnue dans ce domaine a notamment été l’une des clés du succès de son développement des ressources situées sous de très grandes profondeurs d’eau : ses puits horizontaux suivent ainsi, parfois sur de grandes distances, des couches réservoir épaisses de quelques mètres seulement.

 

L’installation de tubages en acier, dits casings, puis la cimentation de l’espace existant entre le tubage et la roche, est censé permettre une étanchéité du puits, en particulier dans la traversée de la zone phréatique. Ciment et tubages ne sont perforés que sur la section horizontale du puits (à plusieurs milliers de mètres de profondeur), pour permettre sa connexion avec la couche productrice. La fracturation hydraulique est l’ultime étape réalisée avant la mise en production du puits.

 

 GAZ de Houille ou de charbon :

L’exploitation du gaz de charbon s’avère moins technologique que celle des autres gaz non conventionnels. Elle est toutefois très spécifique : la production exige de réduire la pression dans le filon de charbon pour libérer le gaz. Pour ce faire, l’eau se trouvant naturellement dans le réseau de fractures du charbon est extraite par pompage.

 

  • Le gaz de charbon peut être produit avec des puits verticaux "classiques". Mais, selon la géologie du gisement (profondeur, épaisseur des couches de charbon), des puits déviés, forés à partir d’un cluster peuvent être nécessaires, notamment pour optimiser les coûts de développement de surface.
  • Les puits doivent être équipés de pompes de fond afin d’apporter l’énergie nécessaire à la remontée des volumes d’eau contenus dans le réseau fracturé. Au début de la vie de l’exploitation, ceux-ci sont en effet plus importants que les volumes de gaz. Le pic de production n’est atteint que 1 à 5 ans après le démarrage d’un puits.
  • Pour augmenter la surface d’échange entre le puits et la roche et donc la récupération, la fracturation hydraulique, non systématique, peut se révéler nécessaire, notamment dans les niveaux les plus profonds du gisement. Elle permet alors d’optimiser un réseau de fracturation naturel plus réduit que dans les couches moins enfouies.

Télécharger la synthèse du dossier (PDF, 4,9 Mo)

http://www.total.com/fr/nos-energies/gaz-naturel/explorer-et-produire/nos-savoir-faire/gaz-non-conventionnels/presentation/techniques-production-201898.html

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