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Hydrocarbures Non Conventionnels | NO FRACKING FRANCE

Hydrocarbures Non Conventionnels

 

LES DIFFÉRENTS RÉSERVOIRS

 

On peut proposer la définition suivante: "Les hydrocarbures non conventionnels se caractérisent par l'obligation de stimuler la roche dans laquelle ils sont piégés dès la première phase d'exploitation pour obtenir une production commerciale"

Les réserves estimées de gaz de schiste dans le Monde :

EIA_World_Shale_Gas_Map.png ‎(600 × 329 pixels, file size: 136 KB, MIME type: image/png)

En rouge: les réserves avérées,

En jaune: les réserves supposées

Potentiel supposé des gaz de schiste en EUROPE :

(cliquez sur l'image pour agrandir)

 

Les ressources non conventionnelles recouvrent une série d'hydrocarbures liquides ou gazeux, qui ne se présentent pas sous leur forme courante, c'est à dire dans des gisements sous terrains relativement simples d'exploitation. Dans la famille des pétroles non conventionnels ont retrouve aussi bien les sables bitumineux présents au Canada que les forages en eau profonde. Pour le gaz, on retrouve plusieurs catégories de ressources, et notamment les gaz de shiste (shale gas) piégés dans la roche mère ainsi que le gaz de charbon , le gaz de houille ou encore les "tight gas", dans des poches assez peu perméables et donc difficilement accessibles.

  • le gaz de charbon (coal bed methane en anglais. Les couches de charbon sont riches en méthane adsorbé, que les mineurs appelaient « grisou ».
  • le gaz des « réservoirs ultra-compacts » (tight gas en anglais). Il s'agit de méthane en position intermédiaire entre le gaz de schiste et le gaz conventionnel. Le gaz a pu, au cours des temps géologiques, légèrement migrer, quitter sa roche mère, mais a été piégé dans une roche très peu perméable, trop peu pour que ce gaz puisse être exploité par des méthodes classiques sur des échelles de temps « humaines » et non géologiques.

Une ressource est dite non-conventionnelle lorsque son extraction nécessite un traitement de stimulation (stimulation hydraulique, chimique, etc).

Ce qui caractérise avant tout ces formes non conventionnelles d'hydrocarbures, c'est que leurs conditions d'exploitation sont assez différentes des méthodes traditionnelles.

La fracturation hydraulique est la méthode utilisée par les compagnies gazières ou pétrolières pour exploiter ces ressources d'hydrocarbures non conventionnelles.

 

GLOBAL UNCONVENTIONAL RESSOURCES

(cliquez sur l'image pour agrandir)

source: PackWest Consulting Partners

 

 

Une évaluation de la ressource en gaz du bassin du Sud-Est a été réalisée par l'organisme américain USEIA en 2011. Ce bassin renfermerait une ressource en gaz de schistes de l'ordre de 2 Tcm (2000 milliards de m3 soit 40 ans de consommation française). Du fait de la complexité de ce bassin il faut prendre ce chiffre avec réserve mais il dénote cependant de la potentialité importante de ce bassin.

Source: Doc bureau IFPEN (p,172)

Rapport du Conseil scientifique régional d’Ile‐de‐France (mars 2012)

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

http://www.iledefrance.fr/fileadmin/contrib_folder/Brochures/Hydrocarbures_-_Rapport_complet.pdf

.

Hydrocarbures non conventionnels, présentation:

 Les hydrocarbures non conventionnels sont des hydrocarbures dont l'exploitation est aujourd'hui impossible ou commence à peine à être rentable. Ils ne peuvent pas êtres extraits par de simple forage.

Seules l'évolution des techniques d'extraction et l'augmentation des cours des énergies fossiles conventionnelles pourraient (ou ont déjà commencé à) les rendre compétitifs et, donc, permettre leur exploitation.

Le statut de « conventionnel » ou « non conventionnel » pour une source d'énergie change donc avec les époques.

Parmi les hydrocarbures non conventionnels, on peut citer :

– le gaz de schiste, qui est un mélange d'hydrocarbures constitué essentiellement de méthane (comme le gaz conventionnel) et contenu dans des roches imperméables (contrairement au gaz conventionnel), principalement des argiles et des marnes noires ;

– le gaz de charbon, qui est encore contenu dans des couches de charbon trop profondes ou trop minces ou encore trop dispersées pour être exploitées ;

– les hydrocarbures de réservoirs ultracompacts (tight gas et tight oil), qui se trouvent dans des roches magasins compactes, quasi imperméables ;

– les schistes bitumineux, qui sont des roches mères n'ayant pas été suffisamment enfouies et chauffées pour que la matière organique y ait été transformée en hydrocarbures mobiles ;

– les huiles lourdes et les asphaltes, qui sont des pétroles très visqueux, partiellement dégradés et oxydés (notamment par des bactéries), renfermés dans des roches magasins superficielles . Les huiles lourdes contiennent des produits toxiques tels que le soufre, le vanadium et le nickel.

– les hydrates de méthane (encore appelés clathrates de méthane), mélange d'eau et de méthane formant une glace, qui peuvent exister soit à très basse température, soit à une température supérieure à 0 0C mais à haute pression. On les trouve dans les sédiments marins, souvent au pied des talus continentaux, ainsi que dans le permafrost des régions arctiques.

Source: http://www.universalis.fr/encyclopedie/hydrocarbures-non-conventionnels/

ZOOM sur les « huiles lourdes »: 2 types d'extraction

-Le pétrole lourd peut être défini comme un pétrole « non récupérable à l’état naturel au moyen d’un puits et des méthodes de production conventionnelles »

-Que l’on défini comme du pétrole «qui ne s’écoule pas ou ne peut être pompé sans être chauffé ou dilué par des produits couramment utilisés dans la fracturation hydraulique.

1. Cyclic Steam Stimulation (CSS):

Injection de vapeur par étapes. Premièrement, la vapeur est injectée dans le puits (gauche). Ensuite, la vapeur et l’eau condensée chauffent l’huile visqueuse (centre). Finalement, l’huile chauffée et l’eau résiduelle sont pompées à la surface (droite). Le cycle est ensuite répété.

 

2. Steam-assisted gravity drainage (SAGD):

Une paire de puits horizontaux et parallèles sont forés, l’un au-dessus de l’autre. La vapeur est injectée au travers du puits supérieur afin de chauffer l’huile lourde, réduisant ainsi sa viscosité. Par gravité, l’huile circule jusqu’au puits inférieur et remonte à la surface.

 

Référence: Notions simplifiées sur la nature des réservoirs pétroliers conventionnels et non-conventionnels

Diaporama (présentation des différents types de réservoirs):

http://www.stopaugazdeschiste07.org/IMG/pdf/Presentaion_Roche_Mere.pdf

L'extraction des huiles lourdes fait l’objet de vastes programmes de recherches pour développer les techniques de Récupération Assistée (Enhanced Oil Recovery) EOR* qui peuvent inclure de la fracturation hydraulique.

* EOR: pour en savoir plus, plaquette réalisée par le groupe TOTAL

« EOR », augmenter la récupération:

http://www.total.com/MEDIAS/MEDIAS_INFOS/3404/FR/TOTAL-recuperation.pdf

 

En résumé, et pour reprendre les termes de cette thèse consacrée à la « Modélisation des effets géomécaniques de l'injection de vapeurs dans les réservoirs de brut lourds »

Page 15...Chapitre2...Le défit des huiles lourdes:

«  Les huiles lourdes, extra lourdes et le bitume sont des pétroles non conventionnels caractérisés par leur densité élevées et leur forte viscosité »

Thèse disponible ici (Francais/Anglais):

http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/67/14/50/PDF/20855_ZANDI_2011_archivage.pdf

En complément:

(cliquez sur l'image pour ouvrir le document)

Les incidences de l'extraction de gaz et de pétrole de schiste sur la santé humaine et l'environnement

Direction générale des politiques internes 2011 (Français)

 

Pétroles Lourds, Extra Lourds/ Huile de schiste: quelle différence?

- les extra-lourds désignent un produit un peu plus hydrogéné que le bitume, et deux cas de figure peuvent se présenter:

Soit le pétrole est fluide dans le gisement, et alors, il peut être extrait par pompage, mais il faut des procédés spéciaux pour tenir compte de sa viscosité très élevée (utilisation de vapeur, de solvants, ou autre procédés assimilables à ce qui est mis en œuvre dans un gisement de pétrole)

Soit il y est solide, et à ce moment il faut le fluidifier en injectant de la vapeur perdant un certain temps.

- Les huiles de schiste s'obtiennent le plus souvent en pyrolysant "à la main" la roche qui contient le kérogène incomplètement transformé.

Le rendement énergétique est alors plus souvent négatif: il faut dépenser plus d'énergie dans le processus d'extraction et surtout de pyrolyse que le produit final n'en contient.

Le plus souvent, il ne s'agit donc pas de "réserves" à proprement parler.

(Argumentaire tiré de cette page)

 

 

IMPACT ENVIRONNEMENTAL

Eau et CO2, enjeux majeurs de la filière 
(source Groupe TOTAL)

Augmenter la récupération des huiles lourdes tout en baissant son coût est indispensable au futur énergétique de notre planète… mais pas suffisant. La R&D se doit aussi de trouver les moyens de limiter l’impact environnemental de leur exploitation.

Production et traitement des bitumes exigent aujourd’hui d’énormes volumes d’eau.

Optimiser son recyclage pour limiter les prélèvements sur les sources naturelles est un axe fort de recherche. Et d’autres procédés de production, moins gourmands en eau sont à l’étude : adjonction d’un solvant à la vapeur injectée, voire injection d’un solvant seul, production du bitume encore mêlé au sable, ou encore chauffage à haute température à l’intérieur du réservoir, pour transformer, in situ, ces bitumes en une huile plus légère.

 

A lire dans la "NOTE D'ANALYSE"  développement durable (septembre 2012, page 12)

(..) Enfin, les impacts environnementaux des pétroles non conventionnels sont, pour le moment, importants, et leur exploitation dans le respect de l’environnement nécessite des améliorations techniques.(..)

(...) la production des pétroles non conventionnels risquerait d’amplifier les effets sur le changement climatique, sauf déploiement massif des capacités de capture et de stockage du carbone.

(cliquez sur l'image pour ouvrir le document)

 

Permis accordés concernant la recherche de pétrole (pétroles lourds et extra lourds, huiles):

(en cours)

 

 

GAZ DE CHARBON

 

            (cliquez sur l'image pour l'agrandir)

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