Petrole et gaz de shiste

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  • Publié le : 11 décembre 2011
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nouveau combustible fossile : le gaz de schiste
Depuis quelque temps, on entend parler en France d'hydrocarbures appelées « gaz de schiste ». Des autorisations de prospection ont été accordées en Mars 2010. Mais cette descision a provoqué de fortes oppositions et des magnifestations qui ont conduit à l'établissement d'une loi limitant cette prospection.

Nous allons tenter de répondre àplusieurs questions :
Que sont ces gaz ?
Comment les produit-on ?
Pourquoi leur exploitation suscite-t-elle des craintes et des oppositions ?

1) Différents gaz naturels (page 1)

Les particularités du gaz de schiste : certaines roches sédimentaires où sont stockés les gaz naturels sont argileuses, imperméables, compactes, beaucoup moins poreuses que les roches-reservoirs conventionnelles(mille à un million de fois moins poreuses). Le gaz ne peut pas s'écouler simplement vers puits de forage : il est alors « non-conventionnel ».
Les gaz de schiste sont situés dans les roches ayant l'apparence de SCHISTE, relativement riches en matière organique (5 à 10%).
Ils proviennent d'accumulations continuelles de gaz naturels sur de larges volumes rocheux et en minces couches. Ils ont laparticularité d'être en général fixés à la surface des molécules de la roche et non pas dans une poche, comme les gaz conventionnels. Par rapport aux gaz conventionnels, leur gisement sont beaucoup plus dispersés sur le globe mais leurs réserves mondial seraient quatre fois plus importantes.

2) Pourquoi l'eau joue-t-elle un rôle dans son exploitation ? (page 2)

a) Le procédé
Le gaz de schisteétant pris au piège dans des roches très peu perméables, on le libère par la technique dite de la fracturation. Il s'agit de fracturer la roche pour libérer le gaz, en infectant dans un puits un mélange sous haute pression d'eau, de sable et de produits chimiques.
Le sable maintient les fractures ouvertes ; les produits chimiques renforcent notamment la fracturation, favorisent la pénétration dusable et réduisent la prolifération bactérienne dans le fluide (cf. fig1). La couche de gaz, bien qu'étendue, est relativement peu épaisse et la production d'un puits est faible. Il est donc nécessaire de forer de nombreux puits dans une même zone, en suivant le profil de la couche. En pratique, pour réduire les coûts et le nombre de puits verticaux, on groupe souvent les forages en grappes de puitshorizontaux autours d'une plate forme en surface. (cf. fig2).

b) Les différentes étapes du processus
préparation du site, installation des infrastructures en surface
forage, construction du puits vertical et des puits horizontaux
pose du derrick et installation lourdes,
préparation et injection du fluide composite
Après fracturation, pompage et traitement du fluide injectéExploitation : ne reste en surface que le puits et la gazoduc d'extraction de gaz
Traitement en surface et acheminement des produits
remise en état des lieux après exploitation

c) Ordres de grandeur

Profondeur des forages : 1 500 à 3 000m
Pénétration horizontale sur 1 500 à 2 000m
Nombre de puits horizontaux sur une grappe : 10 à 15
Réparation des puits verticaux sur une zone de quelques km^2Pression de l'eau de fracturation de l'ordre de 100 bars (unité de mesure de pression , équivalent à 10^5 pascals)
Volume additifs chimiques : de l'ordre de 0,5 à 2 %
Volume d'eau récupérée et recyclée : 10 à 75 %
Volume d'eau nécessaire à la fracturation : pour un puits unique → 200 à 1 300m^3
pour une grappe de 10 à 15 puits horizontaux → de l'ordre de 7 à 15 000 m^3

3) Y a t-il des risquespour les réserves d'eau potable ?

L'intérêt grandissant pour cette énergie fossile ne doit pas faire oublier que son exploitation exige des précautions particulières, et comporte bien des incertitudes qui doivent être réduites par des études préliminaires. Face au développement rapide d'installations d'extraction de gaz non conventionnel aux États-Unis, le congrès américain a demandé en 2010...
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