INTRODUCTION
Comme les réserves de gaz naturel conventionnel (méthane…) décroissent inexorablement et pourraient être épuisées dans une soixantaine d'années, l'extraction des huiles et gaz non conventionnels emprisonnés dans du schiste ou hydrocarbures de roche-mère (roches sédimentaires) ou du charbon apparaît comme une alternative très séduisante pour plusieurs pays (Etats-Unis, Canada, maintenant l'Europe et dans l'avenir la Russie et la Chine). Récemment des analystes économistes américains ont déclaré que les compagnies pétrogazières, surestiment la productivité et la taille des réserves de gaz de schiste aux États-Unis (The New York Times, 25 Juin 2011).
Le tableau 1, recense les ressources mondiales (en trillions de m³ des trois différents types de gaz).
Type de gaz Ressources mondiales
En trillions de m³
Estimation des coûts
d'extraction en milliers de
dollars
Gaz de schiste 666
140 à 210 $
Gaz de charbon 256 35 à100 $
Gaz conventionnel 185 -
Tableau 1 : RESSOURCES MONDIALES DE DIFFERENTS GAZ HYDROCARBONES
(Source : Investors Chronicle, avril 2010)
Les gaz non conventionnels représenteraient plus de quatre fois les ressources de gaz conventionnels.
Si on arrivait à bien exploiter ces gaz non conventionnels, cela changerait considérablement la politique énergétique mondiale, mais à quel prix pour l'environnement, tant les techniques d'extraction actuellement mises en place semblent polluantes et par ailleurs pas aussi rentables que vantées !
I, L'EXTRACTION DES GAZ NON CONVENTIONNELS
Si les nappes de gaz conventionnels (méthane) sont bien localisées dans des poches le plus souvent hermétiques, par contre les gisements de gaz non conventionnels sont répartis de manière diffuse dans différentes couches géologiques.
Classiquement, ces gaz non conventionnels se regroupent en trois catégories :
Les gaz de schiste ou roche-mère enfermés dans différentes formations géologiques
argileuses.
Les gaz de charbon piégés dans des lits de charbon (houille) et responsables des coups de
grisou, qui frappent encore fréquemment plusieurs pays charbonniers (3000 morts/an en
Chine).
Les autres sources de gaz, confinées dans des réservoirs de très faible perméabilité (tight
gas).
L'extraction du gaz naturel de schiste ou roche-mère par fracturation hydraulique (hydraulic fracturing ou fracking) est une technologie récente, qui a débuté aux Etats-Unis à l'échelle
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industrielle en 2005, d'abord aux Etats-Unis puis localement en Europe (Allemagne, Grande-
Bretagne…)
Actuellement le gaz extrait par cette technologie correspond à environ 15% de la production totale
de gaz aux Etats-Unis.
Classiquement, deux techniques de forage sont utilisées :
Le forage vertical, réalisé depuis la surface du sol.
Le forage horizontal, à partir d'un puits vertical et permettant d'opérer sur de grandes
distances (1 à 3 km).
Ces technologies de plus en plus perfectionnées, permettent d'atteindre des formations géologiques profondes (jusqu'à 4000 mètres de profondeur). A ces profondeurs, comme la perméabilité du schiste est très faible et ne peut permettre l'extraction du gaz inclus, il est obligatoire de fracturer la roche par des techniques chimiques très puissantes (eau, fluides spéciaux, sous pression).
La fracturation dite hydraulique se fait par injection d'eau (2000 à 20.000 m³ par cycle de fracturation) sous forte pression (plus de 76MPa) avec du sable fin et des produits chimiques qui empêchent les fractures de se refermer, comme l'indique les schémas 1 et 2, ci-après :(...) voir la suite sur le document.