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GAZ DE SCHISTES Schistes ? Roches sédimentaires (argiles,.…) ou métamorphiques (mica, ardoise,….) susceptibles de se débiter en feuillets. Seules les schistes.

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1 GAZ DE SCHISTES Schistes ? Roches sédimentaires (argiles,.…) ou métamorphiques (mica, ardoise,….) susceptibles de se débiter en feuillets. Seules les schistes sédimentaires argileux sont susceptibles de contenir des quantités significatives dhydrocarbures [par exemple schistes bitumineux (Canada)] Gaz ? Hydrocarbures légers (méthane, propane, butane). Gaz de schistes ? Encore appelé gaz de roche-mère ou gaz de « shale » : gaz dorigine naturelle engendré par la décomposition dargiles riches en matières organiques piégées dans la porosité de la roche

2 Ressources de gaz de schistes dans le monde Réserves estimées : entre 500 et 920 Tm3 (AIE). 700 gisements répartis dans 142 bassins Réserves aux niveaux actuels de consommation : Gaz naturel : 60 ans Gaz naturel + gaz de schiste : 250 ans

3 Gaz de schistes : lEurope Réserves estimées : 35 Tm3 Selon lAIE, 2 pays européens ont les ressources en gaz de schiste les plus importantes : - la Pologne - la France

4 Gaz de schistes : la France Réserves estimées : 6 Tm3 2 bassins potentiellement riches - Quart nord-est - Quart sud-est 64 permis dexploitation délivrés en annulés en 2012

5 Techniques dextraction Forage directionnel associé à la stimulation hydraulique Forage directionnel : forage conventionnel (vertical) dans un premier temps, jusquà une profondeur de lordre de 4000 m, suivi dun forage horizontal afin daccéder le plus largement possible au gisement (environ 1 mois).

6 Techniques dextraction Fracturation : permet de fissurer la roche-mère afin de libérer le gaz (les fissures peuvent se développer sur 30 m; quelques heures; plus de 20 zones cibles peuvent être stimulées en 1 jour). Obtenue par injection deau sous haute pression associée à des additifs : Sable de granulométrie adaptée (blocage de la fissure) Lubrifiants (facilitent la pénétration du sable dans la fissure) Biocides (réduction de la prolifération bactérienne) Tensioactifs (désorption du gaz)

7 Acide chlorhydriqueDissolution des ciments, fissuration Détergents, nettoyants pour piscines Chlorure de sodiumRetarde la décomposition des polymères Sel de table Polyacrylamide, éthylène glycol Lubrifiant, réduit les dépôtsTraitement de leau, nettoyants ménagers BoraxFluidifiant à hautes températures Détergents, cosmétiques Carbonate de potassium ou sodium Préserve lefficacité des autres composants Lessives, savons, adoucisseurs deau Gomme de guarEpaississantCosmétiques, alimentation, agent thixotrope Acide citriqueDissolvant des oxydes métalliques IsopropanolRéducteur de tension superficielle Nettoyants, déodorants, anti-transpirants

8 Gaz de schistes : aspects économiques Rentabilité des extractions Premières extractions : 1820 (Appalaches, Illinois). Coûts dexploitation élevés (forages horizontaux, fracturation hydraulique), rentabilité assurée par dérèglementation et subventions. Rentabilité améliorée du fait des progrès technologiques et de la hausse des prix du gaz naturel. Les efforts les plus marquants ont été réalisés aux USA où lexploitation des gaz de schistes est en progression constante et devrait représenter 45% de la production nationale totale de gaz naturel dici Enjeux géostratégiques Avantages : Réduction de la dépendance énergétique, en particulier vis-à-vis de la Russie Remplacement dimportations coûteuses et risquées Inconvénients : Freiner le développement des énergies renouvelables Risques de pollution des eaux et de lenvironnement

9 Gaz de schistes : aspects environnementaux Bilan énergétique global, gaz à effets de serre Le méthane (lui-même gaz à effet de serre) issu des puits de gaz de schistes contribue à leffet de serre non seulement par la formation de CO2 lors de sa combustion mais aussi du fait de fuites vers latmosphère lors de son extraction (dues à une mauvaise réalisation de la cimentation aux niveaux supérieurs des puits ou/et à des lésions lors de linjection du fluide de stimulation à haute pression) et son transport vers les lieux de consommation. Son empreinte carbone serait selon lEPA supérieure à celle des puits de gaz conventionnels (supérieure de 30 à 200%). Ces difficultés devraient être tournées par les évolutions technologiques. Techniques dextraction Impacts sur leau et lair du site : Les préoccupations officielles pour les impacts environnementaux et sanitaires induits par la fracturation hydraulique apparaissent aux Etats Unis vers 2010, à linstigation notamment de lEPA qui a étudié de 2010 à 2012 ses effets sur les eaux potables et la santé publique. Ces effets sont controversés. Afin de les limiter, lun des principaux axes de recherche aux USA concerne le fluide de fracturation lui- même (recours à des produits issus de lindustrie agroalimentaire).

10 Gaz de schistes : aspects environnementaux Consommation deau Chaque forage requiert de à m3 deau, source de tensions entre les exploitants et notamment les agriculteurs. Seule une partie de celle-ci est récupérée, polluée par les additifs des fluides de fracturation (environ 20 à 80% du fluide de fracturation usagé reflue à la surface du puits suite à la stimulation) et par des métaux lourds et/ou radioactifs issus de la roche en profondeur. Dans cette optique, une solution originale en cours de développement aux USA reviendrait à mimer le cycle naturel de leau entre océans et pluie en sappuyant sur un processus de purification par évaporation. Enfin, afin de limiter les quantités deau consommées, on recourt aux USA à des proppants ultralégers en remplacement du sable et à de nouvelles générations de gels polymères. Risques sismiques Selon le British Geological Survey, il existe un lien entre fracturation hydraulique et séismes. Plus quà la fracturation des roches, ces séismes seraient essentiellement dus à linjection deau (cf séismes enregistrés dans la région de Bâle suite à des forages réalisés à des fins géothermiques). Aux USA, le comportement de la roche lors de la fracturation puis de lextraction du gaz est un important sujet de recherche (déformation des schistes lors du pompage du gaz entraînant notamment des pertes de rendement).

11 Gaz de schistes : aspects environnementaux Réhabilitation paysagère La défiguration du paysage environnant (déforestation) et la pollution atmosphérique sont prises en compte aux USA par une réhabilitation de la zone concernée (élimination des voies de circulation) et la mise au point de filtres à particules (Nox, …) adaptés aux différents équipements nécessaires à lexploitation du puits fonctionnant généralement au diesel. Sur les différents points relatifs aux impacts environnementaux, il convient de relever que les principales recherches ne sont pas dordre fondamental, les technologies liées à la fracturation hydrauliques étant déjà en grande partie matures. Si les impacts environnementaux sont incontestables les problèmes essentiels relèvent plutôt de la réglementation et des contrôles de son application. Intérêts antagonistes et lobbying Du fait des intérêts contradictoires et dune sensibilité de la population plus réceptive, suite en particulier à laction des écologistes, aux aléas environnementaux directs quaux enjeux géostratégiques, lexploitation des gaz de schistes fait lobjet de fortes controverses, souvent associées à une désinformation, voire des manipulations. Lobjectif affiché est de faire assimiler les contestations à des prises de position partisanes et idéologiques auprès du grand public et des décideurs.


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