Nous suivre Industrie Techno

Gaz de schiste : pourquoi le propane enflamme...le débat

Gaz de schiste : pourquoi le propane enflamme...le débat

Ecopstim utilise le propane pour la fracturation

© DR : ecorpstim

Le ministre du Redressement productif, Arnaud Montebourg, devrait publier après les municipales de 2014 un rapport défendant une technique « propre » d’exploitation des gaz de schiste, a affirmé le Canard Enchaîné. Pour le journal, il s’agirait de la technique basée sur l’utilisation du propane pour fracturer la roche. La technologie est ancienne, mais a toujours été jugée dangereuse à cause de la haute inflammabilité du propane. Elle bénéficie pourtant d’une innovation sur laquelle travaille l’entreprise Américaine Ecorpstim : du propane non-inflammable, qui relance la question de l’utilisation de techniques alternatives à la fracturation hydraulique en France. 

Depuis l'article du Canard Enchainé mercredi 29 janvier 2014, affirmant qu’Arnaud Montebourg aurait en sa possession un rapport sur une technique « propre » de fracturation, les annonces ont fusé de part et d’autre, ici pour rappeler le refus du gouvernement d’autoriser l’exploitation des hydrocarbures de schiste, ou là pour se ranger du côté du ministre du Redressement productif sur l’examen de nouvelles méthodes d’extraction. Les premiers invoquent la contradiction entre une exploitation de cette ressource carbonée et les objectifs français d’une réduction de 30 % des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030. Les seconds avancent que plus d’une centaine de milliers d’emplois non délocalisables pourraient ainsi être créés, sans compter le renforcement de l’indépendance énergétique de la France. Pourtant, il n'est pas inutile de le rappeler, ce n'est pas l’exploitation des gaz de schiste en elle-même qui est interdite par la loi Jacob du 13 juillet 2011, mais seulement la fracturation hydraulique, bannie pour sa forte consommation en eau et les risques de pollution qui l’accompagnent. Aussi est-ce une technique alternative qui ré-ouvre le débat : l’utilisation du propane pour fissurer la roche, que nous évoquions dès novembre 2013.

Les hydrocarbures de schiste sont des gaz ou des huiles (le pétrole) piégés au sein de pores de tailles variables dans la roche-mère, une roche imperméable. Elle ne peut alors être libérée que par l’emploi de procédés de fracturation. Celle-ci permet de créer des microfissures et de réactiver le réseau de failles existant dans la roche, afin de faciliter l’écoulement des hydrocarbures. Si la fracturation hydraulique est aujourd’hui la technique majoritairement utilisée pour fracturer la roche, d’autres techniques ont déjà été utilisées ou sont encore en cours de développement.

Une innovation : le propane non-inflammable

Parmi les différentes options, la fracturation au propane semble la plus avancée pour remplacer la fracturation hydraulique. Elle est utilisée depuis près de 50 ans dans l’industrie pour améliorer la récupération d’hydrocarbures conventionnels mais est adaptée depuis peu aux huiles et gaz de schiste. Depuis 2008, GasFrac utilise ainsi du propane gélifié pour l’extraction d’hydrocarbures non conventionnels. EcorpStim, une filiale du groupe américain eCorp, a pour sa part mis au point en 2012 une technologie de stimulation au propane pur (PPS) à la place du gel de propane. En 2013, elle a encore amélioré son invention, en la sécurisant, par l’utilisation de propane non-inflammable (NFP), l’heptafluoropropane, une forme fluorée du propane. Le gaz est injecté sous forme liquide avec du sable ou des billes de céramique pour « stimuler » le puits et libérer le gaz ou l’huile de schiste. De 95 à 100% du propane injecté remonte ensuite sous forme de gaz grâce à la pression naturelle et peut être réutilisé.

Le principal avantage de la technique est de ne pas utiliser d’eau et de ne nécessiter que très peu, voire pas du tout, d'additif. Ecorpstim dit n’utiliser que du propane mélangé avec du « proppant » (sable ou céramique). Cette technique peut aussi être plus productive que la fracturation à l’eau, selon le type de réservoir. Seul inconvénient du propane : il s'agit d'un gaz à effet de serre.

La fracturation par procédés physiques

D’autres techniques peuvent être utilisées sans nécessiter l’emploi de fluides. Des procédés commercialisés par le passé ont reposé sur l’emploi d’explosifs pour fracturer la roche.  La fracturation par arc électrique est aussi un procédé qui a fait l’objet d’études sérieuses. Deux électrodes placées dans le puits de forage génèrent par décharge électrique une onde de pression, qui crée une microfissuration. Total a déposé deux brevets à ce sujet en mars 2011 mais ne considère pas à ce jour qu’il s’agisse d’une alternative viable à la fracturation hydraulique. La fracturation par effet thermique consiste quant à elle à chauffer la roche à partir soit de vapeur, soit d’un chauffage de type électrique. Le chauffage déshydrate la roche, qui se rétracte et se fissure. L’espace libéré par l’eau augmente la porosité et donc la perméabilité de la roche. Intéressante sur le papier, la technique n’est pas mature et nécessite des efforts importants de recherche. Enfin, la fracturation pneumatique consiste à injecter de l’air comprimé dans le puits pour désintégrer la roche-mère grâce à des ondes de choc. Des pistolets à air comprimé sont ainsi développés à cet usage par la société américaine ARS Technologie et par la société israélienne Flow Industries.

La fracturation à partir de gaz liquéfiés ou gélifiés

Outre le propane, d’autres gaz liquides peuvent être utilisés pour fracturer la roche : l’hélium, le dioxyde de carbone (CO2), ou encore l’azote. Ils sont injectés seuls ou avec des additifs afin de constituer des mousses. Ils ont déjà été utilisés aux Etats-Unis et continuent de faire l’objet de recherches. Le CO2 est notamment beaucoup plus apte que l’eau à venir déloger le méthane des pores de la roche. Son usage pour la fracturation peut s’avérer particulièrement intéressant car il peut être combiné avec sa séquestration

 

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

Energy Observer met les voiles vers le nord de l'Europe

Energy Observer met les voiles vers le nord de l'Europe

Le 18 avril, le bateau Energy Observer s’est équipé d’ailes Oceanwings pour aller plus vite et produire de[…]

[Reportage] Dernière ligne droite avant l'arrivée du réacteur d'Iter

[Reportage] Dernière ligne droite avant l'arrivée du réacteur d'Iter

Navette autonome, laser ultra-puissant, vie des batteries… les meilleures innovations de la semaine

Navette autonome, laser ultra-puissant, vie des batteries… les meilleures innovations de la semaine

Longévité des batteries, Microsoft IA, laser ultra-puissant… les innovations qui (re)donnent le sourire

Longévité des batteries, Microsoft IA, laser ultra-puissant… les innovations qui (re)donnent le sourire

Plus d'articles