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Les techniques alternatives à la fracturation hydraulique pour l'exploration et l'exploitation des hydrocarbures non conventionnels (Rapport d'étape)

5 juin 2013 : Les techniques alternatives à la fracturation hydraulique pour l'exploration et l'exploitation des hydrocarbures non conventionnels (Rapport d'étape) ( rapport de l'opecst )

DEUXIÈME PARTIE - DES TECHNOLOGIES D'EXTRACTION DIVERSES ET ÉVOLUTIVES

Vos rapporteurs ont évoqué dans leur étude de faisabilité, adoptée par l'Office parlementaire le 31 janvier 2013, les risques inhérents à l'exploration et à l'exploitation des HNC par fracturation hydraulique. Ils se rendront prochainement aux États-Unis, avant de présenter leur rapport final, afin d'y étudier l'expérience accumulée au cours des dernières années et les raisons des dysfonctionnements constatés.

FRACTURATION HYDRAULIQUE : PRINCIPAUX RISQUES ET ENJEUX

Les principaux risques et les enjeux associés à l'usage de la fracturation hydraulique sont les suivants :

- son impact quantitatif sur la ressource en eau ;

- le risque de contamination due à la fracturation hydraulique (considéré comme très peu probable) ;

- le risque de contamination due à des problèmes d'intégrité du puits ;

- le risque de contamination due à un déversement en surface ;

- l'impact spécifique des additifs employés pour la fracturation ;

- le risque de mobilisation d'éléments contenus dans la roche par la fracturation hydraulique (métaux lourds, éléments radioactifs) ;

- le risque de sismicité induite ou déclenchée par la fracturation hydraulique ;

- les nuisances locales associées aux travaux d'exploration et d'exploitation (emprise au sol, impact sur les paysages, passages de camions) ;

- le risque de fuites de méthane lors des opérations de production, le bilan de l'exploitation des HNC en termes d'émissions de gaz à effet de serre étant sujet à débat.

Source : étude de faisabilité figurant en annexe au présent rapport

À ce jour, les auditions réalisées par vos rapporteurs tendent à confirmer :

- d'une part, que les techniques employées par l'industrie évoluent très rapidement sous l'effet de la prise en compte de l'opinion et de la mise en place de réglementations spécifiques dans les pays concernés ;

- d'autre part, que la technique la plus sûre, parce qu'aujourd'hui la mieux connue, demeure la fracturation hydraulique, même si d'autres pistes sont à étudier, à commencer par la stimulation au propane qui est aujourd'hui la solution de rechange la plus mature.

Les questions se posent toutefois très différemment pour le gaz de houille car son exploration et son exploitation en France ne nécessitent pas d'opérations de fracturation hydraulique. Nous commencerons donc par celui-ci.

I. LES TECHNOLOGIES SANS FRACTURATION : LE CAS DU GAZ DE HOUILLE

Vos rapporteurs se sont rendus dans le Nord Pas-de-Calais et en Lorraine, afin d'évaluer la ressource potentielle en gaz de houille et les problématiques propres à leur exploitation, qui diffèrent dans les deux bassins.

A. PARTICULARITÉS DU GAZ DE HOUILLE PAR RAPPORT AU GAZ DE ROCHE-MÈRE

Les techniques employées pour l'extraction du gaz de houille présentent des similitudes et des différences avec les techniques employées plus généralement pour la production des hydrocarbures non conventionnels.

Comme le gaz de roche-mère, le gaz de houille est contenu dans un réservoir peu perméable, plus ou moins fracturé de façon naturelle, avec des variations importantes de concentration en gaz d'un point à un autre de la couche. Comme le premier également, sa production atteint assez rapidement un pic, avant de décliner. La durée de vie d'un puits est ainsi de cinq à quinze ans. Le pic de production est obtenu après une durée d'extraction comprise entre un et six mois.

Mais, contrairement aux huiles et gaz de roche mère, le gaz de houille, qui peut être situé à faible profondeur, ne requiert pas toujours pour son exploitation de forage horizontal. La finesse de la couche de houille peut être un obstacle. Il peut aussi être plus rentable de multiplier les puits verticaux plutôt que de procéder à des forages horizontaux.

L'extraction du gaz de houille ne requiert pas non plus toujours de fracturation hydraulique, le charbon étant naturellement traversé par un réseau orthogonal de fractures. La décision d'emploi de la fracturation hydraulique doit être prise avant de procéder au forage car le puits et les installations de surface seront alors conçus en conséquence.

LE CHARBON, UNE ROCHE NATURELLEMENT FRACTURÉE

Source : EGL

L'extraction du charbon est généralement associée à celle d'une grande quantité d'eau. Pour libérer le méthane, on diminue en effet la pression au sein de la roche en pompant l'eau présente : dans un premier temps, le puits produit davantage d'eau que de gaz, avant que la situation ne s'inverse. La gestion de la production d'eau représente un aspect important de la rentabilité de ces puits. Toutefois, certains puits sont immédiatement producteurs de gaz.

L'EXPLOITATION DU GAZ DE HOUILLE

Source : IFPEN

Les progrès importants réalisés au cours des 25 dernières années dans les techniques d'extraction du gaz de houille ont ouvert la voie à son exploitation commerciale, d'abord en Amérique du Nord puis en Australie.

La viabilité économique de la production de gaz de houille dépend pour une large part du prix de vente du gaz extrait. La situation est un peu différente pour le gaz de roche mère, dans la mesure où sa production est généralement associée à celle d'hydrocarbures liquides, en sorte que le prix du pétrole joue un rôle important dans la profitabilité du projet d'ensemble.

La technique d'extraction du gaz de couche est en soi alternative, puisqu'elle n'implique aucune opération de fracturation de la roche. On remarquera néanmoins, sur cette question des techniques, qu'il existe des projets et des expérimentations de récupération dite « assistée » du gaz de houille, par exemple dans le bassin de San Juan aux États-Unis, dans une logique similaire à celle de la récupération assistée de pétrole ou de gaz : il s'agit d'extraire le méthane par injection de CO2, tout en permettant l'adsorption de celui-ci, et donc sa séquestration, dans la couche de charbon.