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RÉSUMÉ
Malgré les prévisions, la production de gaz aux Etats-Unis n’a pas chuté ces dernières années. Une des raisons qui expliquent sa continuelle progression est le recours aux ressources dites non conventionnelles. Constitués majoritairement de méthane, ces gisements s’opposent aux conventionnels essentiellement par leur mode de formation et d’exploitation. Gaz de schistes, gaz de réservoirs compacts, gaz de houille, hydrates de gaz, ces différentes ressources ont toutes fait l’objet d’importants efforts technologiques et de productivité. Pourtant, elles diffèrent grandement entre elles, par leurs origines, leurs caractéristiques et ainsi les aspects environnementaux relatifs à leur production.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Didier FAVREAU : Ingénieur Civil des Mines
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Thierry ROUAUD : Ingénieur CNAM Secrétaire général de CEDIGAZ
INTRODUCTION
La production de gaz aux États-Unis est en croissance continue depuis 2005 alors qu'il était admis depuis une dizaine d'années que les ressources domestiques s'épuisaient. Cela a été possible par l'accès massif à des ressources dites non conventionnelles, principalement celles des gaz de schistes, à des coûts réduits par l'emploi de nouvelles technologies et de gros efforts de productivité. La recherche et l'exploitation de gaz non conventionnel sont en cours de développement dans de nombreux autres pays. Dans ce dossier, on propose une revue rapide des différents types de gaz non conventionnels : leur origine et leurs caractéristiques, leurs modes de production et les aspects environnementaux de cette production. Une synthèse des estimations actuelles de ressources de gaz non conventionnels techniquement récupérables est également proposée.
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2. Comment produit-on des « gaz non conventionnels » ?
L'exploitation des sources d'hydrocarbures non conventionnels se heurte à des problèmes techniques et économiques.
2.1 Produire du gaz de schiste ou de réservoir compact
Les gaz de schistes ont en commun avec les gaz de réservoirs compacts d'être prisonniers de roches très peu perméables. Leur extraction est donc difficile car, par rapport aux gaz de gisements conventionnels, il faut drainer la roche qui les retient et lui donner une perméabilité artificielle.
Lors de l'exploitation de ces gaz, on ne peut espérer que le gaz migre naturellement vers le puits. Si on fore un puits classique dans ce type de roche, seul est produit le gaz contenu dans les espaces traversés par le forage et la quantité de gaz extraite est si faible que le prix du forage n'est même pas amorti. Pour rendre économique la production de ce type de ressource, il va donc falloir stimuler la production et extraire du puits plus de gaz qu'il n'en sortirait naturellement.
On cherche donc d'une part à augmenter la surface de contact entre le puits et la roche et d'autre part à créer un chemin de migration du gaz vers les parois du puits.
Pour augmenter la surface de contact puits/roche, on recourt à des puits horizontaux qui permettent de drainer au mieux les couches d'argiles, elles-mêmes le plus souvent horizontales ; à noter que l'emploi de cette technique de forage horizontal permet également de réduire considérablement en surface l'emprise au sol de l'activité liée au forage.
Pour créer les chemins de migration qui permettent au gaz prisonnier au sein de la roche d'atteindre le puits, on génère des microfissures dans la roche en injectant de l'eau sous pression dans le puits : c'est la fracturation hydraulique.
Ces deux techniques, forage horizontal et fracturation hydraulique, sont couramment utilisées, ensemble ou séparément, par l'industrie pétrolière dans l'exploitation des gisements conventionnels pour en améliorer la productivité et augmenter ainsi le taux de récupération du pétrole et du gaz en place.
La fracturation hydraulique s'utilise depuis une cinquantaine d'années et le forage horizontal est la routine dans l'industrie depuis une vingtaine d'années. Elles sont présentées ci-après.
Une fois le puits mis en production, après...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ROJEY (A.) et al - Le gaz naturel : production. Traitement. Transport. - Éditions Technip, ISBN : 2-7108-0657-6, 456 p. (1994).
-
(2) - BOYER (C.) - Producing gas from its source Oilfield Review. - Autumn, 18, no 3, p. 36-49 (2006).
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(3) - RAMSEY (L.) et al - Unlocking tight gas reservoirs : are we ready for the paradigm shift in the Middle East ? - First Break, no 27, p. 51-58 (2009).
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(4) - AL-JUBORI (A.) et al - Coalbed methane : clean energy for the world. - Oilfield Review, Summer, 21, no 2, p. 4-13 (2009).
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(5) - BIRCHWOOD (R.) et al - Development in gas hydrates. - Oilfield Review, Spring, 22, no 1, p. 18-33 (2010).
-
(6) - THAKUR (K.N.), RAJPUT (S.) - Exploration of gas hydrates : geophysical techniques. - Springer, ISBN 978-3-642-14233-8,...
ANNEXES
US Energy Information Agency : rubrique du gaz naturel http://www.eia.gov/naturalgas
Natural Gas Périodique electronique : nouvelles internationales avec rubriques spécifiques aux différents types de gaz non conventionnels http://www.naturalgaseurope.com http://naturalgasforamerica.com http://naturalgasasia.com
HAUT DE PAGE
Unconventional Gas Conference : conférence annuelle organisée à Londres par SMI http://www.smi-online.co.uk
Annual Unconventional Gas Conference : conférence annuelle organisée en Europe par Platts http://www.platts.com
World Shale Gas Conference & Exhibition : conférence annuelle organisée aux États-Unis par CWC Group http://www.worldshalegas.org/
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