Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Des technologies compétitives au service du développement durable − hydrocarbures, qui nécessiteront souvent un raffinage spécial, sont exploités par des techniques intermédiaires entre les techniques pétrolières et minières. Ils ont également parfois besoin de stimulation pour être exploités (fracturation de la roche, technique utilisée depuis la fin des années 1940 pour les pétroles lourds, abaissement de la viscosité avec des additifs, utilisation de gaz pour pousser les hydrocarbures, etc.) ; les hydrocarbures de roche-mère (huile et gaz) qui ont la même composition que les hydrocarbures conventionnels (même maturité de transformation de la matière organique dans le sous-sol sous l’action du temps, de la température et de la pression) mais qui sont restés piégés dans leur roche-mère sans avoir pu migrer dans une roche réservoir (cas des hydrocarbures conventionnels). Classification des hydrocarbures conventionnels et non conventionnels Source : IFPEN De ces considérations découlent trois remarques : − − il n’est pas surprenant que les réserves d’hydrocarbures de roche-mère soient significativement plus importantes que les réserves d’hydrocarbures conventionnels, puisque ces derniers ne sont que des hydrocarbures de roche-mère à qui la nature a permis de migrer dans une roche réservoir qui, grâce à une couche géologique imperméable, les a conservés jusqu’à nos jours ; les techniques d’exploitation des hydrocarbures conventionnels ne permettent pas d’exploiter les hydrocarbures de roche-mère, puisqu’il va falloir « stimuler » cette dernière pour qu’elle libère les hydrocarbures emprisonnés en son sein. Pour préciser les idées, une roche réservoir conventionnelle aura une perméabilité de l’ordre du milli Darcy alors que la perméabilité d’une roche-mère ne sera que de l’ordre du micro Darcy 1 . Autrement dit, toutes choses égales par ailleurs (pression (1) La perméabilité se mesure en darcys, d’après l’ingénieur français Henri Darcy (1803-1858). « Un darcy correspond à la perméabilité d'un corps assimilé à un milieu continu et isotrope au travers Centre d’analyse stratégique - 214 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
Les hydrocarbures non conventionnels − interne et profondeur du gisement, viscosité de l’hydrocarbure exploité), le débit serait, en ordre de grandeur, environ mille fois plus faible avec une roche-mère qu’avec une roche réservoir. D’où la nécessité de stimuler la production des roches-mères (ou des roches réservoirs insuffisamment poreuses) par les techniques dites de fracturation hydraulique ; il n’y pas réellement de discontinuité conceptuelle entre l’exploitation d’un hydrocarbure conventionnel et celle d’un hydrocarbure de roche-mère. L’un comme l’autre sont piégés dans des roches. Seules changent la profondeur et la perméabilité du piège, qui nécessitent des techniques d’exploitation différentes. Gaz conventionnels et non conventionnels Source : IFP Énergies nouvelles Selon l’AIE, « un réservoir est non conventionnel si sa production requiert la mise en œuvre de technologies significativement différentes de celles qui sont utilisées dans la plupart des réservoirs en cours d’exploitation » (World Energy Outlook 2010). Plus techniquement, si on excepte les forages offshore, la définition des HNC tient essentiellement dans la valeur du rapport entre la perméabilité de la roche qui contient l’hydrocarbure (roche-mère ou roche réservoir) et la viscosité du fluide emprisonné, ce que l’on nomme la « mobilité du fluide ». Suivant cette valeur, les techniques pour le libérer différeront, et plus elle sera naturellement faible plus il faudra augmenter cette mobilité par stimulation de la roche et abaissement de la viscosité de l’hydrocarbure : duquel un fluide homogène de viscosité égale à celle de l’eau à 20°C (une centipoise) s’y déplace à la vitesse de 1 cm/s sous l'influence d’un gradient de pression de 1 atm/cm » (Wikipédia). Centre d’analyse stratégique - 215 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
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également parfois besoin de stimulation pour être exploités (fracturation de la roche,<br />
technique utilisée depuis la fin des années 1940 pour les pétroles lourds,<br />
abaissement de la viscosité avec des additifs, utilisation de gaz pour pousser les<br />
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les hydrocarbures de roche-mère (huile et gaz) qui ont la même composition que<br />
les hydrocarbures conventionnels (même maturité de transformation de la matière<br />
organique dans le sous-sol sous l’action du temps, de la température et de la<br />
pression) mais qui sont restés piégés dans leur roche-mère sans avoir pu migrer<br />
dans une roche réservoir (cas des hydrocarbures conventionnels).<br />
Classification des hydrocarbures conventionnels<br />
et non conventionnels<br />
Source : IFPEN<br />
De ces considérations découlent trois remarques :<br />
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il n’est pas surprenant que les réserves d’hydrocarbures de roche-mère soient<br />
significativement plus importantes que les réserves d’hydrocarbures conventionnels,<br />
puisque ces derniers ne sont que des hydrocarbures de roche-mère à qui<br />
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géologique imperméable, les a conservés jusqu’à nos jours ;<br />
les techniques d’exploitation des hydrocarbures conventionnels ne permettent pas<br />
d’exploiter les hydrocarbures de roche-mère, puisqu’il va falloir « stimuler » cette<br />
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(1) La perméabilité se mesure en darcys, d’après l’ingénieur français Henri Darcy (1803-1858). « Un<br />
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