Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
Ce sont ces techniques qui ont le plus évolué au cours des dernières années, afin
d’assurer le suivi du forage et de l’exploitation 1 . Des capteurs (« géophones ») sont
enterrés à une dizaine de mètres de profondeur (pour éliminer le bruit ambiant) selon
un maillage recouvrant toute la zone de forage (les nœuds sont espacés de quelques
dizaines de mètres). Ils fonctionnent sur batteries et restent actifs le temps utile. La
structure du sous-sol est reconstituée par analyse des signaux reçus et par
triangulation. Cette technique, bien qu’un peu lourde et onéreuse, est rapidement
rentabilisée car elle améliore très sensiblement le rendement des puits, et surtout
l’estimation des ressources disponibles. Aujourd’hui, encore près de quatre forages
sur cinq s’avèrent improductifs, et une des priorités des entreprises est d’augmenter
la probabilité de forages fructueux. Les entreprises ont donc intérêt à avoir recours
aux techniques d’analyse sismique dès que l’exploration est envisagée.
Le guidage du trépan de forage (« geosteering ») se fait grâce à des capteurs acoustiques
placés derrière ce trépan. Les données sont envoyées périodiquement pour reconstitution
du terrain dans la zone de forage par imagerie 3D et focalisant celui-ci au décimètre
près. À noter que la stabilité du terrain s’en trouve renforcée à plus long terme, puisque
ces microséismes, lorsqu’ils surviennent, provoquent le relâchement de contraintes en
sous-sol, permettant ainsi au terrain d’accéder à un niveau d’énergie plus faible.
6.2. Y a-t-il des techniques alternatives à la fracturation hydraulique ?
Des recherches de long terme sont en cours sur l’utilisation d’ondes acoustiques qui
seraient produites par des décharges électrostatiques. Le groupe Total a déposé deux
demandes de brevet français (n° FR 11/52062 et FR 11/52063) le 14 mars 2011.
D’autres fluides de « fracking » que l’eau sont envisagés, comme le propane, le CO 2
,
l’azote, le méthanol ou encore le GPL. Testé en 2006 au Canada, ce dernier a
l’avantage de nécessiter des quantités moindres, d’être entièrement récupérable et de
ne pas fixer les sels et minéraux qui ainsi ne remontent pas à la surface. Mais aucune
piste sûre et économiquement probante n’a été dévoilée.
6.3. La technologie des tubes employés dans les puits verticaux st mature
Les technologies actuelles de tubes sans soudure sont matures et ne posent pas de
problèmes. Elles sont utilisées dans l’exploitation des hydrocarbures conventionnels
depuis longtemps et le forage vertical, celui qui traverse les nappes phréatiques,
n’est pas propre aux GNC. Les défauts d’étanchéité qui ont pu se produire, aussi
bien dans le forage offshore (Macondo, dans le golfe du Mexique) que dans
l’extraction des GNC, sont dus à chaque fois soit au cimentage des jonctions à
l’extérieur des tubes, soit au vissage défectueux des colliers de liaison entre les tubes,
notamment en cas de réutilisation des tubes.
Vallourec est l’entreprise française possédant la maîtrise des technologies de tubage
et d’étanchéité sous pression. En la matière, peu d’innovations sont envisagées. Des
recherches progressent toutefois dans l’intégration de voies de communication aux
tubes afin de remonter un nombre plus important de données lors du forage ou de
l’exploitation des puits. Ce besoin est issu, entre autres, des retours d’expérience de
la catastrophe de Macondo.
(1) Source : Schlumberger.
Centre d’analyse stratégique - 220 - Août 2012
www.strategie.gouv.fr