40 secondes pour comprendre la fracturation hydraulique

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La vidéo de Sciences et Avenir explique le fonctionnement de la fracturation hydraulique pour extraire les gaz de schiste.

Le dernier rebondissement dans le dossier du gaz de schiste a été écrit par le Conseil constitutionnel lorsqu'il a validé, vendredi 11 octobre 2013, la loi interdisant la fracturation hydraulique. Alors, quelles sont les alternatives pour exploiter le méthane piégé sous terre ?

D'autres techniques sont en développement, mais aucune ne sera opérationnelle rapidement. On n'a donc pas fini d'entendre parler de la fracturation hydraulique : cette vidéo de Sciences et Avenir est consacrée au principe de fonctionnement de cette technique controversée, la seule qui permette à ce jour d'extraire le gaz de schiste.

LEXIQUE. Voici également le lexique pour mieux appréhender cet épineux débat énergétique.

1. Gaz de schiste. Il s’agit de méthane, né de la décomposition de matières organiques (algues et plancton). On le trouve dans les roches sédimentaires de type schisteuse, c’est-à-dire constituées de plaques empilées les unes sur les autres comme un millefeuille. Le gaz se trouve dans les interstices entre ces plaques imperméables, lesquelles empêchent la formation de nappes qu’il « suffirait » de pomper. Il faut donc casser la roche pour que les interstices communiquent entre eux afin d’en retirer tout le méthane présent de manière diffuse et éparpillée.

2. Pétrole de schiste. Appelé aussi huile de schiste, il s’agit de pétrole renfermé de la même manière dans les schistes et extrait, comme le gaz, par fracturation hydraulique. 

Pétrole et gaz de schiste sont destinés aux même usages que les hydrocarbures accumulés dans des poches souterraines et extraits de manière conventionnelle.

3. Forage à l’horizontale. Pour atteindre la roche sédimentaire, il faut creuser très profond, entre 1500 et 3000 mètres sous terre, à la verticale. Puis, arrivée à la roche renfermant les gaz, la foreuse dévie pour avancer horizontalement dans les schistes. On peut relier jusqu’à huit turbines horizontales, chacune orientée dans une direction différente, à une même tête de puits en surface. On peut forer horizontalement sur huit kilomètres, et dans plusieurs directions de l'espace. Cela optimise la quantité de gaz extraite et permet de rentabiliser l’opération, cette technique de forage coûtant très cher.

4. Fracturation hydraulique. Quand la foreuse a réussi à pénétrer la roche, il faut établir une connexion entre les pores de la roche, ces espaces microscopiques et remplis de méthane. La technique consiste à injecter par le puits horizontal des milliers de litres d’eau sous haute-pression (à 600 bar). L'eau est additionnée de sable, qui va maintenir écartées les plaques de schiste une fois l’injection arrêtée, et de produits chimiques (bactéricides, anti-corrosifs, acides) capables de lisser les parois de roche pour fluidifier la circulation du gaz. Puis on pompe l’eau pour laisser la voie libre au gaz qui remonte par le tube de forage jusqu’à la surface. Il est récupéré dans des réservoirs, raffiné et évacué par gazoduc.

5. Permis de recherche. Une entreprise privée peut se lancer dans des travaux d’exploration sur une zone donnée après l’obtention auprès du gouvernement d’un permis de recherche.

Il est délivré sur dossier adressé au ministère de l’Energie. La décision tombe au terme d’une procédure allant d'un à deux ans et le permis est valide cinq ans, renouvelable deux fois. Mais pas pour la même surface de recherche: le premier renouvellement porte sur la moitié du périmètre initial, le deuxième sur un quart du périmètre restant. Il reste quand même un seuil plancher de 175 km2. Les pouvoirs publics ne peuvent pas imposer une surface de recherche plus petite.

sciences et avenir 23/10/2013