De nouvelles méthodes de stimulation pour un traitement plus efficace des systèmes géothermiques perfectionnés
Il existe essentiellement un obstacle qui sépare les techniques conventionnelles des systèmes géothermiques perfectionnés (EGS): la capacité à produire de l’énergie abordable en pompant de l’eau à haute pression dans une roche chaude à faible perméabilité. Ce processus appelé stimulation hydraulique ouvrira de toutes nouvelles voies pour la société. Les ressources géothermiques dont l’exploitation n’était pas viable jusqu’à présent sur le plan économique deviendront soudainement une évidence. Nous n’en sommes pas encore exactement là. Les EGS ont encore beaucoup de chemin à parcourir pour faire leurs preuves et attirer des investisseurs, et les efforts fournis dans le cadre du projet DESTRESS sont destinés à leur faciliter la tâche. Depuis 2016, le projet s’appuie sur les avancées réalisées dans le secteur pétrolier et gazier pour mettre au point de nouvelles méthodes de stimulation dans le but de réduire les coûts, d’accroître la transmissivité du réservoir et de minimiser l’impact environnemental. Cela implique notamment la prévention des évènements sismiques et de la pollution des réservoirs souterrains. «Nous nous sommes inspirés du développement des réservoirs d’hydrocarbure, avec une différence notable: la stimulation géothermique cible un traitement du réservoir sans danger pour l’environnement», indique Ernst Huenges, directeur du Centre international pour la recherche géothermique (GFZ) au Helmholtz Centre Potsdam, en Allemagne, et coordinateur du projet DESTRESS. Les concepts utilisés par le consortium du projet reposent également sur l’analyse approfondie du risque et sur les récents progrès scientifiques en matière d’interaction entre le fluide et la roche, permettant ainsi d’adopter une approche de stimulation douce, de déterminer avec plus de précision le champ des contraintes et d’analyser la sismicité induite. Le concept DESTRESS est appliqué sur plusieurs sites. «Des démonstrations de nos traitements de stimulation sont actuellement en cours dans différents environnements géologiques et dans des conditions variées propres aux sites, tels que les états spécifiques des puits et des distances qui diffèrent par rapport aux villes. Dans chaque cas, les adaptations requises sont liées aux types de voies pour les fluides. Les réservoirs de type espace lacunaire requièrent plus de traitements chimiques pour dissoudre les obstacles à l’aide d’acides, tandis que les réservoirs de type fracture réagissent davantage à la stimulation hydraulique et mécanique», explique M. Huenges. DESTRESS a été divisé en sept lots de travaux, dont deux visaient à fournir un démonstrateur pour un traitement innovant de stimulation: un pour les traitements combinés hydrauliques et d’acidification du grès et des autres roches, et un pour la stimulation cyclique hydraulique et en plusieurs étapes des granits et du grès étanche.
Une source d’inspiration pour les nouveaux sites
Même si le projet doit s’achever fin novembre 2020, M. Huenges est convaincu que n’importe quelle partie prenante recherchant des traitements similaires pour résoudre les problèmes de productivité et d’injectivité sur son propre site pourrait prendre DESTRESS comme exemple. «Les enseignements tirés des opérations de DESTRESS, notamment concernant l’évaluation appliquée du risque et les flux de travail, influenceront assurément de manière positive les traitements à réaliser ultérieurement sur d’autres sites (par exemple United Downs au Royaume‑Uni)», a‑t‑il indiqué. Le potentiel d’un approvisionnement en chaleur géothermique en Europe est énorme et la demande croissante en énergie renouvelable rend le système EGS attrayant, à condition que les risques environnementaux soient gérés de manière positive. Au cours des prochains mois, afin de continuer à combler les lacunes restantes, l’équipe de DESTRESS se concentrera sur la stimulation en plusieurs étapes, qui reste encore à démontrer pour les systèmes géothermiques avec un niveau suffisant de fiabilité. Après cela, la commercialisation ne devrait plus être très loin. «Nous pensons être proches de la commercialisation pour les puits nouvellement développés», indique M. Huenges. «Cependant, nous avons récemment appris qu’un développement supplémentaire est requis pour les puits plus anciens en raison de problèmes d’intégrité. Plusieurs parties prenantes impliquées dans le projet DESTRESS, et dans un projet de suivi de l’UE, poursuivront le développement de nouvelles solutions de traitement.»
Mots‑clés
DESTRESS, géothermique, système géothermique perfectionné, stimulation hydraulique, interaction entre le fluide et la roche, démonstrateur, impact environnemental
