II. LA FRACTURATION HYDRAULIQUE : UNE TECHNIQUE ANCIENNE ET MAÎTRISABLE
Des opérations de fracturation - ou, devrait-on plutôt dire, de fissuration de la roche - sont indispensables à l'extraction des hydrocarbures de roche mère, en raison de leur nature.
Il s'agit toutefois d'une technique ancienne et maîtrisable, qui a connu des améliorations constantes et continuera de progresser afin de répondre à des objectifs de productivité et d'innocuité environnementale.
A. POURQUOI ET COMMENT FRACTURER ?
1. Fissurer la roche : une nécessité pour accroître sa perméabilité
Les hydrocarbures non conventionnels sont piégés dans des argiles compactes dont la perméabilité est faible. Les caractéristiques de ces roches requièrent l'utilisation de techniques spécifiques pour atteindre un niveau acceptable de productivité des puits.
Le forage horizontal permet d'augmenter la section productive de chaque puits.
La stimulation permet d'améliorer artificiellement la perméabilité de la roche. Dans les réservoirs conventionnels, un traitement chimique, par acidification, peut suffire. Mais ce type de traitement est insuffisant pour extraire les hydrocarbures qui sont restés piégés dans la roche-mère. C'est pourquoi l'industrie recourt à la fracturation hydraulique, qui est une catégorie particulière - mécanique - de stimulation de la roche.
La fracturation hydraulique a pour objet de créer des microfissures et de réactiver le réseau naturel de failles existant dans la roche, afin de faciliter ainsi l'écoulement des hydrocarbures. Il s'agit de rouvrir ou créer artificiellement un réseau de fissures de petite taille autour du puits. Cette technique permet de drainer des hydrocarbures situés à plusieurs dizaines de mètres du puits.
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Lecture : La perméabilité est une constante pour un milieu poreux donné. Elle s'exprime en Darcy (D). La perméabilité détermine les conditions dans lesquelles un fluide s'écoule au travers d'un matériau. Cet écoulement répond à la « loi de Darcy » : son débit est fonction non seulement de la perméabilité (K) mais aussi du différentiel de pression, de la surface d'échange, de la viscosité du fluide, de la distance à parcourir dans le matériau. Chaque situation est donc unique. Source : D. Pillet (CGEIET) |
Comme le montre le schéma ci-dessus, chaque réservoir possède des caractéristiques uniques. Les propriétés de la roche varient en effet, parfois en quelques dizaines de mètres. Il n'existe donc pas de technique de stimulation optimale applicable à toutes les roches compactes. Afin d'évaluer un réservoir, il est nécessaire de collecter un certain nombre de données et de procéder à des tests de production.