Géothermie à Lons : Un projet de recherche de fonds (1)


puits      

La Société Fonroche a le projet de réaliser un puits géothermique à Lons. Le fluide à haute température, générerait de l’électricité, et l’eau chaude résiduelle pourrait être utilisée pour le chauffage urbain. Mais ceci n’est qu’un projet. Le nombre de verrous techniques et économiques est tel que la probabilité d’aboutir paraît limitée.

De manière à obtenir l’information la plus exacte possible sur ce sujet très technique, je me suis entretenu avec M JP Soulé, Directeur de Fonroche Géothermie.

La France possède déjà divers équipements géothermiques en fonctionnement depuis de nombreuses années. Deux principaux types d’utilisation de la géothermie industrielle existent:

– La géothermie basse température qui consiste à faire circuler de l’eau entre deux puits et obtenir une eau chaude destinée au chauffage urbain.

– La géothermie haute température où une eau plus chaude est recherchée (160°C au moins) en vue de production électrique. Dans cette deuxième catégorie on trouve l’installation de Bouillante en Guadeloupe, où on récupère une eau à 200°C à environ 1000m de profondeur (proximité volcanique) et celle de Soultz en Alsace qui utilise une eau à 200°C circulée dans des roches fissurées situées à 5000m de profondeur environ.

En France métropolitaine, le gradient géothermique (évolution de la température en fonction de la profondeur) varie suivant les régions. Il est plus élevé en Alsace, dans le Massif Central, et en Aquitaine.

C’est une des raisons pour lesquelles Fonroche a choisi l’Aquitaine, et plus précisément la région paloise pour ce projet. La deuxième raison, d’une importance majeure, est qu’un nombre important de puits ont été forés dans la région, permettant d’avoir des connaissances sur la géologie et les réservoirs.

Le projet a pour objectif de produire 350 m3/h de fluide à 175°C, ce qui permettrait la génération de 5,5 MWe (On notera que dans la DUP, le projet parle d’une température limite inférieure de 150°C pour la génération électrique).

Les réservoirs de la dolomie de Mano et de Meillon ont été exploités pour produire du gaz dans la banlieue sud paloise pendant de nombreuses années. C’est dans ces réservoirs situés à plus de 5000m de profondeur que sera placé l’échangeur de fond qui permettra le réchauffage du fluide. La température statique attendue au niveau du réservoir est de 180°C.

Le principe consiste a faire circuler un fluide qui va se réchauffer au cours de sa descente et dans l’échangeur de fond. Celui-ci serait constitué par un drain horizontal de 2000 m environ entre 5 et 6000m de profondeur verticale, intercepté en son extrémité par une déviation du puits (voir schéma). Cependant, avec un tel circuit concentrique dans un puits il n’est pas possible d’obtenir la température souhaitée du fluide en sortie puits. En effet durant la remontée, le fluide chaud montant se refroidit au contact de l’annulaire froid où circule le fluide descendant (Il est surprenant que Fonroche ait présenté un projet avec circulation concentrique, et donc un seul puits, alors qu’il est assez évident que cette architecture ne peut convenir). Il paraît donc indispensable de forer deux puits, l’un pour la descente du fluide, l’autre pour la remontée. C’est l’orientation actuelle du projet.

Mais ceci ne suffit toujours pas pour obtenir une température suffisante. En effet si on circule à des débits aussi élevés (350m3/h)  l’eau refroidit les environs de l’échangeur de fond, il s’établit une température en circulation plus basse de plusieurs degrés, voire dizaine de degrés, que la température statique initiale (180°C) et donc une température de sortie trop faible.

Le projet envisage de « compléter » cette circulation par une injection de l’ordre de 100m3/h dans le réservoir Mano, associée à une production d’eau du réservoir Meillon du même ordre de grandeur (cette eau produite permettant de remonter la température du fluide en établissant des échanges par des « boucles convectives » à l’intérieur des réservoirs). L’idée serait que ce fluide injecté dans le réservoir supérieur « circulerait » dans chacun des réservoirs et aussi, peut-être, entre les réservoirs, du Mano vers le Meillon…

A ce point de l’exposé, les choses deviennent encore plus complexes…

Cela impliquerait, en phase d’exploitation, une forte surpression en face du réservoir Mano (pour injecter) et ensuite une dépression significative au niveau du Meillon pour produire, avec le complément d’un pompage dans le puits pour évacuer le fluide jusqu’à la surface.

Dans ce projet, la liste des verrous technologiques est longue.

Tout d’abord la faisabilité de l’ouvrage n’est absolument pas garantie. En effet, un facteur déterminant est la pression qui règne aujourd’hui au niveau des réservoirs. Il est fait l’hypothèse que malgré la déplétion liée à l’exploitation du gaz, la pression est remontée (ou ne s’est pas trop abaissée) pour être  hydrostatique (équilibrée par une colonne d’eau). Cela n’a rien de sûr, et ce n’est que lorsqu’on arrivera dans la couche que l’on saura. Si ce n’est pas le cas, la réalisation d’un drain sub-horizontal et du second drain serait extrêmement difficile pour ne pas dire impossible.

Et ne parlons pas de l’équipement du puits, des contraintes thermiques sur les tubages, tubings, et autres joints coulissants.

Le pompage dans un puits avec un fluide haute température corrosif n’est pas fiable, d’autant qu’on parle de débits élevés.

L’architecture de ces puits nécessite de gros diamètres pour permettre des circulations de débits de 8400 m/jour (tubage du drain horizontal 9 5/8 de pouces soit environ 25 cm). L’appareil de forage serait donc un appareil ultra lourd (750 Tonnes) que Fonroche envisage d’acheter car il y aurait un marché  pour cette activité, en commençant par un puits en Alsace.

La durée de réalisation de ce doublet de puits serait d’un an…minimum.

Il faut rajouter les problèmes d’exploitation, entre autres :  la corrosion liée à un fluide salé contenant H2S et CO2, la haute température et les problèmes de dépôts, la pompe centrifuge immergée, les mesures des débits de fond injectés, …etc.

Quant à la compatibilité des caractéristiques des réservoirs (localisations, hauteurs, perméabilités, fissuration naturelle, …etc. ) avec les objectifs du projet, c’est l’inconnu. Ce n’est que lorsque les réservoirs seront traversés que l’on saura.

Aujourd’hui, nous sommes encore très loin d’une réalisation, le projet n’est pas réellement lancé. Fonroche et ses partenaires (en particulier le BRGM ) font des études sur leurs fonds propres.

Le premier obstacle majeur sera celui de l’obtention d’une subvention de 40 Millions d’euro dans le cadre des Investissements d’avenir. Sans subvention, le projet s’arrêtera là.

Si la subvention était obtenue, suivront deux années d’étude (géologie, réservoirs, etc…) pour améliorer les connaissances des réservoirs et essayer de lever les nombreux verrous technologiques. (2014/2015)

Le forage prendrait ensuite une année (au moins !) 2016.

Suivrait une période d’essais pour confirmer ou infirmer les capacités du puits à produire les quantités d’eau chaude demandées à la température souhaitée.

Ce n’est qu’ensuite que seraient lancées études et construction des installations de surfaces nécessaires à la génération électrique.

La production électrique, pourrait débuter, au mieux, en 2019.

Le coût total du projet est estimé à 83 Millions d’euro.

Sa rentabilité doit être assurée uniquement par la production électrique.

L’utilisation d’eau chaude ne pourrait intervenir que bien après (clients, construction réseau de distribution, etc.)

Il faut noter que ce projet s’inscrit dans un développement plus vaste de ce type de géothermie que souhaite mener Fonroche en Aquitaine et en France. La société a d’ailleurs obtenu un permis de recherches et exploitation géothermique couvrant la région d’Oloron à Tarbes.

Après cet exposé sommaire de la situation du projet, il est nécessaire de s’interroger sur sa faisabilité de ce projet, et sur les chances de voir se développer cette géothermie particulière en Aquitaine.

Ce seront les thèmes de nos prochains articles.

– par Daniel Sango

On trouvera un dossier complet de ce projet sur le site de la Préfecture des Pyrénées Atlantiques dans la rubrique concernant les Enquêtes d’Utilité Publique.

Comments

  1. Pierre Yves Couderc says:

    Un sujet très intéressant au plan économique comme écologique .Un gisement de calories et d’emplois dans le cadre des énergies renouvelables.
    Pour cela notre joli Béarn semble, encore une fois, bien favorisé. Avec la ressource en eau chaude et les hivers sans doute les plus doux de France.
    Et cela mieux que pour le gaz de Lacq qui aura duré bien moins qu’un siècle..L’espace fugace d’un instant.
    A quand l’interdiction du fuel et de l’ électricité pour chauffer les maisons au sud de l’Adour..

  2. La consommation d’une maison ou d’un appartement de100 m² correctement isolé est d’environ une tonne de fioul par an (ou équivalent gaz). On est dans le même ordre de grandeur. Evidemment, si vous avez une vieille maison mal isolée de 200 m², vous pouvez multiplier ce chiffre par 8…
    J’ai même des amis qui ont une maison récente, correctement isolée, d’environ 150 m² avec un étage, avec un poêle à bois au milieu de la maison et qui ne brulent que 8 stères par an sans autre moyen de chauffage et pour une température correcte.

    • Helene Lafon says:

      « …pour une température correcte…. »,
      Des chiffres !

      • Une température normale: 19°.
        Cela dit, vous avez raison de me demander de préciser parce que 1 degré de plus, c’est 7% de chauffage en plus !
        « Encore une ânerie » me disait Oscar, oui… de son côté !

  3. Forer à 6000m pour chauffer de l’eau à 175°C, c’est un peu comme quand nos édiles mettent des éoliennes là où il y a peu de vent ou des panneaux PV là où il y a peu de soleil. Enfin, ça dépend sans doute aussi de la dureté de la roche…
    Et toujours, on parle de production d’électricité propre au lieu de passer d’abord à un chauffage et une clim propre et un mode de vie moins énergivore. Au niveau domestique, l’énergie consommée l’est à 1/4 dans l’électricité pour les appareils et aux 3/4 dans le chauffage, sans parler de la voiture, qui consomme en moyenne autant d’énergie que la maison…

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