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Avenir sans Pétrole

Etats-Unis: La sècheresse va-t-elle briser l'élan productif du shale oil et du shale gas ?

28 Juillet 2012 , Rédigé par Benoît Thévard Publié dans #Pic pétrolier

Les Etats-Unis connaissent leur plus importante sécheresse depuis plus de 50 ans, l'industrie du gaz et du pétrole se trouve confrontée à une situation compliquée, mais néanmoins prévisible.

 

Un article du monde en date du 28 juillet annonce: La sécheresse aux États-Unis s'intensifie à un rythme sans précédent. Les zones agricoles du midwest sont particulièrement touchées alors qu'elles produisent 75% du maïs et du soja américain. Face à une telle situation les restrictions deviennent indispensables et c'est ce qui pose problème à l'industrie pétrolière et gazière.

 

palmer droughtCarte des zones touchées par la sécheresse

 

Les USA sont sous le feu des projecteurs en ce moment avec leur "formidable" boom de la production de pétrole et de gaz non-conventionnels. Ils sont devenus le symbole de la nouvelle ère du pétrole, faisant naître l'espoir d'une possible poursuite du modèle de société en vigueur. Les articles et ouvrages se multiplient pour indiquer que le pic pétrolier n'existe plus, que le prix du pétrole a changé la donne et que dorénavant, nous allons vivre une surproduction pétrolière grâce aux formidables progrès technologiques.

 

Seulement voilà, les hydrocarbures dont il est question sont dans la roche mère, c'est à dire une roche très peu perméable et qui ne laisse pas circuler les fluides. Comme je l'ai expliqué dans un autre article, il faut donc réaliser des fracturations hydrauliques pour permettre au gaz et au pétrole de s'échapper et de remonter à la surface. Non seulement ce type d'exploitation implique un grand nombre de fracturations pour maintenir une production suffisante, mais chacune de ces fracturations  nécessite une très grande consommation d'eau douce et c'est là tout le problème !

 

Le dernier numéro du Oil&Gas Journal (à sortir en kiosque le 30 juillet) fait le point sur ce défi auquel sont confrontés les exploitants: maintenir la production énergétique indispensable à l'économie américaine, malgré un manque d'eau généralisé.

 

Shale oil  (huile de schiste) - Eagle ford et Bakken

 

Eagle Ford est la seconde région pour la production du shale oil après le Bakken (North Dakota), avec une production supérieure à 500 000 barils par jour. La demande en eau pour l'exploitation dans cette région représente  570 m3 par forage et  22700 m3 pour chaque fracturation . Or aujourd'hui, non seulement les producteurs doivent aller chercher l'eau par camions à plus de 50 km (un camion type transporte 20m3), mais les fermiers qui hier vendaient leur eau à 0,13$/L*, sont très soucieux de voir leurs réserves s'épuiser et refusent de la vendre à 0,2$/L* (+50%). Dans ces conditions, autant dire que la situation inquiète à la fois les compagnies mais également l'ensemble des fermiers de la région. La même préoccupation grandit pour les fermiers du Bakken (première région de production pour le shale oil) quant à la disponibilité de l'eau.

 

water-truck.jpg

Camion d'eau sur un site de shale gas (Marcellus)source

 

Shale gas (gaz de schiste) - Marcellus

 

La région de Marcellus est réputée pour son immense gisement de shale gas (410 Tcf soit 6 fois les réserves prouvées de gaz naturel de l'Union Européenne). La Susquehanna River Basin Commission a suspendu les permis de prélèvement d'eau dans les rivières, ce qui impacte une trentaine de compagnies. La situation déjà difficile de ces entreprises à cause de la baisse des prix du gaz aux USA, risque de s'aggraver avec l'augmentation des coûts liés à l'eau. Selon Chris Faulkner, PDG de Breitling Oil&Gas, il n'est pas impossible que les producteurs s'orientent vers les solutions de désalinisation et de recyclage, bien plus coûteuses, mais qui semblent être les solutions de long terme.

 

Au-delà des questions économiques, c'est tout simplement pour des raisons techniques liées à l'eau que la production nationale pourrait diminuer et ainsi briser cet élan productif des États Unis, sous le regard curieux des observateurs du monde entier.

 

Il faudrait tirer les enseignements de ces pratiques extrêmes. Avec l'exploitation excessive des ressources de la roche mère, nous reproduisons l'erreur de l'éthanol de maïs en créant une concurrence entre énergie et alimentation. Nous savons déjà que l'eau est un des plus grands enjeux planétaire, un élément indispensable à la survie de l'Homme, et nous gaspillons cette ressource pour tenter, à travers le prisme de l'énergie, de retrouver une croissance qui ne renaîtra plus de ses cendres.

 

*Suite au commentaire de Philippe, je précise que ces prix de vente de l'eau sont bien ceux donnés dans l'article du Oil&Gas journal. Cependant, ils semblent bien trop élevés pour être réalistes car cela représente un coût de 3 à 5 millions de dollar par fracturation, rien que pour l'eau. On peut raisonnablement supposer que les chiffres réels sont plutôt de 0,13 cents et 0,2 cents plutôt que 0,13$ et 0,2$, soit une erreur d'un facteur 100.

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Philippe Labat 10/11/2012


Je vais répondre à mon ami Jacques, que je suis heureux de retrouver sur ce blog, au sujet de la récupération des liquides de fracturation. Je
pense que cela intéressera aussi Benoît.


Il faut bien comprendre comment fonctionne une fracturation dans un puits horizontal. On isole mécaniquement une zone d’une centaine de mètres
de longueur (par des systèmes gonflables appelés « packers » placés tous les 100 mètres dans le train de tubes (le « casing ») descendu dans le puits). La zone ainsi isolée
est perforée, et il est pompé, sous très forte pression, quelque 300 mètres cubes d’un gel visqueux portant des billes de sable ou de céramique visant à maintenir les fractures ouvertes. La
pression force la roche à se fracturer et le gel pénètre dans les fractures au fur et à mesure que celles-ci se développent. Les grains de sable pénètrent également les mêmes fractures. Ces
grains ont pour vocation de garder la fracture ouverte après l’élimination des liquides, au lieu de la voir se refermer sur elle-même à la fin du pompage haute pression.


Il est connu qu’aux grandes profondeurs où les gaz de schistes sont exploités, les fractures se développent verticalement. En fonction de la
résistance mécanique relative des roches constituant la zone à fracturer et les « épontes » (la couche au-dessous et la couche au-dessus de la zone d’intérêt), le développement de la
fracture ira plus ou moins loin vers le bas et vers le haut. L’expérience et le calcul montrent que ce développement vertical dépasse rarement une centaine de mètres, dans une direction comme
dans l’autre.


Au dégorgement (l’opération consistant à expulser du puits tous les liquides qui y ont été pompés), il y a dyssymétrie entre l’éponte
inférieure et l’éponte supérieure. Les liquides qui ont empli les fractures ouvertes dans l’éponte supérieure vont retomber par gravité dans le puits horizontal, dont ils pourront être éliminés
sans difficultés particulières. Les liquides qui ont empli les fractures ouvertes, et maintenues ouvertes, dans l’éponte inférieure n’ont pas la même chance. La loi de la pesanteur va les
empêcher de remonter dans le puits horizontal. Même un afflux éventuel de gaz venant d’une couche plus basse que le puits horizontal ne permettra pas de remonter ces liquides jusqu’au puits. Les
liquides piégés dans les fractures ouvertes de l’éponte inférieure sont donc condamnés à y rester pour l’éternité. En d’autres termes, c’est la porosité de fracture créée dans l’éponte inférieure
qui piège le liquide de fracturation.


Les caractéristiques de résistance mécanique des épontes expliquent les différences, que l’on observe entre les bassins sédimentaires
exploités pour les gaz de schiste, de récupération des liquides de fracturation. Moins il y a de fractures dans l’éponte inférieure, meilleure est la récupération des liquides de
fracturation


Il faut noter que le problème ne se pose pas pour les fracturations au propane. La température élevée, et la chute de la pression après
l’opération de pompage, font retourner le propane à l’état gazeux, et la loi de la pesanteur joue en sens inverse : la totalité du propane remonte à la surface.


 

Jacques Negre 12/11/2012


Merci, Philippe, pour ces précisions qui expliquent bien le mécanisme de récupération des liquides de fracturation. Donc, une récupération de 90% est théoriquement possible dans le meilleur cas,
même si cela est rare, et c'était là la question de Benoit Thevard.


En ce qui concerne le volume du liquide, je note que tu parles de 300 m3, ce qui me semble beaucoup plus réaliste que les 10 ou 20,000 m3 qui sont mis en avant par les "anti gaz de schiste" pour
dénoncer le gaspillage de l'eau. Je me demande d'où vient ce dernier chiffre ?????


 

Philippe Labat 12/11/2012


Les 300 mètres cubes, c'est pour une seule fracturation, sur une longueur de 100 mètres. Le volume d'eau à utiliser pour un puits dépend ensuite du nombre de fracturations réalisées sur ce puits
: autant de fracturations qu'il y a de segments de 100 mètres à traiter. On peut atteindre 10 000 mètres cubes s'il y a 3 000 mètres de drain horizontal à traiter. Si on fait des drains encore
plus long, une tendance qui semble être l'avenir d'après le rapport interministériel des hauts fonctionnaires français, ça consommera encore davantage d'eau (mais il y aura moins de
puits). 

jean-charles 13/11/2012


bonjour Benoit et bonjour à tous,


je suis, depuis tres longtemps, tres sensibilisé à toutes les thématiques environnementales. j'étais présent à la conférence que vous avez donné à Nantes où j'ai véritablement découvert cette
problématique de la raréfaction des énergies fossiles et de notre mode de fonctionnement, j'ai trouvé votre argumentation tres convaincante. depuis je vais régulièrement sur votre blog lire vos
articles que je trouve instructifs et pertinents.


j'ai une question qui est la suivante ; quelle regard portez vous sur les récentes déclarations de l'AIE qui prétend que les états unis auront leur indépendance energétique d'ici 2020 et seront
même en excédent d'ici 2035 ? est-ce crédible ? ou est-ce de la désinformation ?


perso, d'où je suis, j'y vois une révélation plutôt inquiétante et un bien mauvais signal lancé à la population (en gros, "ne vous inquiétez pas, on a de la ressource, on va continuer à
fonctionner comme depuis le début du 20ème siècle !").


cordialement


 


JC

Oliv 02/03/2014

D'où l'intérêt US de déstabiliser le Venezuela, l'Ukraine, et tous les coins stratégiques. Au lieu d'investir massivement dans la résilience (cure de désintox), on joue à la guerre des gangs pour contrôler la came.