Susciter l’adhésion aux projets de fracturation hydraulique grâce à une stratégie de gestion des eaux

Bien qu’elles gagnent du terrain dans une multitude de pays, l’exploration et la production du gaz de schiste se butent en Europe à de nombreux obstacles ayant trait notamment à la question de la gestion des eaux.

D’importantes idées fausses continuent d’être propagées, ce qui a pour effet de retarder l’atteinte de l’acceptabilité tant au niveau politique que de la population en général. Nous avons constaté que, pour obtenir du succès, nos clients doivent d’abord être capables de fournir aux organismes de réglementation et aux autres intervenants toutes les réponses et données scientifiques qu’ils souhaitent obtenir, et être en mesure de le faire très clairement et au début du processus.

De telles réponses découlent d’une connaissance approfondie du sol et du sous-sol, de la modélisation des fractures, de l’analyse de l’état des réservoirs et de la planification intégrée de la gestion des eaux ainsi que de l’évaluation des risques liés à chacun de ces éléments.

Voici un bref aperçu des préoccupations entourant le volet eaux ainsi que du rôle qu’une stratégie d’ensemble en matière d’évaluation des risques et de gestion des eaux peut jouer au moment de la mise en œuvre d’un projet d’exploration et de production responsables de gaz de schiste :

Énonciation claire de la quantité réelle d’eau requise

Beaucoup de gens croient que la fracturation hydraulique exige d’énormes quantités d’eau. En réalité, pour chaque opération de stimulation de fractures hydrauliques, la quantité d’eau qu’on utilise généralement représente l’équivalent d’une demie à deux piscines olympiques.

Un exploitant qui, au cours d’une année, forerait 20 puits et stimulerait 20 fractures dans chacun d’eux utiliserait 2 000 000 de mètres cubes d’eau. Cela semble beaucoup mais, en comparaison, cela représente moins de 0,01 % de la quantité d’eau utilisée chaque année à des fins domestiques, agricoles et industrielles en Angleterre et au Pays de Galles. Par ailleurs, il existe des façons de réutiliser l’eau de reflux afin de stimuler d’autres fractures ou d’autres puits.

Analyse exhaustive des sources d’eau

On utilise des modèles de simulation dynamique pour déterminer les demandes d’eau actuelles et futures.

On doit évaluer minutieusement chaque source d’eau potentielle pour chaque projet et tenir compte des réalités locales qui lui sont spécifiques. Si les ressources en eaux souterraines et de surface disponibles dans les environs ne suffisent pas, il faudra prévoir un approvisionnement en eau par pipeline ou par camion. Cette dernière option est généralement retenue pour les phases initiales, mais la première peut devenir plus appropriée à mesure que les activités d’extraction progressent.

Pratiques exemplaires en matière de stockage des eaux

Suivant la réglementation en vigueur localement, l’eau de reflux de fracturation résultant des travaux dans un puits doit être stockée dans des réservoirs endigués et munis de systèmes de protection contre les fuites qui sont entreposés sur place ou encore dans un endroit centralisé. De plus, la gestion des eaux de ruissellement provenant des plateformes d’exploitation exige que les réservoirs soient d’un volume adéquat et qu’ils puissent résister à des précipitations abondantes.

Des mesures d’ingénierie complexes doivent être prises pendant la construction des installations de traitement des eaux de manière à rendre possibles les activités de vérification de l’intégrité structurale et d’assurance de la qualité.

Intégrité en matière de conception de puits et d’analyse de réservoirs

Bien qu’aucun cas d’aquifère contaminé par un fluide de fracturation par suite de la stimulation d’une formation aux États-Unis n’ait été attesté de façon indépendante, on dispose de données probantes qui montrent que des variations de la teneur en méthane ont été enregistrées dans certains aquifères peu profonds. Cela peut être dû à la piètre qualité de la construction d’un puits ou à une contamination déjà existante.

On ne saurait sous-estimer l’importance que revêtent une conception et une ingénierie adéquates des puits. L’excellence en matière de cimentation et de tubage est essentielle pour prévenir la migration de gaz naturel dans des formations aquifères et s’assurer de restreindre la stimulation de la formation visée.

Le recours à la modélisation de réseaux de fractures discrètes en vue de l’analyse d’un réservoir peut aussi aider grandement à réduire les risques au minimum.

FracMan, le logiciel de modélisation tridimensionnelle de réseaux de fractures discrètes de Golder, se fonde sur des données de nature géomécanique, des attributs sismiques et d’autres caractéristiques propres à un site pour produire un modèle qui permet de visualiser le processus de fracturation hydraulique, de déceler la présence de toute faille ou fracture subissant une contrainte importante, et de simuler et concevoir la fracturation hydraulique provoquée.

Cette technologie a été mise au point au cours des 25 dernières années, grâce entre autres aux informations que des clients, des géoscientifiques et des spécialistes de Golder ont fournies dans le cadre de projets menés dans le domaine du traitement des déchets radioactifs ainsi que dans les secteurs minier, pétrolier et gazier.

Solutions relatives au traitement, à la réutilisation, au retour et à l’évacuation des eaux

En ce qui concerne le traitement des eaux de reflux, l’une des solutions consiste en l’installation temporaire sur le site d’une station de traitement des eaux mobile. Cela peut être particulièrement intéressant dans les cas où la construction de pipelines directement raccordés à une usine municipale de traitement des eaux ou à d’autres installations n’est pas une option envisageable.

Une autre possibilité consiste à transporter l’eau par camion dans une station de traitement éloignée.

Selon la solution retenue, les eaux seront retournées dans l’environnement – généralement dans des eaux de surface – ou réutilisées. Toutefois, des opérations d’évacuation des eaux seront toujours nécessaires.

Stratégie intégrée de gestion des eaux

Les exploitants doivent élaborer leur démarche en matière de traitement, de réutilisation et d’évacuation des eaux – de même que leur approche relative aux quantités, aux sources et à l’entreposage – dans le cadre plus global de leur stratégie de gestion des eaux, et ce dès le tout début du processus. Une planification méticuleuse de la chaîne d’approvisionnement peut permettre de faire des économies, de réduire les risques au minimum et de garantir la durabilité.

Lorsqu’on élabore des plans de façon précoce concernant chaque étape et qu’on comprend l’intégralité du cycle de vie de l’eau, il est beaucoup plus probable que la fracturation hydraulique parvienne à satisfaire aux exigences sur le plan social, environnemental et réglementaire.

N’hésitez pas à communiquer avec moi pour discuter de vos besoins en matière d’exploration de gaz de schiste ou encore de questions liées à la gestion des eaux – à l’adresse suivante : GDiggesLaTouche@golder.com


Gareth Digges La Touche, associé principal et hydrogéologue chez Golder, mène, en collaboration avec des clients, des investigations relatives aux eaux souterraines et à l’écoulement des fluides dans le secteur du pétrole et du gaz non conventionnel ainsi que dans le secteur minier. Il est titulaire d’un diplôme en géologie et géographie de l’Université Keele, d’une maîtrise en informatique des sciences de la Terre de l’Université Keele, et d’une maîtrise en hydrogéologie de géographie de l’Université de Birmingham. Géologue agréé, il possède le titre de géologue européen, en plus d’être membre de la Geological Society of London et de la Royal Geographical Society.

 

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