Gazele de șist pot fi exploatate corespunzător pentru știință

Interviu cu Gilles Pijaudier-Cabot, director al Laboratorului de fluide complexe și rezervoarele acestora (Total-CNRS-Universitatea din Pau).

O fântână pentru extracția gazelor de șist, în formațiunea sedimentară a Eagle Ford, în Texas. Mai greu de recuperat decât hidrocarburile convenționale, gazul de șist și petrolul necesită un număr mare de infrastructuri (foraje, bazine pentru stocarea apei, drumuri etc.). Această „poluare de suprafață” este una dintre problemele majore ale exploatării lor.

Ce este petrolul, petrolul sau gazul de șist ?

Gilles Pijaudier-Cabot: Acestea sunt hidrocarburi prinse în argile foarte slab permeabile numite șisturi. În cazul hidrocarburilor convenționale, petrolul sau gazul se formează într-o rocă denumită rocă de bază, apoi migrează în sus într-o „rocă de rezervor” poroasă, acoperită de o „rocă de etanșare”, care împiedică zborul lor. Pentru șisturi, hidrocarburile rămân prinse în roca de bază.

În consecință, depozitele sunt mai dificil de exploatat: este necesară fracturarea rocii, astfel încât hidrocarburile să scape din ea. Pentru a face acest lucru, injectăm apă sub presiune, amestecată cu nisip (pentru a preveni închiderea prea rapidă a fisurilor) și diferiți aditivi (cum ar fi lubrifianții care favorizează pătrunderea nisipului în fisuri).

Termenul petrol desemnează în mod generic toate hidrocarburile lichide. Acestea variază de la uleiuri „ușoare” (nu foarte vâscoase și care conțin puține impurități) până la cele mai grele (bitumuri).

Care este amploarea exploatării și rezervelor lor ?

G. P.-C.: Astăzi, folosim în principal gaz. În majoritatea cazurilor, uleiurile ies din piatră mult mai ușor. Acestea sunt încă exploatate în câteva câmpuri de puțuri din Statele Unite și sunt în curs de cercetare pentru a dezvolta tehnici de extracție. De fapt, cererea de la companiile petroliere este redirecționată către acest produs, datorită unei anumite saturații a piețelor gazelor naturale din cauza afluxului de gaze de șist.

Exploatarea șisturilor are loc în principal în Statele Unite. Mai multe țări încep să-și exploreze subsolul în detaliu sau chiar, pentru unii, să extragă gazul. Astfel, la începutul anului 2014, în China erau deja săpate aproximativ 100 de puțuri (față de 40.000 în total în Statele Unite) .

Rezervele mondiale se ridică la 345 miliarde de barili de petrol (55 miliarde de metri cubi) și 207 trilioane de metri cubi de gaz de șist extractibil din punct de vedere tehnic, potrivit unei estimări a Agenției SUA de Informare a Energiei (eia) din 2013. Acest lucru ar reprezenta 10% din exploatarea tehnică petrol și 32% din gaz în lume. Mai multe țări ar fi deosebit de bine dotate: Statele Unite, Argentina, Rusia, Algeria, Canada și Mexic. În Europa, Franța se află, cu 3 900 miliarde de metri cubi de gaz, pe poziția a doua, în spatele Poloniei.

Sunt aceste estimări de încredere ?

G. P.-C.: Nu intotdeauna. În cazul Franței, estimarea se bazează pe sondaje efectuate de BRGM (Bureau of Geological and Mining Research), ifpen (Institutul francez de petrol și noi energii) și câteva companii care produc petrol în regiune. mai ales în Seine-et-Marne). Cu toate acestea, această estimare este supusă unor mari incertitudini: rezervele reale ar putea fi de zece ori mai mari sau de zece ori mai mici. În plus, este departe de a ști întotdeauna dacă depozitele ar fi ușor de exploatat și profitabile. Cazul Poloniei, unde Institutul Național de Geologie a împărțit la zece primele estimări americane după ce a efectuat câteva zeci de foraje exploratorii, este emblematic.

Forarea a cincizeci de puțuri în toată Franța ar fi, fără îndoială, suficientă pentru a clarifica estimările, însă blocajele instituționale o împiedică. În Franța, statul deține subsolul. Prin urmare, el trebuie fie să elibereze permise de foraj, fie să îl organizeze el însuși. Cu toate acestea, toate autorizațiile au fost anulate și statul nu dorește să investească într-un astfel de program de recunoaștere. Argumentul pentru anularea permiselor este că, dacă o companie își asumă riscul financiar al unui astfel de program, va dori în mod necesar să exploateze ceea ce găsește și la cel mai mic cost. Deocamdată, acesta este statu quo-ul. În Statele Unite, proprietarul terenului deține și subsolul, astfel încât companiile private trebuie să-l plătească doar pentru a-i explora și exploata subsolul.

Care sunt consecințele exploatării gazelor de șist, în special la nivel geostrategic ?

G. P.-C.: Prima consecință este o scădere a prețurilor la gaz, din cauza ofertei masive. Pentru a reduce saturația pieței, Statele Unite dezvoltă alte puncte de vânzare decât energia. Astfel, țara se confruntă cu o renaștere a industriei petrochimice, care folosește gazul ca materie primă pentru fabricarea diferiților compuși, cum ar fi polimerii. Ca urmare, unele regiuni se reindustrializează. Fenomenul se referă în principal la Statele Unite, dar în cele din urmă toate regiunile producătoare de hidrocarburi (Arabia Saudită, Algeria etc.) ar putea beneficia de acesta.

Geostrategic, Statele Unite au devenit exportatoare de gaze și acum produc atât de multă energie cât consumă. Prin urmare, acestea sunt mai puțin dependente de țările exportatoare, cum ar fi Rusia.

Care sunt principalele riscuri de mediu asociate acestei operațiuni ?

G. P.-C.: Poluarea subsolului nu este o problemă la adâncimile de injecție (în general, de la 2.000 la 4.000 de metri), unde apa deja prezentă este mult mai puțin pură decât cea injectată. Uneori vorbim despre pericolul ca această apă să se ridice la pânzele freatice. Dar acest lucru este puțin probabil, în afară de configurații geologice specifice: apa ar trebui să migreze peste câteva sute sau chiar mii de metri (pânzele freatice sunt la o adâncime de aproximativ 100 de metri). Se lucrează mult pentru a înțelege mai bine impactul fracturării hidraulice asupra hidrologiei rezervorului și, astfel, pentru a ținti mai bine zonele cu risc. Pe de altă parte, apa care se ridică lângă fântână conține aditivi și poate fi contaminată de diverși compuși toxici sau cancerigeni; prin urmare, trebuie gestionat cu grijă pentru a nu amenința sănătatea operatorilor.

Principalul risc este că există scurgeri de apă din fântâni și că această apă traversează pânzele freatice. Din punct de vedere tehnic, știm cum să gestionăm acest risc, care există și în operațiunile convenționale (unde fracturarea hidraulică este utilizată pentru a îmbunătăți rata de recuperare). De exemplu, etanșarea este prevăzută cu țevi cimentate. Problema este mai mult una economică: dispozitivele de siguranță sunt scumpe, iar companiile nu au făcut întotdeauna investițiile necesare, rezultând cazuri de poluare în Statele Unite. Această problemă este mai acută pentru hidrocarburile de șist, deoarece, datorită permeabilității scăzute a rocii, trebuie forate mult mai multe puțuri decât în operațiunile convenționale. Și pe măsură ce prețul gazului scade, trebuie să sapăm aceste multe fântâni la un cost mai mic.