Qu'est-ce que la fracturation hydraulique ?

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Associée au procédé de forage directionnel, la fracturation hydraulique est la technique d’extraction qui permet entre autres de récupérer le gaz de schiste. L’opération se décline principalement en trois étapes : le forage, la fracturation et la récupération.

La fracturation hydraulique est la technique qui permet de libérer le gaz emprisonné dans les roches sous-terraines. L’idée et le développement de cette méthode sont relativement récents. C’est à partir des années 40 que née l’ambition d’améliorer la productivité de forages par la fracturation faite sous haute-pression. Mêlant des processus complexes d’études en mécanique, physique, chimie et modélisation informatique, cette technique a permis de rendre exploitable des ressources en gaz importantes, autrefois non accessibles.

La première étape consiste au forage d’un puits vertical de 2 000 à 3000 mètres, qui est prolongé par une galerie à l’horizontale d’environ 1 000 mètres. Cette galerie est creusée dans le lit rocheux que l’on souhaite fracturer. Les parties du forage qui parcourent les nappes phréatiques sont renforcées par trois séries de cylindres en acier, eux-mêmes cimentés.

La seconde étape consiste à effectuer la fracturation de la roche proprement dite. La fracturation progressive de la roche est obtenue par l’injection d’eau sous haute pression autour d’un point d’injection. On ajoute à cette eau du sable qui va s’insinuer dans les micro-fractures et empêcher qu’elles se referment. Des additifs en très faible quantité permettent d’améliorer l’efficacité de la fracturation (0.5% de l’eau injectée) : des biocides destinés à réduire la prolifération bactérienne dans le fluide et dans le puits, des lubrifiants qui favorisent la pénétration du sable dans les micro-fractures et des détergents qui facilitent l’évacuation du gaz.

La troisième et dernière étape consiste à récupérer le gaz enfermé dans la roche. Après pompage de l’eau, le gaz remonte en surface par effet d’aspiration, pour être récupéré. L’eau pompée est ensuite retraitée, afin d’éliminer les résidus chimiques et les éléments radioactifs naturels provenant de la roche. Le gaz est quant à lui conditionné pour être transporté et utilisé.

Cette technique suscite ces dernières années des controverses de plus en plus médiatisées. Les difficultés à mettre en œuvre la fracturation hydraulique relève du fait que les opérations s’effectuent à distance, sur la base de modèles géologiques et mécaniques complexes, pouvant comporter des incertitudes et donc entrainer certains accidents. Les risques d’explosion, d’incendie et ceux liés aux produits chimiques utilisés, nourrissent aussi la controverse, notamment au regard des risques de pollution sur l’environnement.

On parle aussi d’hydrofracturation, de fracturation hydrosiliceuse, de frac jobs, de frac’ing ou encore de fracking. Ces termes relatifs à la fracturation hydraulique de doivent pas être confondus avec l’hydro-fracturation naturelle (la cryoclastie) qui résulte, en surface, de l’effet du gel de l’eau emprisonnée dans une roche.

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