Contexte de l'étude et répartition du travail

Nous nous plaçons dans le cadre d’un bureau d’étude, qui serait contacté par une société voulant développer une exploitation de gaz de schiste en France. Ce bureau d’étude serait alors chargé d’accompagner la société dans toutes les démarches nécessaires à l’implantation de son exploitation.

Nous insistons sur le fait qu'il s'agit d'un cas fictif et que notre volonté n'est en aucun cas d'implanter une exploitation de gaz de schiste réelle en France.

Nous définissons ainsi une exploitation de gaz de schiste composée de 10 puits horizontaux et d’une station de traitement des eaux issues de la fracturation hydraulique.

Le choix du site d’implantation d’une exploitation de gaz de schiste est très complexe de par le nombre important de contraintes qu’il faut prendre en compte. Le binôme n°1 a réalisé une cartographie SIG afin de trouver la meilleure situation pour l’implantation d’une exploitation de gaz de schiste. 

Pour pouvoir extraire correctement le gaz de schiste,il faut associer deux technologies : le forage horizontal au bon niveau afin d’atteindre le gaz et la fracturation hydraulique afin de permettre au gaz de schiste de sortir des microporosités dans lesquelles il est emprisonné. L’exploitation que nous étudions est composée de 10 puits identiques issus de forages horizontaux. Ces puits ont une profondeur de 1 500 m et comportent différents drains. Chaque drain peut subir plusieurs fracturations hydrauliques. Le dimensionnement du forage d’un de ces puits et de la fracturation hydraulique réalisée pour extraire le gaz a été étudié en détail par le binôme n°2.

Cette exploitation comprend également une station de traitement des eaux. L’eau traitée est celle utilisée lors de la fracturation hydraulique qui remonte avec le gaz. Elle est fortement polluée non seulement par les nombreux additifs ajoutés lors de la phase de fracturation, mais aussi par les sels et autres composés qui étaient contenus dans la roche. Le but est d’obtenir une eau d’une qualité suffisante pour qu’elle soit réutilisée lors d’une nouvelle phase de fracturation hydraulique. Le dimensionnement de cette station de traitement a été réalisé par le binôme n°3.

Le risque de pollution du sous-sol et en surface dû à une exploitation de gaz de schiste n’est pas négligeable. Le risque majeur est la pollution des écosystèmes environnants et des nappes phréatiques qui peuvent parfois être proches des zones de forage. Ce sont donc les pollutions à de faibles profondeurs ou en surface qui inquiètent le plus car ce sont celles qui sont susceptibles d’avoir le plus d’impacts. Le binôme n°4 a modélisé des scénarii de pollution dans la zone de recherche afin d’estimer les impacts et les trajectoires préférentielles des polluants.

Enfin, la question de la rentabilité et de la pollution importante des exploitations de gaz de schiste intervient lors de la création de chaque nouveau forage. L’exploitation de gaz non conventionnels est souvent comparer à l’exploitation de gaz conventionnel, qualifiée de plus rentable, moins polluant que ce soit pour l’environnement ou pour les populations alentours. C’est dans une volonté de comparaison objective entre un puits d’extraction de gaz non conventionnel et un puits d’extraction de gaz conventionnel que le binôme n°5 a réalisé un Bilan Carbone®.