Etude de la dispersion de polluants dans les sols

Introduction

L'une des conséquences environnementales la plus redoutée et qui fait particulièrement débat à l'heure actuelle est la fuite de gaz ou de liquide injecté depuis le puits de forage vers les sous-sols environnants. Ces fuites pourraient provenir d’une remontée du fluide vers les aquifères à partir de la roche-mère par percolation, par remontée à travers une faille naturelle, ou bien dues à un défaut de tubage qui ferait s’écouler le fluide dans la nappe phréatique voisine. Selon certaines études, les deux premières éventualités ont un temps caractéristique d'une centaine d'années ; nous nous intéresserons uniquement à une fuite liée à un défaut de tubage à une faible profondeur qui a une vitesse caractéristique beaucoup plus rapide, de l'ordre du mètre par heure. Ce défaut de tubage peut être lié à une mauvaise cimentation de l'installation de forage, ou à des séismes. Concernant l’occurrence d'une potentielle fuite, une étude américaine a montré une corrélation entre l’exploitation du gaz de schiste en Pennsylvanie et un taux anormalement élevé de méthane dans les aquifères situés à proximité de soixante puits testés. En outre, sur les 2 000 puits pétroliers forés dans le bassin parisien, un puits de production de brut foré dans les années 1990 s’est révélé légèrement fuyard bien que fermé et a conduit à une légère contamination de la nappe phréatique. Compte tenu du processus de fracturation hydraulique dans les roches mères, beaucoup plus fort en terme de pression, l'hypothèse d'une fuite est non négligeable et l'étude quantitative d'une éventuelle diffusion de méthane dans les aquifères localisés à proximité des puits de forage est nécessaire pour évaluer l'impact environnemental de l'implantation d'un puits de forage dans la région d'Alès.

Fracturation hydraulique (cliquer sur l'image pour l'avoir en taille réelle)

Fracturation hydraulique (cliquer sur l'image pour l'avoir en taille réelle)

En outre, les volumes d'eau contenant des additifs chimiques, injectés dans les sols  sont très importants ($ 15 000\ m^3 $ environ ). Sachant que 20 à 80 % de cette eau remonte en surface, son stockage dans des réservoirs en surface peut poser des problèmes de contamination des sols dans le cas où il est mal réalisé. Ainsi, le 20 avril 2011 à Leroy Township, dans l’État de Pennsylvanie, un accident de cette nature a eu lieu, même si, grâce aux précautions prises en amont, une enquête signale que les conséquences de cette fuite ont été correctement maitrisées.

Nous allons donc nous intéresser dans un premier temps à l'étude d'une fuite d'un puits de forage localisée à une centaine de mètres de la surface au niveau d'un aquifère, à partir de données géologiques de la région d'Alès. Dans un second temps, nous nous intéresserons à une fuite d'un polluant en surface provenant d'un défaut des bassins de rétention d'eau.

 


Bibliographie

- http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_schiste

- Rapport d'information par la mission d'information sur les gaz et huile de schiste au nom de la commission du développement durable et de l'aménagement du territoire, 8 juin 2011