Gaz de schiste

Une page pour faire un point rapide sur la question des gaz de schiste. [En cours]

Des questions – des réponses

• C’est quoi le “gaz de schiste” ?

- Le gaz naturel est la troisième source d’énergie (23 %) la plus utilisée dans le monde après le pétrole (37 % en 2005) et le charbon (24 % en 2005). On exploite surtout le gaz thermogénique ( ou gaz conventionnel non associé). Mais désormais on exploite aussi les gaz biogéniques (issus de la fermentation de la biomasse), les gaz de charbon (à l’origine des fameux “coups de grisou”), ainsi que les gaz de schiste (en attendant peut être un jour les hydrates de méthane).

- Les gaz de schiste sont une catégorie de gaz naturel, présents dans les roches poreuses (datant du palézoïque et mésozoïque, pour tous les forages actuels). Ces roches ont un aspect feuilleté, dû à leur originaire sédimentaire ou métamorphique (roche sédimentaire transformée par la chaleur et la pression pendant quelques millions d’années). Seules les roches d’origine sédimentaire, de type argile, conservent des gaz dits de “schiste”(schistes d’alun par exemple).

- Dans le monde anglo-saxon, on distingue les “shale”, schistes sédimentaires, des “schists”, schistes métamorphiques (ardoises, lauzes…). La langue française maintient une confusion involontaire en évoquant du coup les “gaz de schiste”. On évite la confusion en précisant “schiste argileux”

- Les schistes sont des formations géologiques qui contiennent des gaz piégés dans leurs fissurations. La roche est donc à la fois la source et le réservoir de ce gaz. Ce qui explique que s’il est présent à faible concentration, il l’est dans un énorme volume de roche. Ceci explique la nécessité de techniques d’exploitation alliant les méthodes de fracturation de la roche (sous pression, par le biais de l’eau), de dissolution des gaz et de la protection des conduites (d’où la présence de nombreux produits chimiques) et le forage horizontal pour suivre sur une longue distance la veine en profondeur avec un seul forage.

- Chaque puits peut être fracturé plusieurs dizaines de fois. Chaque fracturation consomme entre 7 et 28 millions de litres d’eau dont une partie seulement est récupérée.

• De quand date leur exploitation industrielle ?

- Un premier puits de gaz commercial a été foré aux États-Unis, à Fredonia (État de New-York) en 1821. Mais le véritable essor de ces “shale gaz” apparait au cours des années 1980.

- En 1947, Edwin Erle Halliburton, ingénieux exploitant de pétrole américain (il avait développé une nouvelle technique pour cimenter plus facilement les puits d’extraction), invente dix ans avant sa mort le principe de la “fracturation hydraulique”  qui n’est “rien d’autre” que ” du sable, de l’eau et de la pression”. Les premiers essais sont réalisés pour Stanolind  dans le Kansas, sous le nom de Hydrafrac, un processus développé par Indiana Standard [aussi connu sous le nom de Amoco Corporation ou Standard Oil Company (Indiana), une entreprise pétrolière et chimique fondée en 1889 par John D. Rockefeller, en lien avec le Standard Oil trust)  - Indiana Standard fut aussi cette année là la première entreprise à avoir développé le forage en off-shore dans le Golfe du Mexique) La découverte d'Halliburton va grandement permettre le développement de l'extraction des hydrocarbures naturels à travers le monde.

- L'ingénieur Georges T Mitchell est ce qu'on appelle un wildcatter texan, autrement dit un prospecteur de pétrole qui se spécialise dans les régions délaissés par l'industrie pétrolière . S'intéressant aux gaz renfermés dans la roche-mère, celle-là même où les hydrocarbures sont créés, il profite de la spécificité des schistes gazifères qui contiennent une proportion importante de gaz naturel piégé dans les interstices. Contre la logique de son époque, Mitchell développa en deux décennies des techniques fracturation hydraulique adaptés à ces roches.

- Ce n'est que vers le début des années 2000 que l'exploitation de ces "gaz de schiste" ou "shale gaz" commence à intéresser les milieux du pétrole. En 5 ans, le production à Barnett est multipliée par 5, pour atteindre 2 % de la production américaine de gaz naturels.  Les bons résultats obtenus de l'entreprise font que celle-ci  est rachetée en 2002 par Devon Energy (pour 3,5 milliards de dollars). L'entreprise combine la technique de "fracturation hydraulique" avec celle du forage horizontal.

- C'est une modification législative qui, en 2005, va libérer l'exploitation de ces gaz de schiste aux Etats-Unis. En effet, jusqu'alors le Clean Water Act, le corpus législatif régissant la protection de l'eau, obligeait les industriels à divulguer la composition des produits chimiques employés au cours de forages de ce type. Le journaliste Kevin Grandia affirme que cette examption est le résultat du lobbying actif du vice-président américain de l'époque, Richard Cheney (« How Cheney's loophole is fracking up America », The Huffington Post, 17 mars 2010). Il suffit de rappeler que celui qui fut Secrétaire à la Défense sous l'administraton Bush, "profita" de la présidence démocrate de Bill Clinton pour joindre de 1995 à 2000, l'équipe exécutive de ... l'entreprise Halliburton. Mais ceci est une autre histoire... (?)

- L'évolution du prix des hydrocarbures et les difficultés à trouver de nouveaux gisements d'hydrocarbures a fait le reste pour le développement rapide de l'exploitation des gaz de schistes.

En France, c'est sous la tutelle du ministre de l'écologie Jean-Louis Borloo que le début des forages dans le sud de la France a été autorisé avant que le gouvernement n'annule ces autorisations.

• Comment exploite t-on ces gaz de schiste ?

- La présence de ces gaz dans la roche mère nécessite une technique permettant de récupérer ces gaz dans un grand domaine souterrain, en multipliant la fussuration de la roche mère pour que le gaz puisse être récupéré. Cette technique n'est vraiment au point que depuis une quinzaine d'années.

- Le défi a été relévé par la combinaison des techniques de "fracturation hydraulique" et de forage orienté de la tête de forage, permettant au forage de s'infiltrer tout au long de la roche-mère.

- La "fracturation hydraulique" provoque de nombreuses micro-fractures dans la roche, obtenue par l'injection d'une grande quantité d'eau à haute-pression dans ces micro-fractures. Eau à laquelle on aura au préalable rajouté de nombreux additifs pour faciliter la fracturation et l'exploitation de la veine. D'abord du sable, de granulométrie adaptée pour maintenir les micro-fractures ouvertes. Mais aussi des produits chimiques tels que des biocides, pour réduire la prolifération bactérienne dans le puits, des lubrifiants pour aider l'injection du sable et des détergents pour récupérer plus facilement le gaz de la roche.

• Combien ça coute ?

Le site Wikipedia cite le chiffre de 8 à 10 millions de dollars pour un seul forage. (40 à 50 % pour la plateforme de forage, 8 à 10 % pour l’acquisition des tubes et coffrages et 30 à 40 % pour la fracturation hydraulique). Cela exploite un coup d'exploitation plus élevé, souvent compensé par le grand nombre de forage et la flambée des cours actuels des hydrocarbures.

- Au terme de l'exploitation, le forage est censé ne laisser aucune trace, le puits étant cimenté sur plusieurs dizaines de mètres de profondeur.

• Quels sont les volumes produits ?

- Les Etats-Unis sont en tête dans la production de ce gaz "local", concurrençant directement les hydrocarbures importés.

1996 : 28,3 milliards de m3 - En dix ans, la production a triplé, atteignant 5,9 % de la production nationale de gaz. Début 2011, on compte 493 000 forages d'exploitation actifs dont 93 000 au Texas et 71 000 en Pennsylvanie. Une étude menée par le MIT estime que le gaz naturel fournira 40 % des besoins énergétiques des États-Unis dans l'avenir, contre 20 % aujourd'hui, grâce en partie aux abondantes réserves de gaz de schiste. Les principaux opérateurs industriels aux Etats-Unis sont BJ Services, Complete Production Services, Halliburton, Key Energy Services, Patterson-UTI, RPC, Inc, Schlumberger, Superior Well Services, Weatherford.

• Quelles sont les difficultés liées à cette industrie ?

- Une industrie créatrice d'emplois ? Vu le grand nombre de forages aux Etats-Unis, on pourrait le penser. Mais l'impact paysager, écologique et agronomique entraîne aussi la perte d'un grand nombre d'emplois dans les domaines connexes des sites.

- Le respect des propriétés ? Afin de pouvoir puiser dans ces réserves, une loi américaine a été promue, interdisant au propriétaires terriens de refuser un forage de gaz de schiste dans leur propriété. Cette loi est appliquée déjà dans près de 39 Etats américains d'après le site Propublica. Les exploitants sont généralement autorisés à extraire le gaz de grandes surfaces (un minimum de 640 acres) si un bail a été négocié pour un certain pourcentage du terrain. Mais du coup, les industriels peuvent exploiter le gaz de tout le terrain, même non négocié, par le subterfuge de forages horizontaux sous les parcelles. AInsi dans l'état de New York, les propriétaires de 60 % de la surface contenue dans l'unité de forage doit accepter le bail pour que la commission fédérale accepte la proposition de forage. Mais en Virginie, seulement 25 % de la surface sont nécessaire. Si l'agence fédérale accepte la proposition de forage, les propriétaires des terrains peuvent soit participer aux frais d'exploitation et en partager les bénéfices, soit ne pas participer aux frais et ne retirer qu'une part réduite des bénéfices, soit recevoir le paiement d'une subvention minimale. Aucune autre option n'est possible. Cette technique du "forced polling" est censée diminuer le nombre de forages nécessaires, selon les exploitants....

- Des effets secondaires dangereux ?

Des tremblements de terre. Ainsi, le mardi 21 juin 2011, l'Arkansas Oil and Gas Commission (Commission du pétrole et du gaz de l'Arkansas) décide un moratoire temporaire interdisant  l'exploitation par fracturation de plusieurs puits de la région, en raison de 1220 tremblements de terres recensés provenant de cette technique de depuis le début de l'année et notablement un de magnitude 4,7 sur l'échelle de Richter. Le 26 juillet 2011, doit rendre un avis pour la poursuite du moratoire après consultation de scientifiques contestant le lien entre tremblements de terre et fracturation hydraulique. Le journal New Yort Times rapporte pourtant que "depuis que deux puits ont été fermés en mars, le nombre de tremblements de terre ont diminué de 50 %"

• C'est quoi le film "Gasland" ?

- Ce film a été pour beaucoup le déclancheur de la prise de conscience des problèmes que peut représenter l'exploitation des gaz de schiste.

- Josh Fox est un réalisateur engagé, fondateur de la International WOW company, et avait déjà produit un film militant autour des vétérans de la guerre en Irak, intitulé Memorial Day

- Son second documentaire, Gasland, est le fruit de 200 heures d'enregistrements réalisés, au cours d'une espèce de road-movie, à travers l'Amérique des gaz de schiste. Il y montre la réalité de ces puits d'exploitation et la vie des personnes habitants dans les environs. Il y dénonce un certain nombre de phénomènes inquiétants, de la fuite de méthane, à la pollution de l'eau potable, et la corruption des décideurs.

- Le réalisateur raconte les circonstances qui ont déclanche son travail : "Ca s’est passé exactement comme je le raconte dans le film : mon père a reçu une lettre qui nous proposait d’exploiter du gaz sur notre terrain. Il m’a demandé de “jeter un oeil à cette histoire” : la zone du haut Delaware n’est pas une zone d’exploitation d’hydrocarbure, c’est une magnifique région d’étangs où nous n’avions jamais rien vu de tel. Bien sûr, les compagnies de gaz nous ont promis que nous ne les remarquerions même pas, que nous allions gagner énormément d’argent… et c’est ce qu’ils nous ont offert. La rivière Delaware, qui coule à côté de la maison de famille de Josh Fox. Mais mes voisins sont venus m’expliquer qu’ils avaient jeté un œil au procédé, qui consistait à injecter des produits chimiques dans le sol… Bref, tout ça ressemblait à un énorme projet industriel et j’ai voulu savoir de quoi il en retournait. Je suis donc allé à Dimmick, où ce genre de forage avait déjà eu lieu. Quand je suis revenu, je savais qu’il fallait empêcher que ça se produise chez moi et enquêter là-dessus parce que ça relevait du scandale national.  Alors qu’au départ c’était juste un film pour informer mes voisins !"

- Le film a charge a fait l'effet d'un choc pour beaucoup. Il a bien été critiqué par certains pour des propos parfois peu appuyés par des preuves. Mais différentes études réalisées depuis lors ont montré que le lien entre l'extraction des gaz et les effets secondaires dans l'environnement sont avérés en plusieurs points (présence de produits chimiques de l'extraction dans l'eau potable, gaz issus des couches profondes de l'exploitation et non pas de veines superficielles etc...)

- La première de Gasland a lieu à l'occasion de l'édition 2010 du Festival du film de Sundance, à Park City (Utah). Le film sort en France le 6 avril 2011, mais est accessible sur Internet depuis près d'un an dans une version de 42 minutes que l'on peut visionner ci-dessous.

- La diffusion du film a participé pour une grande part à la mobilisation des populations en France, dans les régions où différents permis de sondage avaient été donnés.

Bibliographie :

Normand Mousseau, La révolution des gaz de schiste, Ed. Les Nouveaux monde,

Marine Jobert, François Veillerette, Le vrai scandale des gaz de schiste, Ed. Des liens qui libèrent, 2011.

http://ecologie.blog.lemonde.fr/2011/06/30/apres-le-gaz-le-petrole-de-schiste-suscite-inquietude-et-convoitise/

Wikipedia