"GEOPOL - Nouvelle technologie à base de polymères pour contrôler les venues de sables en géothermie profonde"
Programme : APR : ENERGIE DURABLE : Production, gestion et utilisation efficaces
Mots-clés : Energie
Contexte : Le projet s’inscrit dans l’axe 1 de l’APR « Optimisation des systèmes énergétiques et réduction de leurs impacts par l’amélioration des briques technologiques » et le sous-axe « Production d’énergie à partir de sources renouvelables » et concerne la géothermie profonde. Le constat a été fait ces dernières années de problèmes de réinjection de fluides géothermaux dans certains types d’aquifères intermédiaires comme l’Albien ou le Néocomien en région parisienne ; plusieurs travaux ont été menés pour comprendre les phénomènes mis en jeu (notamment le projet AFIA cofinancé par l’ADEME et le BRGM). Un des principaux mécanismes mis en avant dans les problèmes de réinjection est l’endommagement particulaire (fines). Il existe deux sources possibles des particules à l’origine du colmatage. La première est liée à une mobilisation de fines lors du pompage de l’eau de la nappe vers la surface (à cause des vitesses élevées au voisinage du puits producteur) qui ne sont pas retenues par le massif filtrant et les filtres en surface et vont ainsi être rejetées dans l’ouvrage de réinjection. La seconde est associée à la mobilisation de fines intrinsèques à l’encaissant, au niveau du puits injecteur, qui échappent ainsi aux dispositifs de filtration (surface et sous-sol) et sont donc de nature à induire un colmatage très rapide. Une méthode de remédiation préconisée consiste à mettre en oeuvre des opérations de nettoyages périodiques (rétro-lavage) des abords du puits mais qui ne garantissent pas une restauration complète de l’injectivité. De plus, ces opérations sont impactantes en termes de temps (perte production), de coût (équipements) et de logistique (rejet de l’eau en surface) ce qui renforce l’intérêt pour le développement de méthodes alternatives à la fois efficaces, durables et simples à mettre en oeuvre.
Description : Le projet se décompose en 4 lots. Le premier lot, coordonné par POWELTEC, consistera à qualifier et adapter le traitement à base de polymère aux caractéristiques du fluide et du réservoir au laboratoire. Le deuxième lot, coordonné par le BRGM, consistera à analyser et interpréter les données issues des tests en laboratoire via un modèle analytique et à dimensionner les tests en prévision d'une mise à l'échelle réelle (pilote). Le troisième lot, coordonné par STORENGY, consistera à valider le traitement en configuration représentative (pilote) ainsi que réaliser une première évaluation technico-économique de la technologie en condition réelle d’un doublet géothermique. Enfin, le lot 4 consistera pour POWELTEC en jouer le rôle de coordination tout au long du projet et de valoriser les résultats du projet en vue de publications. Les résultats attendus concernant le traitement sont principalement 1) une diminution voire un arrêt des venues de particules fines du puits producteurs et 2) un arrêt de l'endommagement du puits injecteur. Les résultats environnementaux attendus sont principalement 1) une accélération des développements géothermiques dans les réservoirs clastiques (réservoirs sableux ou gréseux) ; 2) une réduction des émissions de CO2 via un facteur d’utilisation accru des unités géothermiques et une réduction des rejets d’eau dans le milieu grâce aux opérations évitées de rétro-lavage.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif du projet consiste à éliminer la production ou la mobilisation de particules fines en adaptant un traitement de puits composé d’eau et de polymère à base d’acrylamide afin de remédier aux venues de sable et de particules fines qui a fait ses preuves dans les puits de production de pétrole et les puits de production ou de stockage de gaz avec un taux de succès supérieur à 95%. Ce type de traitement permet de mettre en place un film protecteur sur la surface de la roche qui fixe les fines et consolide le réservoir. L’objectif du projet est de développer les fondamentaux nécessaires pour transposer ce type de traitement au contexte des doublets géothermiques profonds
Bénéficiaire : BRGM
Localisation : Orléans, Centre-Val de Loire, FRANCE
Début : 01/09/2022 — Durée : 24 mois
Budget total : 304283.68 € — Aide ADEME : 182865.85 €
Statut : Clos