Prédiction, contrôle et prévention des pertes d'injectivité des fluides géothermiques dans les réservoirs clastiques : étude expérimentale et modélisation physico-chimique
Acronyme : GEOTIDE (APRED 2025)
Programme : Appel à projets de recherche - Énergie Durable : production, gestion et utilisation efficaces et à moindre impact
Mots-clés : Energie
Contexte : Le projet GEOTIDE, inscrit dans l’axe 1.1 de l’APRED 2025 sur les énergies renouvelables, vise à mettre au point des méthodes innovantes permettant de prédire, contrôler et prévenir les pertes d'injectivité des fluides géothermiques dans les réservoirs clastiques (constitués de sables ou de grés). Les pertes d'injectivité, provoquées par l'accumulation de particules dans la formation et conduisant potentiellement à son colmatage, sont un phénomène bien documenté qui menace la rentabilité économique des exploitations et la pérennité des ouvrages de production. Compte tenu de ces problèmes d’injectivité, les exploitations géothermiques ciblant des réservoirs clastiques sont peu nombreuses en France alors que ce type de ressource, largement répandu sur l’ensemble du territoire national au sein des grands bassins sédimentaires, présente un potentiel de développement très important.
Description : L'approche retenue comprend des essais expérimentaux avancés en conditions représentatives, effectués notamment directement sur les sites opérationnels, ainsi qu'un travail de modélisation physico chimique. L’objectif est de mettre à la disposition de l'industrie des méthodes pratiques, afin de contribuer à la massification de l’utilisation de la géothermie en France. Les deux sites d'étude de GEOTIDE sont complémentaires et représentatifs des opérations géothermales dans les réservoirs clastiques à la fois présentes et futures en France. Il s'agit de : · Site n°1: les doublets aux sables de l'Albien du plateau de Saclay dans la région Ile-de-France. Ces doublets sont emblématiques et exemplaires au niveau national et européen et constitueront un cas de base qui permettra notamment de valider les méthodes expérimentales in-situ. Ils ont connu des problèmes d'injectivité qui ont fait l'objet de plusieurs études expérimentales et de tentatives de remédiation; · Site n°2: un site de production géothermale avec des propriétés complémentaires, dans le Trias (candidat: site de Jonzac, en Nouvelle-Aquitaine) ou dans les sables infra-Molassiques (candidat: site de Blagnac, en Occitanie). Un site au Trias sera privilégié car cette formation représente un potentiel de développement plus important pour la géothermie sur le territoire métropolitain et présente des conditions de salinité et de température très différentes de l'Albien. Les méthodes expérimentales testées sur le premier site seront appliquées sur ce site, dans le but de contribuer à construire un modèle général. Les travaux expérimentaux seront effectués à la fois sur les deux sites avec des eaux réelles non-altérées, à l'aide d'un laboratoire mobile qui sera développé pour le projet, et dans un laboratoire distant avec des eaux synthétiques. Ils consisteront en des essais d'injection en milieux poreux dans des carottes de perméabilité représentative, ce qui permettra d'étudier à la fois l'endommagement externe et l'endommagement en profondeur. Ils seront d'abord centrés sur une étude des processus d’agrégation hydrodynamique, mis en évidence par des travaux récents, pour identifier les seuils critiques de débit ou cisaillement à ne pas dépasser.
Objectifs et résultats attendus : Les résultats obtenus, permettront de proposer une modélisation prédictive basée sur des corrélations expérimentales entre débit, vitesse et composition des fluides. Sur la base de ce modèle, des solutions correctives ou préventives, telles que l’ajustement des stratégies d’injection, le prétraitement des fluides ou l’optimisation des systèmes de filtration pourront être mises au point et, si possible, généralisées à d'autres types de réservoirs clastiques. Au-delà des aspects modélisation, le laboratoire mobile qui aura été validé pour le projet, ainsi que les procédures associées, resteront disponibles pour être utilisés sur d'autres cas d'application, dans le cadre d'une offre de service conjointe entre IFPEN et CFG. GEOTIDE se distingue ainsi par une approche expérimentale innovante centrée sur la représentativité et la volonté de mettre au point des solutions directement utilisables par l'industrie.
Bénéficiaire : IFP ENERGIES NOUVELLES
Localisation : Rueil-Malmaison, Île-de-France, FRANCE
Début : 01/04/2026 — Durée : 24 mois
Budget total : 539820.67 € — Aide ADEME : 269910.33 €
Statut : Suivi du projet