Comprendre le gaz naturel

 

Qu'est-ce que le gaz naturel?

Le gaz naturel est un combustible fossile dans sa forme la plus pure. Composé de deux éléments seulement, le carbone et l'hydrogène, le gaz naturel est un gaz à l'état brut. Il ne nécessite donc qu'une transformation minimale. De plus, sa production et son utilisation génèrent moins d'émissions que d'autres combustibles fossiles.  Ces avantages en font un combustible important pour la réduction des émissions de dioxyde de carbone et d'autres émissions atmosphériques.

Comme tous les combustibles fossiles, le gaz naturel s'est formé sur plusieurs millions d'années, à partir de la décomposition de matières organiques sous la surface terrestre.  Les gisements conventionnels de gaz naturel sont de grandes poches de gaz piégé, exploitables depuis un seul puits. Dans les gisements de gaz avare et de gaz de schiste, l'accumulation de gaz se produit dans des espaces interstitiels plus étroits et petits de la roche.

Qu'est-ce que le gaz de schiste?

Le gaz de schiste désigne un gisement dans lequel le gaz naturel accumulé est piégé dans de minuscules poches de la taille d'une bulle, dans les strates d'une roche sédimentaire telle que le schiste.  Ces minuscules poches sont comparables aux petites poches d'air qui se forment dans le pain lors de sa cuisson.

Bien que les géologues connaissent depuis longtemps l'existence du gaz de schiste dans les profondeurs de nombreuses régions du continent nord-américain, les méthodes traditionnelles de forage vertical de pétrole et de gaz ne permettaient d'accéder qu'à une petite partie du gaz contenu dans ces formations. Toutefois, grâce aux récentes améliorations opérationnelles et à des technologies éprouvées, le gaz de schiste est devenu accessible et économiquement concurrentiel.

Pour extraire le gaz des formations schisteuses, Shell utilise des technologies testées de manière rigoureuse et responsable.

Qu'est-ce que le gaz avare?

Alors que le gaz de schiste est piégé dans la roche, le gaz avare désigne du gaz naturel dispersé dans des zones sableuses ou limoneuses à faible porosité, qui fournissent au gaz un environnement hermétique. Vraiment hermétique? Selon la définition américaine, le gaz avare présente une porosité inférieure à 10 % et une perméabilité inférieure à 0,1 millidarcy.

La porosité est la proportion d'espace vide par rapport au volume total de roche. Par exemple, le sable de plages présente une porosité d'environ 50 %.  Le gaz avare est contenu dans des pores jusqu'à 20 000 fois plus fins qu'un cheveu humain.

La perméabilité est la capacité des fluides à circuler par les pores. Une personne peut souffler de l'air à travers un morceau de roche présentant une perméabilité d'environ 1 000 millidarcys.

En général, il est possible d'utiliser les technologies de forage et de complétion du gaz de schiste pour le forage et l'extraction du gaz avare. Pour accéder à cette ressource indispensable, Shell utilise des technologies éprouvées de manière responsable.

Qu'est-ce que le gaz sulfureux?

Dans certaines régions, notamment dans certaines zones de la chaîne des Rocheuses, le gaz naturel est mélangé à du soufre en haute quantité, créant alors de l'hydrogène sulfuré (H2S), un gaz corrosif. La purification de ce « gaz sulfureux » nécessite des transformations supplémentaires. Nous mettons également en place des protections de sécurité et environnementales spécifiques afin d'empêcher que l'hydrogène sulfuré ne provoque des dommages sur l'homme, les animaux, l'air ou l'eau, ou ne corrode et n'endommage les matériaux et équipements des puits.  Nous estimons que nos normes dépassent bon nombre de pratiques du secteur.

 

Questions et réponses sur la fracturation hydraulique

Fracturation hydraulique

La fracturation hydraulique est une technique souvent mal comprise. Voici les réponses à certaines questions courantes.

Les fractures permettent-elles au gaz naturel de s'infiltrer dans la nappe phréatique?

Les formations de gaz nord-américaines qui nécessitent une fracturation sont généralement situées à au moins un mille (1,6 kilomètres) sous la nappe phréatique, piégées sous de nombreuses couches de roche imperméable. Ces centaines de mètres de roche qui recouvrent les formations de gaz avare, combinés à la faible perméabilité de celles-ci, permettent de maintenir le gaz naturel et d'autres hydrocarbures dans la formation cible, tout en empêchant la migration des fluides de fracturation hydraulique susceptibles d'être injectés dans ce type de formation.

Le fluide de fracturation injecté dans la formation de gaz peut-il s'infiltrer dans les réserves d'eaux souterraines?

Les procédures de forage, tubage et cimentation de Shell, qui respectent ou dépassent les exigences réglementaires, sont conçues pour protéger les eaux souterraines en isolant le puits de toute réserve d'eau souterraine. 

Nous injectons le fluide de fracturation par le puits dans la roche ou la zone schisteuse contenant le gaz. Cette formation présente une porosité très faible et est généralement piégée bien en-dessous de la source d'eau potable la plus profonde, sous de nombreuses couches de roche imperméable.  Par conséquent, le fluide de fracturation reste dans la formation cible ou est réaspiré à la surface par le puits; dans les deux cas, il n'est jamais en contact avec des nappes phréatiques.

Le fluide de fracturation peut-il pénétrer dans la réserve d'eau depuis le puits?

Nous concevons et testons l'intégrité de nos puits conformément à des spécifications strictes basées sur l'environnement local.  Les parties supérieures du puits qui traversent la nappe phréatique sont solidement renforcées afin d'empêcher toute fuite de gaz ou de fluide dans le sol environnant. Les puits sont constitués de tubes en acier et scellés avec du ciment depuis la surface jusqu'au-dessous du niveau des réserves d'eau potable, généralement à une profondeur d'au moins 1 000 pieds (environ 300 mètres).

Ces barrières permettent de contenir le fluide de fracturation et, ajoutées à la profondeur à laquelle la fracturation est pratiquée, empêchent le fluide de se mélanger à l'eau potable à proximité de la surface.

Pendant et après la fracturation hydraulique, les puits sont surveillés à l'aide de capteurs de pression pour en vérifier la parfaite étanchéité. Par ailleurs, Shell contrôle régulièrement les fractures et les fluides à l'aide d'une technologie microsismique permettant de cartographier la formation, afin d'optimiser la production et de protéger l'environnement.

Produits chimiques

Les produits chimiques utilisés dans la fracturation hydraulique sont-ils dangereux?

Le principal fluide utilisé dans la fracturation hydraulique est l'eau. Nous ajoutons des produits chimiques, en général à hauteur de 1 % du fluide de fracturation, afin de garder les tubes froids en réduisant le phénomène de friction et d'empêcher l'accumulation de tartre et la prolifération des bactéries. Une grande partie de ces additifs sont des composés utilisés dans des applications de la vie courante, de l'acide citrique et de la gomme de guar, couramment utilisés comme additifs alimentaires, à l'éthylène glycol, que l'on retrouve dans les produits ménagers et l'antigel de voiture.

Certains additifs chimiques peuvent être dangereux s'ils ne sont pas manipulés avec précaution. Nous utilisons chacun des composés ajoutés au fluide de fracturation avec la plus grande prudence, et nous respectons ou dépassons toutes les exigences réglementaires applicables à la manipulation des matières dangereuses.

Les formules des fluides de fracturation varient selon la composition du gisement de gaz et l'avis expert de l'exploitant ou du fournisseur de fluides concernant la solution la plus efficace. Ces formules sont la propriété du fournisseur et certaines sont considérées comme brevetées. Shell pratique la transparence sur ses méthodes d'exploitation. Nous publions notamment des informations sur les produits chimiques que nous utilisons dans nos opérations de fracturation hydraulique, dans la limite de confidentialité autorisée par nos fournisseurs. Nous soutenons les efforts de réglementation qui requièrent de nos fournisseurs qu'ils publient ce type d'informations. 

Sur le site fracfocus.org, vous trouverez des informations sur tous les puits situés aux États-Unis sur lesquels nous avons procédé à une fracturation hydraulique depuis le 1er janvier 2011. 

Les produits chimiques stockés sur le site peuvent-ils contaminer les eaux souterraines?

Shell accorde la plus haute importance à l'aspect sécuritaire de la manipulation de l'eau et des fluides sur site, notamment des produits chimiques utilisés dans la fracturation hydraulique. Nous respectons toutes les réglementations en matière de confinement, de transport et de gestion des déversements. Afin de protéger les eaux souterraines, nous conservons nos conteneurs de produits chimiques et tous équipements de manipulation des fluides sur site dans une zone protégée par des barrières de confinement capables de contenir un déversement, bien qu'il y ait peu de chances qu'un tel événement se produise. Les conteneurs sont régulièrement soumis à des contrôles et des certifications d'intégrité. 

Nous contrôlons l'intégrité des réservoirs d'eau avant de les utiliser et effectuons quotidiennement un contrôle visuel de ces derniers. Les conteneurs à usage unique utilisés pour transporter de petits volumes de produits chimiques sont renvoyés et mis au rebut hors site.  Tout déversement qui se produirait sur un emplacement de puits serait immédiatement nettoyé, signalé et documenté conformément aux exigences réglementaires et à celles de Shell.

Évacuation des eaux usées

Que devient le fluide de fracturation après utilisation?

Nous prenons de nombreuses mesures pour traiter le fluide de fracturation hydraulique de manière appropriée. Tout d'abord, lorsque cela est possible, nous le réutilisons pour d'autres puits du même champ. Cela réduit la quantité totale d'eau douce que nous utilisons, ainsi que la quantité d'eau et de produits chimiques récupérés à éliminer. Ensuite, nous conservons l'eau récupérée dans des réservoirs ou des fosses de stockage dotées d'un revêtement et ce, jusqu'à son élimination dans un puits d'injection d'eau salée autorisé ou son transfert vers une usine de traitement. 

Toutes les installations de traitement et d'élimination utilisées par Shell sont soumises à des évaluations environnementales approfondies sur site afin de garantir leur conformité aux normes réglementaires et aux spécifications de Shell avant leur utilisation.

Puits d'injection

Tous les puits d'injection exploités par Shell sont conçus conformément aux réglementations fédérales établies par l'Agence de protection de l'environnement en matière de protection des eaux souterraines.  Nos géologues et ingénieurs travaillent ensemble à la conception et au forage des puits, et réalisent également des tests d'intégrité et de conformité sur ces derniers. Nous employons trois méthodes d'isolation pour nos puits :

  • Nous choisissons des zones qui présentent plusieurs couches imperméables au-dessus du gisement afin de garder les fluides injectés dans la formation cible.
  • Nous utilisons plusieurs couches de tubage et de ciment (comme dans nos puits de production) et procédons régulièrement à des tests d'intégrité mécanique afin de vérifier l'étanchéité du tubage et du ciment.
  • Nous contrôlons la quantité et la pression du fluide que nous injectons (tel que précisé dans chaque permis de forage) afin de maintenir ce dernier dans la zone cible, et surveillons la pression à l'intérieur du puits d'injection et dans les interstices entre les couches de tubage (également appelés espaces annulaires) afin de vérifier l'intégrité du puits.

En outre, nous inspectons attentivement tous les puits d'injection de tiers (n'appartenant pas à Shell) que nous utilisons pour en vérifier la conformité aux exigences réglementaires.

Pour en savoir plus

Gaz intégré

Des opérations de liquéfaction de gaz naturel (GNL) pour un stockage et un acheminement sans risque aux quatre coins du monde.

Notre mode de fonctionnement

Nous développons des projets de gaz naturel à terre avec une vision à long terme dans laquelle nous mesurons le succès à travers plusieurs dimensions : économique, sociale et environnementale.

Découvrez aussi…

Groundbirch

Le projet Groundbirch de Shell est situé au nord-est de la Colombie-Britannique au Canada.