Le gaz de schiste,

Quesque le Gaz de schiste ?

également appelé gaz de roche-mère (ou plus rarement « gaz de shale »1, de l'anglaisshale gas), est un gaz naturel contenu dans des roches marneuses ou argileuses riches en matières organiques, roches qui peuvent avoir une structure litée de schiste2. Contrairement au gaz naturel conventionnel qui est retenu dans une roche perméable permettant une exploitation facile, le gaz de schiste est piégé dans les porosités d'une roche rendue imperméable par l'argile qu'elle contient.

D'où vient le gaz de schiste ?

Le gaz de schiste a la même origine que tous les hydrocarbures (gaz et pétrole). Ceux-ci se forment au sein des roches-mères, issues de la transformation de sédiments, riches en matières organiques, accumulés sur les fonds océaniques ou dans les lacs. Au fil des temps géologiques, ces sédiments s'enfoncent progressivement dans le sol. Au fur et à mesure, ils se solidifient, et se transforment en hydrocarbures sous l'effet combiné de la température et de la pression souterraines. Ces hydrocarbures sont progressivement expulsés de la roche mère et migrent vers la surface. Certains sont arrêtés lors de cette remontée par un obstacle composé de roches infranchissables. Ils s'accumulent sous ce « toit » et finissent par former un réservoir classique de pétrole et/ou de gaz.Les hydrocarbures qui restent confinés dans la roche-mère forment le gaz et l'huile de schiste.

Le gaz de schiste est présent dans certains « schistes » argileux sédimentaires non-métamorphiques 3 , également appelés « shale » au Canada4, « shale » désignant toute « roche sédimentaire litée à grain très fin, en général argileuse ou marneuse » Il se compose essentiellement de méthane. Les couches de schistes sédimentaires dans lequel il se forme se trouvent à des profondeurs comprises généralement entre 2 et 4 km et forme des bancs de plusieurs centaines de mètres de long. L'épaisseur, qui est variable, peut permettre une extraction économiquement viable si elle dépasse 30 mètres6.

Les techniques d’extractions :

La technique d'extraction la plus courante s'appuie sur le forage dirigé avec de longues portions horizontales associé à la fracturation hydraulique (ou fracking).

le forage horizontal :

Dans un forage dirigé le puits foré n'est pas verticalement mais comprend une partie verticale destinée à atteindre la bonne profondeur (entre 1500 et 3000 m) et une partie horizontale longue de plusieurs milliers de mètres qui permet de drainer dans sa longueur la couche géologique contenant le gaz, comme le montre le schéma ci-contre. L'objectif du forage horizontal est d'augmenter la surface du puits en contact avec le gisement pour compenser la faible perméabilité de la roche.

fracturation hydraulique (Libérer le gaz de la roche-mère) :

Pour permettre au gaz de circuler dans la roche-mère - et d'être drainé vers le puits -, il faut la rendre plus perméable. C'est le rôle des micro-fractures créées par la technique dite de « fracturation hydraulique ». Elle consiste à injecter dans le puits, à très haute pression et via un tubage adapté, un mélange d'eau, de sable et d'additifs :

l'eau sous pression ouvre des fissures par lesquelles le gaz pourra s'écouler,

le sable, en s'infiltrant dans ces fissures, empêche qu’elles ne se referment ultérieurement,

les additifs (environ 0,5 % de l'ensemble) sont essentiellement: des substances bactéricides ; des biocides

des lubrifiants ;des détergents

Info :

les forages horizontaux comme la fracturation sont des méthodes d'extraction utilisées depuis longtemps pour les hydrocarbures classiques (c'est-à-dire autre que les huiles et gaz de schiste) : le forage horizontal s'est généralisé dans les années 1980, et les débuts de la fracturation hydraulique remontent à 1948. Plus de 10 000 fracturations sont effectuées chaque année dans le monde, y compris pour la géothermie ou la production d'eau potable1

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