MEMOIRE TECHNIQUE - Les consultations publiques … · Ce document permet de présenter l’argumentation technique du choix ... une nouvelle étude d’opportunité sur cette zone

MEMOIRE TECHNIQUE

14/10/2013

Demande de Permis Exclusif de Recherches de gites

géothermiques haute température dit permis de « Limagne –

Métropole »

Ce document permet de présenter l’argumentation technique du choix

de la zone concernée ainsi que les travaux envisagés avec leur

description, leur échelonnement, le budget prévu et notre engagement

sur la communication prévue par la loi concernant ces travaux.

Demande de Permis Exclusif de Recherches de gites géothermiques haute température dit permis de « Limagne – Métropole »

Mémoire technique – LBT - 14/10/2013 Page | 1

SOMMAIRE 1 PRESENTATION DU PROJET .................................................................................................... 3

2 INTERET DE LA ZONE EXPLOREE ET PERIMETRE DU PER ................................................ 5

2.1 Définition du périmètre du PER ........................................................................................... 5

2.2 Les indices favorables de la zone explorée (PER) ............................................................. 9

2.2.1 Réservoir sédimentaire ............................................................................................ 12

2.2.2 Réservoir de socle ................................................................................................... 12

2.2.3 Expressions géothermales de surface .................................................................... 12

3 PROGRAMME TECHNIQUE ET TRAVAUX ENVISAGES ...................................................... 13

3.1 Présentation....................................................................................................................... 13

3.2 Acquisition et interprétation de données ........................................................................... 13

3.2.1 Sismique réflexion .................................................................................................... 14

3.2.2 Gravimétrie ............................................................................................................... 15

3.2.3 Magnétotellurie ......................................................................................................... 16

3.2.4 Panneaux électriques .............................................................................................. 17

3.3 Modèle conceptuel – Zonage du potentiel géothermique ................................................ 18

3.4 Forage d’exploration .......................................................................................................... 19

3.5 Echelonnage des travaux .................................................................................................. 21

4 BUDGET CONSACRE A LA REALISATION DE LA GLOBALITE DES TRAVAUX .............. 22

5 ENGAGEMENT .......................................................................................................................... 23


Page | 2 CONFIDENTIEL

I l lustrat ions Figure 1 Périmètre "Limagne - Métropole" sur fond IGN ........................................................ 6

Figure 2 périmètre Limagne - Métropole sur fond géologique BRGM .................................... 7

Figure 3 Zone d’intérêt géothermique maximum identifiée sur la base du modèle thermique

de GEOWATT ........................................................................................................................ 11

Figure 4 Périmètre Limagne - Métropole et profils sismiques existants ............................... 14

Figure 5 Camions en campagne sismique - (source: Geo2x SA) ......................................... 15

Figure 6 Mesures de magnétotellurique ................................................................................ 16

Figure 7 Mesures électriques ................................................................................................. 17

Figure 8 Représentation 3D du fossé d'effondrement de la Limagne réalisée dans le cadre

du projet COPGEN (source BRGM) ...................................................................................... 18

Figure 9 Rig de grande puissance et coupe d’un puits de production .................................. 20

Tableaux Tableau 1 : Coordonnées du périmètre du PER en Lambert 2 étendu .................................. 5

Tableau 2 : Précisions apportées quant aux entités et structures géologiques remarquables

justifiant le périmètre ................................................................................................................ 8

Annexes Annexe 1 Extrait de PV de Conseil d'Administration du 13/06/2013 .................................... 24



Préambule - Contexte réglementaire :

Le présent document a pour cadre réglementaire les textes de loi suivants :

Code Minier et en particulier son article L112-2,

Décret n° 2006-648 du 2 juin 2006 relatif aux titres miniers et aux titres de stockage

souterrain

Décret n° 78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres de recherches et d'exploitation de

géothermie

1 PRESENTATION DU PROJET

Les textes réglementaires évoqués ci-dessus distinguent trois types de géothermie :

La géothermie haute température pour laquelle la température du fluide est supérieure à

150°C (température mesurée en tête de puits),

La géothermie basse température (température inférieure à 150°C),

La géothermie de minime importance dont le débit calorifique maximal possible calculé par

rapport à une température de 20 degrés Celsius est inférieur à 200 thermies par heure

(230kW) et dont la profondeur est inférieure à 100 mètres.

Dans le contexte géologique métropolitain, les géothermies basse et haute température ciblées

pour des utilisations de chauffages urbains ou des utilisations industrielles nécessitent de forer des

puits en deçà de 1500m, d’où la notion de géothermie profonde.

Seule la géothermie dite à « haute température », permet de produire de l’électricité et de la

chaleur en cogénération dans une centrale géothermique. Son principe est de prélever des fluides

chauffés à grande profondeur soit directement dans une nappe, soit au travers de réseaux de

failles où ils circulent naturellement, sans créer de nouvelles fractures. Les fluides prélevés, une

fois refroidis dans des échangeurs pour fournir l’énergie aux turbines et au réseau de chaleur, sont

ensuite réinjectés.

Nous souhaitons rechercher sur l’ensemble du périmètre demandé les possibilités d’exploitation de

gisements géothermiques à haute température afin de produire de l’électricité via l’utilisation de la

technologie à cycle binaire organique ainsi que de la chaleur pour des utilisations industrielles, du

chauffage urbain et du chauffage d’installations collectives.

Dans la continuité des études déjà existantes concernant la géothermie et ce périmètre (projet

COPGEN 2002 BRGM/ADEME et CLASTIQ 2005-2005 BRGM/ADEME), nous avons mené avec

notre partenaire, le BRGM, une nouvelle étude d’opportunité sur cette zone qui a permis d’une part

de préciser la ressource sur ce territoire, mais aussi d’identifier des potentiels intéressants

permettant d’initier plusieurs opérations.



La ressource géothermique du bassin de Limagne a fait l’objet de nombreuses études et

recherches, soit directement (forages des Vergnes et de Beaumont, projets COPGEN et

CLASTIQ), soit par le biais de travaux tels que les explorations pétrolières dès les années 1920

(une dizaine de forages pétroliers sur le périmètre étudié ainsi qu’une quarantaine de profils de

sismique réflexion). Les résultats de ces recherches et leur intérêt dans le cadre de notre projet

sont décrits au paragraphe 2.2 ci-après.

Par ailleurs, des besoins ont pu être identifiés et quantifiés sur le périmètre. Des industriels locaux

ainsi que des collectivités intéressés par ce type de projet se sont d’ores et déjà impliqués dans

nos premières études et se préparent à participer à nos côtés aux études que nous prévoyons

dans le cadre de cette demande de permis exclusif de recherche.

Nous avons déjà identifiés avec ces industriels deux zones de potentiel de valorisation de la

ressource géothermique en termes de chauffage des sites industriels et/ou d’activités de séchage

via un réseau de chaleur :

une sur Riom qui qui fournirait 47 GWh/an soit une substitution de 4 000 TEP/an d'origine

fossile entraînant une réduction de plus de 9 000 t/an des émissions de CO2 ;

une autre sur Clermont-Ferrand qui fournirait 33 GWh/an soit une substitution de près de

3.000 TEP/an d'origine fossile entraînant une réduction de 7 000 t/an des émissions de

CO2.

La première opération pourrait aboutir d’ici cinq ans en envisageant trois années d’exploration y

compris un forage d’exploration et deux années de constructions des installations.

D’autres opérations pourraient être envisagées en termes de recherche sur le reste du périmètre

en fonction des résultats des premières explorations.



2 INTERET DE LA ZONE EXPLOREE ET PERIMETRE DU PER

2. 1 Définit ion du périmètre du PER Le périmètre sollicité a la forme d'un polygone d'ordre neuf dont la plus grande longueur, orientée

Nord-Sud, est de 33 km et la plus grande largeur, d’Ouest en Est, est de 27 km. Sa surface totale

est de 727 km2.

Il couvre les agglomérations de Clermont-Ferrand et Riom, s’étend à l’Est jusqu’à Lezoux, et

englobe à l’Ouest la grande faille de Limagne.

Les coordonnées des points définissant le polygone sont précisées dans le tableau suivant. Le

référentiel utilisé est RGF93-projection Lambert 93.

Coordonnées des sommets du polygone

Longitude Degrés Minutes Secondes

Latitude Degrés Minutes Secondes

RGF 93

A 3° 03’ 49.790‘’ E 45° 59’ 52.825’’ N

B 3° 22’ 17.010’’ E 45° 59’ 43.952’’ N

C 3° 22’ 04.393’’ E 45° 48’ 42.703’’ N

D 3° 16’ 55.233’’ E 45° 48’ 43.592’’ N

E 3° 11’ 42.120’’ E 45° 42’ 09.539’’ N

F 3° 08’ 29.840’’ E 45° 42’ 10.964’’ N

G 3° 08’ 31.071’’ E 45° 43’ 35.169’’ N

H 3° 01’ 02.525’’ E 45° 43’ 38.137’’ N

I 3° 01’ 11.363’’ E 45°55’ 30.653’’ N

Tableau 1 : Coordonnées du périmètre du PER en Lambert 2 étendu



Figure 1 Périmètre "Limagne - Métropole" sur fond IGN



Sur la figure suivante, le périmètre est reporté sur la carte géologique à 1/50 000ème établie par le

BRGM. En l'absence d’édition à ce jour pour la feuille de Veyre-Monton, l’extrémité Sud de la zone

n’est pas cartographiée.

Figure 2 périmètre Limagne - Métropole sur fond géologique BRGM



Les limites du PER sont essentiellement définies en prenant en compte des discontinuités

géologiques. Mais nous avons également considéré d’autres aspects tels que les droits miniers en

cours d’attribution concernant les gites recherchés, les contraintes d’ordre environnemental, les

potentiels de valorisation de chaleur, etc. L’ensemble de ces paramètres est synthétisé dans le

tableau suivant.

On notera que plusieurs des limites du périmètre sollicité sont communes avec celles d’un autre

périmètre faisant l’objet d’une demande de PER, en l’occurrence celui intitulé « Allier-Andelot »,

demandé par la société Fonroche Géothermie. Pour la définition des limites, nous nous sommes

référés aux coordonnées précisées dans l’annonce n° 97541 du Journal Officiel du 13 juin 2012.

Limites du périmètre Structures et entités justifiant cette limite

Section A-B

Limite Nord

Cette limite coïncide avec le périmètre Allier-Andelot

par ses sommets F et E. Notre périmètre s’étend

vers le Nord et l’Est de façon à intégrer au mieux les

discontinuités géologiques, en particulier la faille

d’Aigueperse.

Section B-C

Limite Est

Cette limite coïncide avec le périmètre Allier-Andelot

par ses sommets E et D. Elle nous permet d’inclure

la source thermo-minérale dite de l’Ours, sur la

commune de Joze.

Section C-D Dans le prolongement de la limite Sud du périmètre

Allier-Andelot, cette section rejoint la vallée de

l’Allier (rive droite)

Section D-E

Limite Est

Le tracé de cette limite répond au souhait de garder

à l’intérieur du périmètre un ensemble de failles

orientées NNE-SSW, c’est-à-dire sensiblement

parallèles à la rivière Allier

Section E-F-G-H

Limite Sud

La délimitation de cette limite Sud est avant tout

dictée, sur le critère topographique, par la fin de la

Limagne d’Allier. Nous avons voulu inclure des

zones à la fois géologiquement favorables

(présence des failles) et pouvant présenter un

potentiel de valorisation chaleur dans le cadre d’un

projet géothermie avec cogénération (zones

urbanisée, industrielles ou commerciales).

Toutefois il a été choisi de ne pas inclure le plateau

de Gergovie, pour des raisons environnementales et

patrimoniales.

Section H-I-A

Limite Ouest

Cette limite Ouest est sensiblement parallèle à la

faille bordière de Limagne et à la faille d’Aigueperse,

en incluant ces dernières dans le périmètre.

Tableau 2 : Précisions apportées quant aux entités et structures géologiques remarquables justifiant le périmètre



2.2 Les indices favorables de la zone explorée (PER) La Limagne d’Allier est un fossé d’effondrement, ou graben, compartimenté par des failles

orientées Nord-Sud à Nord-Nord-Est, entre le plateau des Dômes à l’Ouest et les Monts de la

Madeleine et du Forez à l’est. Ce contexte constitue une cible potentiellement importante où des

anomalies du manteau sont présentes. Elles sont liées à l’amincissement de la croute terrestre, à

la tectonique générale, vectrice du volcanisme et des nombreuses anomalies thermales qui

émergent en zone bordière de la Limagne.

Ce fossé d’effondrement a subit un remplissage par des sédiments d’âge oligocène sur de

grandes épaisseurs. Les matériaux en présence sont de nature marno-calcaire mais avec des

proportions parfois importantes d’argile ou de sable. Il en résulte un ensemble hétérogène tant par

sa nature pétrographique que par ses caractéristiques hydrauliques. Les aquifères présents le sont

sous forme de lentilles discontinues plutôt que d’horizons de grande extension.

L’épaisseur des remplissages atteint 1300m en bordure Ouest du bassin, voire 2000m au droit de

l’agglomération de Riom.

L’ensemble du bassin de Limagne a fait l’objet depuis le XIXème siècle de prospections

géologiques à buts divers : pétrolier, géothermique, ressources minérales.

Figure 3 Profils sismiques et forages profonds sur la zone du PER

Profils sismiques (années 50/60)

Forages profonds

Profils sismiques (années 70/80)



Les certitudes de l'existence d'un gradient géothermique important dans la zone d'études reposent

sur les mesures de température dans les sondages anciens réalisés pour les recherches

pétrolières (dès 1920) ou de géothermie (jusqu'en 1982).

Désignation Vocation

Profondeur

atteinte

en m

Gradient

en °C/100m

Température

au fond

en °C

Macholles

Recherches

pétrolières

1164 7 91

Martres-d'Artière 415 6,2 36

Crouel 856 4 44

Mirabel (*) 1320 5,7 85

Beaulieu (*) 1154 4,5 62

Cournon 101(*) 860 5,3 56

Lezoux 101 580 5,8 44

St-Beauzire 101 1616 6,1 108

Martres-sur-Morge 101 944 6,1 68

Cébazat 1580 5,3 94

Beaumont 101 (*) Recherches

géothermique

1134 2,8 42

Les Vergnes 101(*) 1887 5,3 109,6

A l’examen de ce tableau, on constate que le gradient géothermique régional varie de 40°C/km à

60°C/km voire 70°C/km au forage de Macholles près de Riom, ce qui s’avère particulièrement

élevé (équivalent à deux fois celui du bassin parisien).

Dans les années 2000, dans le cadre d’une politique de relance des énergies renouvelables sur le

territoire métropolitain, deux projets de requalification de son potentiel géothermique à partir des

données disponibles et d’outils d’interprétation récents ont été menés sur ce bassin. Il s’agit des

projets COPGEN (Compilation du Potentiel GEothermique National) puis du projet CLASTIQ

(CLAYed sandSTone In Question).

La carte ci-après, établie par le bureau d’études GEOWATT pour le projet CLASTIQ, illustre le fort

potentiel thermique de la zone. Nous lui avons superposé le périmètre du PER.



Figure 4 Zone d’intérêt géothermique maximum identifiée sur la base du modèle thermique de GEOWATT

Pour mémoire, c’est sur la considération de ce potentiel de la ressource que la société

GEOPETROL avait sollicité le PER « Limagne d’Allier » en avril 2007. Ce PER a expiré le 13 juillet

2013. Aujourd’hui, la zone est libre de tout droit minier en rapport avec la demande.

Cette cartographie du potentiel thermique mis en parallèle avec les sites industriels,

consommateurs d’énergie, les plus importants de la zone montre clairement l’intérêt qu’il peut y

avoir à exploiter la ressource géothermique.

Une réserve est cependant apportée à ce résultat qui ne prend pas en compte l’exploitabilité

hydrogéologique de la ressource thermique (présence d’eau, perméabilité des formations

géologiques). Or, cette exploitabilité peut s’avérer très hétérogène d’une formation à l’autre comme

au sein d’une même formation.

Les différentes études et forages profonds réalisés sur la zone sont en faveurs de circulations

géothermales dans le bassin sédimentaire et son encaissant (socle granitique). On est donc

probablement en présence de deux typologies distinctes de réservoir : réservoir sédimentaire et

réservoir de socle.



2.2.1 Réservoir sédimentaire

Les formations sédimentaires de remplissage du bassin de Limagne et en particulier les dépôts

détritiques (sables, grès, calcaires, conglomérats) sont susceptibles de posséder des propriétés de

réservoir intéressantes (porosité, perméabilité).

Cependant leur répartition dans l’espace est très hétérogène. On n’est pas en présence d’un

aquifère de grande extension horizontale, mais plutôt de « poches lenticulaires » plus ou moins

connectées entre elles, et prisonnières de niveau argilo-marneux peu perméables.

Au droit du périmètre étudié, l’épaisseur de remplissage sédimentaire est importante : de l’ordre de

1000m et pouvant atteindre localement 2000m.

Par ailleurs, les profils ou mesures thermiques réalisés en forage ont montré un gradient

géothermique élevé que l’on peut associer à un amincissement crustal important (jusqu’à 25% en

Limagne d’Allier).

2.2.2 Réservoir de socle

Bien que les investigations pétrolières aient été nombreuses sur la zone, elles ont eu pour objectif

essentiel les formations sédimentaires de remplissage. Peu de données sont disponibles pour

décrire le socle de Limagne. Considérant les affleurements proches, et notamment sur la faille

bordière de Limagne, on peut émettre l’hypothèse d’un granite à biotite, favorable à la fissuration.

La combinaison du gradient géothermique important, de la profondeur du toit du socle et du

caractère perméable de celui-ci, du fait de la présence des failles et de l’altération, confère à cette

formation un intérêt géothermique.

Considérant le potentiel de ce réservoir de socle mais aussi le manque de connaissances

scientifiques à son sujet, il devient naturel que celui-ci constitue l’objectif principal de nos

recherches géothermiques.

2.2.3 Expressions géothermales de surface

Il s’agit en l’occurrence des sources thermo-minérales que l’on rencontre essentiellement le long

de la faille bordière : Royat-Eugénie, Châtel-Guyon, Gimeaux.



Les températures à l’émergence sont comprises entre 25.3°C (Gimeaux), 36°C (Châtel-Guyon) et

jusqu’à 37°C pour le forage Auraline à Royat/Chamalières.

Des estimations de la température profondes ont été effectuées au moyen de géothermomètres

(Cf rapport BRGM COPGEN RP 53597-RP). Elles sont relativement homogènes car comprises

entre 180°C à 220°C pour ces trois sources.

Une autre émergence mérite d’être évoquée. Il s’agit de la source de l’Ours sur la commune de

Joze. Son existence renforce l’hypothèse de circulations d’eau au sein du socle. Selon les

conclusions du rapport COPGEN, la température d’équilibre de cette émergence serait de l’ordre

de 200°C.

3 PROGRAMME TECHNIQUE ET TRAVAUX ENVISAGES

3. 1 Présentat ion

3.2 Acquis it ion et interprétat ion de données La première phase d’acquisition de données peut elle-même se décomposer en plusieurs étapes

et plusieurs tâches :

Etape 1 : Géologie structurale

L’objectif est de caractériser les failles bordières et de déterminer quels paramètres contrôlent

l’émergence des sources, donc les circulations au sein de la fracturation. Pour cela, nous

procèderons à des relevés géologiques de terrain ainsi qu’à l’élaboration de schémas structuraux.

Etape 2 : Pétrophysique du socle

Pour qualifier les formations de socle en termes de lithologie, hydrodynamique, degré d’altération

et ainsi évaluer ses qualités de réservoir, nous utiliserons des échantillons de roche déjà existants

pour des descriptions lithologiques, mesures de perméabilité, porosité.

Etape 3 : Géochimie

Il s’agit ici de déterminer d’une part la nature des réservoirs profonds contribuant à l’alimentation

des sources, d’autre part le niveau de contribution de ce réservoir à l’alimentation des

émergences.

Etape 4 : Géophysique

Notons toutefois qu’au préalable à des investigations géophysiques de terrain, nous viserons à

l’utilisation exhaustive des données existantes, en particulier sera effectué une réinterprétation des

CONFIDENTIEL



profils sismiques précédemment réalisés (essentiellement dans le cadre de recherches

pétrolières). Cependant, ces mesures remontent pour les plus anciennes aux années 1950. Selon

l’état de conservation des supports, les données ne sont pas systématiquement exploitables.

D’autre part, l’objectif visé était alors le remplissage sédimentaire et non le socle.

Figure 5 Périmètre Limagne - Métropole et profils sismiques existants

Les investigations géophysiques font appel à différentes technologies. Au stade actuel du projet

nous n’avons pas déterminé quels types de procédés géophysiques seront mis en œuvre.

Dans ce qui suit nous présentons brièvement les techniques géophysiques habituellement

pratiquées pour ce type de recherches.

3.2.1 Sismique réflexion

La sismique réflexion permet de connaître la nature et la structure des couches profondes du

sous-sol. Le principe est d’émettre des vibrations de faible amplitude à la surface du sol. Les

ondes acoustiques créées par ces vibrations se propagent dans le sous-sol, sont renvoyées par

les différentes couches géologiques qui le composent, puis sont captées et enregistrées en

surface.

Les vibrations sont effectuées par des camions vibrateurs. Ces camions sont équipés de plaques

hydrauliques vibratoires d’environ 1m2 qui vont vibrer à une certaine fréquence (entre 10 et 100Hz)

et pendant un temps défini (10 à 15 secondes) afin de propager des ondes acoustiques dans le

sol.



Figure 6 Camions en campagne sismique - (source: Geo2x SA)

Ces camions sont en général regroupés en convois de 3 ou 4 véhicules espacés de quelques

mètres. Ils suivent, dans la mesure du possible, le tracé des lignes sismiques définies pour le

projet et s’arrêtent à chaque point d’émission de vibrations, soit tous les 25-30m environ. Ces

camions empruntent au maximum les routes et les chemins existants.

L’utilisation de ces vibrations de faible amplitude est sans risque pour l’homme et pour

l’environnement en général.

Les ondes acoustiques renvoyées par les différentes couches du sous-sol sont enregistrées par de

petits capteurs plantés dans le sol, appelés géophones, et mesurant environ 10 cm. Ces

géophones sont reliés entre eux par des câbles, puis à une unité d’enregistrement appelée

« camion laboratoire ».

Les géophones sont regroupés au nombre de 12, et plus généralement par 2 séries de 6

géophones disposés en quinconce. Ils sont espacés d’environ 5 mètres les uns des autres.

Les groupes de géophones ainsi formés sont disposés le long des lignes sismiques prévues.

Lorsque le tracé des lignes sismiques s’écarte des routes ou des chemins existants, la pose des

géophones et des câbles les reliant se fait à pied et ne présente ainsi aucune nuisance ou risque

de dégradation pour l’environnement.

Comme cela est expliqué plus haut, les camions vibrateurs ne suivent pas nécessairement le tracé

de ces lignes. Ils peuvent se situer à une certaine distance des géophones sans que cela n’affecte

le résultat de l’enregistrement, ce qui leur permet au maximum d’emprunter les routes et chemins

existants.

3.2.2 Gravimétrie

La gravimétrie permet de mettre en évidence et de

localiser des anomalies dans la distribution de la

densité des formations du sous-sol. Au premier

ordre ces anomalies sont engendrées par le bâti

géologique, mais peuvent aussi s’y ajouter des

anomalies légères associées à des zones

fracturées, poreuses ou chaudes, ou des

anomalies lourdes signalant plutôt des intrusions

magmatiques.

Les mesures ne nécessitent que du matériel léger :

gravimètre et son support, GPS.



A l’instar des mesures de gaz, ou flux de gaz, on cherche à établir un maillage sur la zone étudiée,

donc le positionnement théorique des points de mesure supporte une adaptation en fonction des

contraintes d’accès.

3.2.3 Magnétotellurie

La méthode magnétotellurique (MT) est une technique géophysique passive de surface qui utilise

le champ électromagnétique terrestre pour déterminer la distribution du paramètre résistivité

électriques dans le sous-sol.

La mise en œuvre de la MT sur le terrain se déroule de la manière suivante :

Le site est repéré selon plusieurs critères (planéité, dégagement pour le GPS,

éloignement des sources potentielles de bruit électromagnétique, effets topographiques,

etc…) et l’autorisation d’accès est recherchée auprès du propriétaire concerné.

L’équipe en charge de l’implantation déploie 4 lignes électriques de 50 mètres

perpendiculairement, de manière à former une croix. Au centre se trouve le dispositif

d’enregistrement.

Au bout de chaque ligne (N S E O)

est plantée une électrode non-

polarisable à 20-30 centimètres de

profondeur dans un lit de bentonite

(argile permettant d’améliorer et

faire durer le contact entre le

milieu et l’électrode). Cette

dernière est connectée à la ligne

électrique. Le trou réalisé mesure

20 centimètres de diamètre.

Les capteurs magnétiques (tubes

d’environ 1 m de long pour 8 cm

de diamètre) Hx et Hy sont

enterrés à une trentaine de

centimètres de profondeur à l’aide

d’une pelle et d’une pioche. Ils sont orientés à la boussole dans la même direction que

les lignes électriques. Ils sont reliés par un câble d’une quinzaine de mètres au centre

du dispositif.

Les 4 lignes électriques et les 2-3 câbles magnétiques sont connectés à l’unité

d’acquisition.

Une électrode de terre (électrode non polarisable, ou métallique) est mise en place au

centre du dispositif.

Le GPS, servant à synchroniser les appareils de mesure entre eux, est branché tout

comme la batterie.

L’appareil boot est ensuite programmé selon les séquences d’acquisition prévues, sur

une durée de 24 à 48h

Figure 7 Mesures de magnétotellurique



3.2.4 Panneaux électriques

Ces méthodes consistent à injecter, grâce à deux électrodes, un courant électrique dans le sol

avec une intensité connue. La différence de potentiel induite est mesurée entre d’autres

électrodes. On mesure donc une résistivité apparente du sol.

L'avantage de ces méthodes est d'être rapide à

mettre en œuvre et de ne nécessiter aucun

sondage mécanique.

Sondages électriques

Au fur et à mesure que l'on éloigne les

électrodes d'injection, la tranche du sous-sol

concernée est de plus en plus importante.

L'interprétation des résultats en couches

successives de terrain de résistivité différente

se fait sur micro-ordinateur en utilisant un

algorithme complexe.

Le panneau électrique

Il s'agit en fait d'une série serrée de sondages

électriques obtenue par permutation d'un grand nombre d'électrodes.

Les permutations qui seraient fastidieuses et hasardeuses à la main sont réalisées par un

ordinateur.

Figure 8 Mesures électriques



3.3 Modèle conceptuel – Zonage du potent iel géothermique Chacune des étapes du programme technique détaillé ci-après, devrait permettre de lever en

partie, au fur et à mesure de l'avancée des connaissances du sous-sol du PER, l’incertitude

pesant sur l'existence même d'un ou plusieurs réservoir(s) géothermique(s) de type haute

température. Le cas échéant, il est vraisemblable que des informations pertinentes apparaîtront,

relatives à la température, la géométrie (extension, profondeur) et la perméabilité de ce ou ces

réservoir(s).

A l’issue des travaux d’acquisition de données, ces dernières seront intégrées dans un modèle

géologique permettant de conceptualiser le fonctionnement du système géothermal sur les plans

hydrodynamique et géothermique. Dans la mesure du possible, nous utiliserons les modèles

existants (COPGEN + CLASTIC).

Figure 9 Représentation 3D du fossé d'effondrement de la Limagne réalisée dans le cadre du projet COPGEN (source BRGM)

Afin de mieux cibler les secteurs dans lesquels pourraient être implantés les forages de production

mais aussi de réinjection, en cas d'exploitation géothermique future, nous réaliserons un zonage

du potentiel géothermique par analyse multicritère sous SIG.

Extraction des paramètres caractéristiques de l’exploitabilité géothermique intégrés au

modèle géologique 3D

Cartographie de leur répartition à différentes tranches de profondeur

Analyse multicritère pour chaque tranche de profondeur retenue et zonage du potentiel

géothermique

Il en résultera une carte de zones cibles à différentes profondeurs.



3.4 Forage d’explorat ion La phase précédente aura permis de définir les zones à fort potentiel dans le périmètre du PER.

Une coupe technique des forages d’exploration aura permis le dimensionnement de la machine de

forage utilisée et donc de sa puissance ainsi que la définition de l’espace nécessaire à

l’aménagement d’un chantier dont la durée peut être de plusieurs mois si on tient compte des

essais de puits.

La géométrie choisie impliquera peut être la venue successive de deux ateliers de forage

différents. Le premier pour mettre en place le tubage de surface (30 à 50m) voire plus profond en

fonction de la géologie et de l’hydrogéologie.

Une plateforme de forage représente communément une surface comprise entre 5000 et

10000m2. Celle-ci doit être subhorizontale ceinturée de merlons avec récupération des eaux et

reprise dans une bâche permettant un traitement avant rejet dans le milieu naturel. Cette

plateforme doit être reliée au réseau routier permettant la circulation de convois lourds. Le choix

des emplacements pour les plateformes devra tenir compte de ces aspects. En conséquence, il

peut être parfois opportun de créer une nouvelle route sur quelques centaines de mètres pour

s’installer sur une zone favorable et éviter l’utilisation d’un réseau routier et des ouvrages d’art pas

toujours bien dimensionnés, en particulier en milieu de montagne.

Ce type de machine et de forage nécessite une quantité d’eau parfois importante (cas de pertes)

et il peut s’avérer nécessaire, si on est à l’écart d’un réseau d’eau ou que le diamètre de la

canalisation ne permet qu’un faible débit de réaliser pour les besoins du chantier un forage de

petite profondeur équipé d’une pompe immergée permettant la production instantanée de

quelques m3/h, ce qui peut permettre également de pomper en continu pour se créer une réserve

dans le ou les bassins de stockage/rétention.

Sachant que les puits d’exploration sont réalisés dans un diamètre minimum de forage du réservoir

potentiel en diamètre 6’’ puis tubé en 4’’1/2 afin de permettre des tests avec des débits significatifs

pour extrapoler facilement la puissance géothermique disponible dans un forage de production en

gros diamètre. Les puits définitifs de production en cas de succès du forage d’exploration pourront

donc être réalisés à partir de la même plateforme. Cela conduit donc à installer les plateformes

dans des terrains dont la location voire l’achat doit être négocié avec une vision sur le long terme.

Un forage d’exploration à 3000m de profondeur est le télescopage de 4 voire 5 tubages de

diamètres de plus en plus petit au fur et à mesure que la profondeur augmente. Cela implique



donc de forer dans un diamètre important en surface, de tuber et de cimenter le tubage à la côte

choisie par le géologue et de réitérer cette opération dans un diamètre inférieur jusqu’au toit du

réservoir géothermiques potentiel. Celui-ci, en fonction de la nature de la roche pourra être tubé

avec un liner perforé ou bien laissé en trou nu. La réalisation d’un forage de ce type peut être de

l’ordre de trois mois. Les essais de débits et les tests peuvent ensuite être menés.

L’ouverture des travaux de recherches et notamment la réalisation des forages

d’exploration se fera, le moment venu, dans le respect des dispositions du décret de police

des mines n° 2006-649 du 6 juin 2006 (pris en application de l’article L162-1 du code minier)

et notamment celles fixées à l’article 3 – alinéa 3 qui soumet à autorisation préfectorale

avec enquête publique la réalisation de tels travaux.

Nous précisons également que la société Electerre de France n’envisage pas d’utiliser la

technique de fracturation hydraulique que ce soit pour l’exploration ou l’exploitation

Figure 10 Rig de grande puissance et coupe d’un puits de production



3.5 Echelonnage des travaux L’échelonnage des travaux envisagés s’étale ainsi :

La première année est consacrée aux phases de « Synthèse des données existantes » et

de « Reconnaissance préliminaire » ;

La deuxième année est dédiée à la « Campagne de géophysique » ainsi qu’à la finalisation

du modèle conceptuel à l’issue duquel est proposé un site d’implantation des forages

d’exploration ;

Si les résultats des études préalables sont positifs, :

La troisième année prépare les forages avec les études de techniques, les études d’impact

et les demandes règlementaires de travaux ;

La quatrième année voit se dérouler les forages d’exploration permettant de confirmer la

ressource ;

La cinquième année permet d’envisager des forages et des modélisations

complémentaires afin de confirmer la faisabilité et voire également d’investiguer sur

d’autres sites potentiels au sein du périmètre d’exploration.



4 BUDGET CONSACRE A LA REALISATION DE LA GLOBALITE DES TRAVAUX

L’effort financier minimal que SAS Electerre de France s’engage à consacrer à l’ensemble des

travaux est de 7 000 000 €.

Il se réparti de la façon suivante :

Acquisition des données

Interprétation

Modèle conceptuel d’exploration

Ingénierie du forage d’exploration 1 000 000 €

Forage d’exploration 6 000 000 €



5 ENGAGEMENT

Je soussigné, Olivier Bouttes, Président Directeur Général de la SAS Electerre de France,

agissant au nom et pour le compte de ladite société, prends les engagements suivants dans le

respect du décret 2006-648 du 2 juin 2006 (article 43 et 44) :

Si le titre est institué au profit d’une société dont les statuts sont modifiés de manière

substantielle, d’adresser au ministre chargé des mines avec copie au préfet compétent,

dans les trois mois de leur entrée en vigueur, le texte certifié conforme des modifications

apportées aux statuts annexés à la demande du titre et une copie certifiée conforme du

procès-verbal de l’assemblée générale extraordinaire qui les a décidées ;

D’informer au préalable le ministre chargé des mines de tout projet qui serait de nature, par

une nouvelle répartition des parts sociales ou par tout autre moyen, d’apporter une

modification du contrôle de l’entreprise ou de transférer à un tiers tout ou partie des droits

découlant de la possession du titre, notamment celui de disposer de tout ou partie de la

production présente ou à venir ;

De ne pas donner suite au projet évoqué ci-dessus avant l’expiration d’un délai de deux

mois à compter de la réception du dossier complet, pendant lequel le ministre chargé des

mines peut, après avis du Conseil Général de l’Industrie, de l’Energie et des Technologies,

signifier au détenteur que ces opérations seraient incompatibles avec la conservation de

son titre ;

D’informer le ministre chargé des mines de toute modification substantielle de nature à

modifier les capacités techniques et financières sur le fondement desquelles le titre a été

accordé.

De présenter à la DREAL, dans le mois qui suit l’octroi du permis, le programme de travail

du reste de l’année en cours, avant le 31 décembre de chaque année, le programme de

travaux de l’année suivante et, au début de chaque année, le compte rendu des travaux

réalisés au cours de l’année écoulée conformément à l’article 5 de l’arrêté du 28 juillet

1995 ;

De respecter l’engagement financier souscrit lors de la demande et de tenir une

comptabilité permettant de contrôler l’exécution de cet engagement financier.

Date

Signature



Annexe 1 Extrait de PV de Conseil d'Administration du 13/06/2013

Documents

MEMOIRE TECHNIQUE - Les consultations publiques … · Ce document permet de présenter l’argumentation technique du choix ... une nouvelle étude d’opportunité sur cette zone