RECOMmandations pour l’acquisition de nouvelles données sur l’aquifère carbonaté du Lusitanien traversé à l’occasion des FORages géothermiques au Dogger (bassin de Paris)

17.08.2016
L’objectif du projet RECOMFOR est d’élaborer un ou plusieurs programmes d’acquisition de données de forages ciblés sur les propriétés réservoirs de l’aquifère carbonaté du Lusitanien, spécifiques à la Géothermie Basse Énergie, et susceptibles d’être mis en place lorsqu’un nouveau forage géothermique au Dogger serait réalisé dans le bassin de Paris.

Si le potentiel géothermal de l’aquifère carbonaté du Lusitanien présente un intérêt certain pour le chauffage urbain collectif (géothermie basse énergie) en région Ile-de-France, le manque avéré de données de forage le concernant constitue aujourd’hui un réel frein pour consolider les interprétations et envisager concrètement son exploitation. Il est donc apparu nécessaire et urgent d’identifier un moyen d’acquérir de nouvelles données sur ce réservoir géothermique potentiel de manière à anticiper une demande croissante en matière d’énergies renouvelables et répondre aux enjeux de demain.

Or, les forages géothermiques du bassin de Paris sont actuellement majoritairement ciblés sur le réservoir carbonaté du Dogger situé à une profondeur d’environ 100 à 150 m en dessous du Lusitanien. L’enjeu est donc de profiter de chaque opération future réalisée au Dogger pour acquérir, au passage et de manière systématique, des données sur le Lusitanien.

Mené dans le cadre de la convention ADEME-BRGM 2015, le projet RECOMFOR a pour objectif d’établir un ou plusieurs programmes d’acquisition de données de forage ciblés sur le Lusitanien, qui soient spécifiques au forage profond et pertinents pour la géothermie basse énergie, mais aussi dont les aspects techniques, économiques et assurantiels soient suffisamment "viables" pour encourager leur mise en place lorsqu’un nouveau doublet géothermique au Dogger sera réalisé dans le bassin de Paris.

 forage géothermique de Bagneux, réalisé au Dogger (Bassin de Paris). © CFG Services

Projet RECOMFOR : forage géothermique de Bagneux, réalisé au Dogger (Bassin de Paris). © CFG Services

Contexte

Plus d’une trentaine de doublets géothermiques, exploitant l’aquifère carbonaté du Dogger pour le chauffage urbain collectif, fonctionnent aujourd’hui sur le bassin de Paris.

Or la multiplication de ces opérations, essentiellement concentrées sur les départements du Val-de-Marne et de la Seine-Saint-Denis, augmente le risque de surexploitation (refroidissement de la ressource géothermale, réduction de l’espace disponible pour de nouvelles opérations).

Pourtant, les techniques de valorisation des ressources géothermales de type basse énergie ayant évolué, l’exploitation d’aquifères moins profonds et donc moins chauds, tels que le Lusitanien, pourrait être aujourd’hui envisagée.

Encore méconnu d’un point de vue géologique, l’aquifère carbonaté du Lusitanien, situé à une centaine de mètres au-dessus du Dogger, a fait l’objet d’une étude récente de potentiel géothermique (Caritg et al., 2014). Or, si les résultats de cette évaluation sont encourageants, le manque avéré de données de forage constitue aujourd’hui un réel frein pour consolider les interprétations et envisager concrètement son exploitation géothermique par le biais d’une étude de faisabilité technico-économique robuste.

Il est donc apparu urgent et nécessaire d’encourager l’acquisition quasi-systématique de données nouvelles sur le Lusitanien, notamment lorsque celui-ci serait traversé, à l’occasion d’un nouveau forage géothermique au Dogger (plus profond).

Objectifs

L’objectif du projet RECOMFOR est d’élaborer un ou plusieurs programmes d’acquisition de données de forages ciblés sur les propriétés réservoirs de l’aquifère carbonaté du Lusitanien, spécifiques à la Géothermie Basse Énergie, et susceptibles d’être mis en place lorsqu’un nouveau forage géothermique au Dogger serait réalisé dans le bassin de Paris. De plus, pour inciter la profession à mettre en place ces programmes, chacun d’entre eux a fait l’objet d’une évaluation de sa faisabilité technique, économique et assurantielle.

Programme des travaux

Différentes méthodes de mesures sur forage (diagraphies, tests hydrogéologiques, échantillonnage de roches,…), ayant fait leurs preuves ou méritant d’être mises en œuvre dans un contexte d’exploitation de type Géothermie Basse Énergie, ont été évaluées puis hiérarchisées en termes de pertinence des données recueillies, de faisabilité technique et économique et de facilité de mise en œuvre.

Les données recueillies visant à caractériser au mieux les niveaux producteurs des aquifères recoupés, un intérêt particulier a été porté sur la méthode de mesure de la perméabilité diagraphique, telle que proposée par Schlumberger, restée jusqu’ici non-envisagée sur une opération de Géothermie Basse Énergie. Une fois ces méthodes/outils de mesures sur forage sélectionnées et hiérarchisées, six combinaisons ont été retenues et traduites à travers six programmes techniques de forage spécifiques à l’acquisition de données sur le Lusitanien.

Une première estimation des coûts liés au volet exploratoire a ensuite été proposée à un niveau de préfaisabilité, ainsi qu’une évaluation de la couverture assurantielle des risques associés à la mise en place de ces six programmes de forage.

Au final, des recommandations aux plans technique et assurantiel, accompagnées d’une enveloppe financière globale de mise en place des différents programmes, ont été proposées. Ces recommandations vont dans le sens d’un protocole de mesures permettant d’envisager, à court terme, l’exploitation du Lusitanien avec un surcoût d’acquisition de données le concernant acceptable par rapport au coût actuel d’un forage au Dogger.

Résultats obtenus

Six programmes d’acquisition de données ont été élaborés et proposés:

  • Le programme n° 1, associant les mesures de débit par tests hydrogéologiques aux diagraphies différées de Porosité Neutron, s’avère le plus pertinent pour acquérir des données sur l’aquifère du Lusitanien. Il est aussi l’un des plus onéreux et surtout le plus risqué à mettre en place ;
  • Les programmes n° 2, 3 et 4 associent des mesures de perméabilité sur échantillon (carottes, mini-carottes ou déblais) à des diagraphies différées de Résonnances Magnétique Nucléaire et de Porosité Neutron. Ce type d’échantillonnage  présente l’avantage de diminuer considérablement les risques techniques et les coûts engendrés ;
  • Enfin, les programmes n° 5 et 6 ne mettent en œuvre que des diagraphies différées permettant d’acquérir des données de perméabilité et de porosité log. Si ces derniers limitent les risques techniques et coûts d’application, ils restent néanmoins peu satisfaisants pour déterminer les zones productrices du réservoir.

Parmi ces 6 programmes, le troisième, visant à acquérir des données de perméabilité sur mini-carottes, de résonnance magnétique nucléaire et de porosité neutron, paraît être le meilleur compromis technico-économique.

Partenaires

ADEME
BRGM

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-65639-FR - RECOMmandations pour l’acquisition de données sur l'aquifère carbonaté du Lusitanien traversé à l’occasion des FORages géothermiques au Dogger RECOMmandations pour l’acquisition de données sur l'aquifère carbonaté du Lusitanien traversé à l’occasion des FORages géothermiques au Dogger (bassin de Paris) - Rapport final - Télécharger le rapport