Le projet en deux mots
Le but du projet Geopol est de déployer un traitement à base d’eau et de polymère hydrosoluble, au niveau des puits injecteurs et producteurs des aquifères ciblés pour l’exploitation de ressources géothermales profondes. Déjà éprouvée dans l’industrie pétrolière et gazière, cette solution permettrait de stopper efficacement les migrations de particules fines. Le projet consistera ainsi à adapter le traitement et protocole d’utilisation aux conditions spécifiques de la géothermie.
Contexte
Le projet s’inscrit dans l’axe 1 de l’APR « Optimisation des systèmes énergétiques et réduction de leurs impacts par l’amélioration des briques technologiques » et le sous-axe « Production d’énergie à partir de sources renouvelables » et concerne la géothermie profonde. Il a pour but de solutionner l’endommagement continu par accumulation de particules fines des doublets géothermiques dans les milieux clastiques (formations argilo-sableuses ou argilo-gréseuses) avec pompage et réinjection des fluides dans la nappe d’origine. Aujourd’hui, cet endommagement engendre une diminution des débits de pompage/réinjection dans les formations silico-clastiques, et donc une baisse de l’efficacité de la boucle géothermale. Remédier au problème d’accumulation de particules fines nécessite soit des interventions lourdes de nettoyage de puits avec arrêt du pompage, mobilisation d’une unité de nettoyage et des fluides à gérer, soit la mise en place d’équipement dédié (rétro-lavage) impactant l’efficacité de la boucle géothermale.
Objectifs
Le but ultime du projet est d’injecter un traitement à base d’eau et de polymère hydrosoluble, au niveau des puits injecteurs et producteurs des aquifères ciblés pour l’exploitation de ressources géothermales profondes, qui a fait ses preuves dans l’industrie du pétrole et du gaz et qui permettrait de stopper les migrations de particules fines. Le projet consistera ainsi à adapter le traitement et protocole d’utilisation aux conditions spécifiques de la géothermie et notamment à ses débits élevés, par le biais d’expérimentations en laboratoire, de modélisations et de tests en environnement représentatif pour la recherche industrielle et permettant la validation de la technologie.
Déroulement
Le projet d’articule autour de 3 lots.
Le premier lot consiste à effectuer des tests au laboratoire (Poweltec) afin de sélectionner un polymère qui a de bonnes capacités d’adsorption sur le sable. Pour cela, différents sables de l’Albien ont été prélevés dans une carrière d’affleurement de l’Albien. Des tests de floculation ont été effectués sur ces sables afin de sélectionner un polymère. Suite à cela, des tests en milieu poreux ont été réalisés. Il s’agissait dans un premier temps de définir les conditions expérimentales qui permettaient de reproduire la migration de fines particules puis dans un deuxième temps d’injecter le traitement à base de polymère et de valider son efficacité pour stopper la migration de fines aux vitesses typiques des abords de puits de la géothermie profonde. Dans ce même lot, il convenait de prévoir un volet environnemental et de le présenter à la DREAT pour faciliter l’utilisation du traitement dans la nappe de l’Albien et ainsi d’anticiper l’exploitation industrielle.
Le deuxième lot (BRGM) consistait à utiliser les données de laboratoire pour calibrer un modèle numérique d’endommagement particulaire puis s’en servir pour définir les conditions de tests pour réaliser un pilote. Le lot 3 concerne l’injection du traitement en milieu représentatif (pilote). Il s’agissait dans un premier temps de trouver un site propice à l’injection du traitement sur un affleurement de l’Albien. Il s’agissait ensuite de réaliser des séquences de pompage et d’injection dans le piézomètre sélectionné pour montrer l’efficacité du traitement sur la migration de fines. Enfin il s’agissait par la suite d’interpréter les résultats pour recommander une mise en œuvre à l’échelle industrielle.
Synthèse des résultats
Au niveau laboratoire (Lot 1), tous les tests ont pu être menés. Un polymère a été sélectionné et permet de stopper la migration de fines dans les conditions de débits de la géothermie profonde. Le polymère reste adsorbé dans le milieu et ne se retrouve pas dans l’eau. Le modèle numérique a pu être construit et validé (Lot 2). Le site pour injection a été trouvé (Lot 3) mais le consortium s’est heurté aux autorités sanitaires et aucune autorisation n’a été donnée pour effectuer le pilote (qui ne sera donc pas réalisé). Une étude d’impact est en cours pour présentation à la DREAT avant fin 2024.
Application et valorisation
Le pilote prévu dans le projet ne sera pas réalisé. Le consortium espère que la DREAT permettra aux exploitants de la nappe de l’Albien de pouvoir utiliser la technologie pour des projets futurs. En termes de valorisation, une présentation poster a été réalisée au congrès Geotherm à Offenburg le 29 février 2024. Un abstract a été soumis au congrès Geothermal energy conference de l’EAGE pour 2024. Une demande de présentation a été faite pour les journées Evolen de fin d’année 2024. Enfin une proposition de présentation sera donnée pour le Comité Technique de la Géothermie sur les Aquifères Profonds.
Coordinateur
- POWELTEC (92)
Partenaires
- STORENGY (92)
- BRGM (45)
Localisation
- Rueil Malmaison, Orléans, Paris
Détails du projet
- Durée : 24 mois
- Mois/Année de démarrage : Octobre 2022
Montant total projet
- 454 000 €
Aide projet
- 270 000 €