Fluides

16 janvier 2020 12:27; Act: 16.01.2020 12:37 Print

Fractures hydrauliques: nouveau modèle de l'EPFL

Le modèle développé à l'EPFL permet de prédire avec plus de précision la taille des fractures hydrauliques créées.

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L'industrie pétrolière aux Etats-Unis a énormément recours aux fractures hydrauliques (fracking). (Photo: Keystone)

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Des chercheurs de l'EPFL ont développé un modèle de calcul de la propagation des fractures hydrauliques. Il vise à améliorer la prédiction de la géométrie des fractures et du coût énergétique de cette technique utilisée par exemple dans le stockage de CO2, l'extraction d'hydrocarbures et la surveillance des barrages et des volcans.

Utilisée dans de multiples domaines, la fracturation hydraulique consiste à fissurer une roche en sous-sol en y injectant du liquide sous haute pression. Elle sert par exemple à améliorer la productivité des puits permettant l'extraction ou l'injection de fluides dans les roches poreuses, a indiqué jeudi l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) dans un communiqué.

C'est une opération de routine lors de la production d'hydrocarbures et de ressources géothermiques en eaux profondes ainsi que lors du stockage de CO2 en sous-sol. Les ingénieurs l'utilisent également pour remettre à niveaux des bâtiments, faciliter la production minière par gravité, augmenter la sécurité dans les galeries profondes et prévenir les risques de fissures autour des barrages.

Brice Lecampion, directeur du Laboratoire de Géoénergie de l'EPFL, a présenté à la fin de l'année dernière un nouveau modèle de calcul dans le «Journal of Fluid Mechanics». La revue «Focus on Fluids», considérée comme le Graal dans le secteur de la mécanique des fluides, vient d'en publier une version longue et commentée.

En «open source»

Le modèle développé à l'EPFL permet de prédire avec plus de précision la taille des fractures créées, et donc les volumes et débits de fluide qui pourront être échangés avec la roche. Il quantifie notamment l'effet du polymère ajouté comme additif réducteur de friction dans le liquide injecté dans le sol.

Dans le cas par exemple de l'extraction de gaz de schiste, le liquide injecté est composé de 99% d'eau et de 1% de polymère, souvent du polyacrylamide, qui dilué dans l'eau forme un gel visqueux. Cet additif permet en particulier d'annihiler l'apparition de tourbillons et réduit fortement l'énergie nécessaire au pompage.

Le modèle de calcul est mis à disposition en «open source», chose rare dans ce secteur majoritairement occupé par des industriels qui gardent sous clé leurs propres calculs et évaluations, conclut l'EPFL. C'est notamment le cas de la composition chimique et de la proportion des divers additifs utilisés, qui restent généralement confidentiels.

(nxp/ats)