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Novel Productivity Enhancement Concept for a Sustainable Utilization of a Geothermal Resource

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Augmenter la productivité des puits géothermiques peu efficaces

Les chercheurs du projet SURE, financé par l’UE, testent l’utilisation du forage radial à jet d’eau comme moyen d’améliorer les performances et la rentabilité des puits géothermiques.

Énergie

L’énergie géothermique offre un potentiel incroyable. Il ne s’agit pas uniquement d’une énergie renouvelable, mais aussi d’une énergie propre, ce qui signifie qu’elle ne produit aucune émission de gaz à effet de serre nocifs. En tant que telle, la géothermie a le potentiel pour être un élément clé de la stratégie européenne en matière d’énergies renouvelables, et, à terme, elle pourrait devenir pour les Européens une source fiable d’énergie de base. Cependant, pour que cela advienne, le processus de production doit progresser suffisamment pour devenir économiquement viable. C’est là que le projet SURE intervient. «La technologie que nous développons améliorera la productivité des puits existants en fournissant une méthode rentable pour contrôler des voies d’écoulement optimisées autour d’un puits géothermique», explique Thomas Reinsch, chercheur au Centre allemand de recherche en géosciences et coordinateur du projet SURE.

L’avantage du RJD

Au cœur du projet se trouve le forage à jet d’eau radial (RJD). Le RJD consiste à projeter un jet concentré de fluides très puissant sur une roche réservoir via une bobine insérée directement dans un puits géothermique existant. Cela crée plusieurs trous de petit diamètre s’étendant sur près de 100 mètres, du puits existant jusqu’au réservoir, permettant à la zone perméable initialement non connectée de s’écouler dans le puits principal. «Le RJD ne nécessitant pas la quantité de fluide utilisée dans la fracturation hydraulique conventionnelle, il réduit l’impact environnemental des technologies de stimulation», explique Thomas Reinsch. «De plus, lorsqu’il est utilisé pour accéder et connecter les zones hautement perméables d’un réservoir géothermique au puits principal, le RJD offre un degré de contrôle plus élevé et augmente ainsi les performances par rapport aux technologies de stimulation conventionnelles.»

Faire progresser la technologie

Dans le cadre du projet SURE, les chercheurs ont cherché à déterminer les avantages et les inconvénients de la technologie de forage au jet d’eau par rapport à des processus de stimulation déjà bien établis. «Notre objectif était de comprendre le processus de forage, de l’optimiser et d’améliorer les performances, et la prévisibilité, de la technologie», explique Thomas Reinsch. Pour ce faire, l’équipe du projet a mené une série d’expériences. Cela comprenait l’étude des propriétés physiques de différents types potentiels de roches géothermiques réservoirs et leur réaction à divers processus de RJD. «L’objectif de cette expérience était de parvenir à une compréhension complète de l’interaction jet d’eau/outillage-roche pour une grande variété de roches sédimentaires et cristallines», commente Thomas Reinsch. À partir de ces expériences, les chercheurs ont créé plusieurs outils, y compris des composants en instance de brevet susceptibles d’être utilisés pour améliorer la technologie par jets d’eau. Ils ont également élaboré des modèles numériques utilisables, par exemple pour déterminer le processus de destruction des roches et estimer l’amélioration des performances d’un puits après une stimulation par RJD. «Le projet SURE a considérablement amélioré nos connaissances sur le RJD, bien au-delà des technologies les plus à la pointe et à différentes échelles spatiales et temporelles», conclut Thomas Reinsch. «En augmentant la productivité des puits géothermiques de production insuffisante, nous rendons l’approvisionnement en énergie géothermique économiquement viable et respectueux de l’environnement.»

Mots‑clés

SURE, puits géothermique, énergie géothermique, forage par jet d’eau radial, RJD, énergie renouvelable, puits, productivité

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