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Le gaz naturel

Comme le pétrole, le gaz naturel est une énergie fossile ou énergie primaire, ne résultant pas de la transformation d'une autre énergie. Il se forme, lui aussi, à partir de la décomposition d'organismes au fond des océans. Plus léger que le pétrole, c'est le plus léger des hydrocarbures. L'une des principales spécificités de la chaîne gazière concerne le transport, maillon essentiel et qui, en raison de la rigidité des moyens d'acheminement, présente de fortes contraintes.

Vous trouverez ici ce qu'est le gaz naturel, les techniques de production et ses utilisations.

   >> Plus d'informations sur la dimension géostratégique et économique du gaz naturel

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+ Gaz naturel et chimie
+ Les qualités intrinsèques du gaz naturel
+ Comment le trouve-t-on ?
+ Extraction, production et traitement, 3 étapes-clé
+ Comment le transporte-t-on ?
+ Importance du stockage
+ Les différents usages du gaz naturel
+ Les gaz non conventionnels

Gaz naturel et chimie
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gaz naturel et chimie

Le constituant principal des gisements de gaz naturel est le méthane. Le méthane est un hydrocarbure composé d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène. Pour être utilisable, le gaz naturel peut nécessiter un adoucissement (retrait de la majeure partie des composants acides, gaz carbonique et sulfure d'hydrogène essentiellement) et un dégasolinage (retrait des fractions lourdes du gaz). Il doit dans tous les cas être déshydraté. Toutes ces opérations visent à éliminer les impuretés présentes avec le gaz en sortie de puits.

Les qualités intrinsèques du gaz naturel
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qualités intrinsèques gaz naturel

Elles sont principalement liées à son bon rendement énergétique et à ses avantages environnementaux : sa combustion n'émet pas de poussières, peu de dioxyde de soufre (SO 2), peu d'oxyde d'azote (NO 2) et moins de dioxyde de carbone (CO2) que d'autres énergies fossiles. De plus, on peut réduire le volume qu'il occupe en le liquéfiant. Essentiellement composé de méthane, il est incolore et inodore, mais "odorisé" pour être détectable.

Comment le trouve-t-on ?
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puits gaz naturel

Énergie jumelle du pétrole, son extraction suit des étapes similaires : observation de la surface de la terre pouvant révéler sa présence, évaluation du sous-sol, évaluation sismique et forage. Il est d'ailleurs fréquent de trouver du gaz naturel là où il y a du pétrole et inversement. En raison des contraintes liées à son transport et en l'absence de marché captif, la question essentielle, avant toute décision de mise en exploitation d'un nouveau gisement de gaz, porte sur la disponibilité ou non d'un débouché pour les quantités qui seront produites.

Extraction, production et traitement, 3 étapes-clé*
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Extraction production gaz naturel

Comme le pétrole, le gaz naturel peut être extrait en milieu terrestre ou marin.
Avant d'être livré au consommateur, il subit plusieurs étapes de transformation. Il est d'abord extrait de la roche réservoir et transporté par canalisations jusqu'aux usines de traitement. Ensuite, un système d'épuration permet d'éliminer des sous-produits (azote, gaz carbonique, helium...) qui, extraits avec le gaz mais non combustibles, réduisent son pouvoir calorifique, ainsi que des composés corrosifs (soufre) néfastes aux infrastructures de transport.

schéma chaine gazière

Comment le transporte-t-on ?

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transport gaz naturel

Son transport comporte des contraintes qui influent sur le développement de son commerce international.

Le transport par gazoduc :
c'est l'option la plus répandue. Elle est quatre ou cinq fois plus coûteuse que le transport du pétrole par pipe-line. Le gaz naturel doit être comprimé tous les 120 à 150 km par des stations de compression. Car c'est la différence de pression qui provoque le déplacement du gaz à une vitesse de 15 à 20 km/heure.

Le transport par méthanier :
offrant une plus grande flexibilité d'approvisionnement que l'option gazoduc, il devrait connaître un bel essor dans les années à venir. On y a recours en cas de longues distances ou de difficultés liées aux conditions géopolitiques ou géographiques des pays traversés. Cela nécessite de liquéfier le gaz naturel le temps de son transport. Il est alors appelé GNL (gaz naturel liquéfié) et voyage par mer avant d'être à nouveau gazéifié dans le pays acheteur.

L'importance des coûts de transport place la notion de distance au cœur de la problématique de commercialisation du gaz : 70 % de la production mondiale est commercialisée au sein du pays producteur. Les 30 % restants font l'objet de contrats internationaux. L'éloignement progressif des zones de production par rapport aux centres de consommation va conduire à un développement rapide des échanges gaziers au niveau mondial.

Importance du stockage
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stockage gaz naturel

Le stockage est nécessaire pour assurer l'ajustement des consommations et des ressources en gaz à tout moment et offrir au consommateur une énergie disponible en permanence. Le gaz naturel est en général stocké dans d'anciens gisements de gaz ou de pétrole épuisés, dans des nappes aquifères ou des cavités salines.

Les différents usages du gaz naturel
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les differents usages du gaz

On connaît surtout son usage domestique pour le chauffage et la cuisson. Mais l'utilisation du gaz naturel se développe dans d'autres domaines, comme les centrales électriques ou le transport, en raison de ses qualités favorables au respect de l'environnement. La part du gaz naturel dans la consommation mondiale d'énergie croît régulièrement, notamment en Europe depuis 30 ans.

 

Les gaz non conventionnels
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Les gaz non conventionnels sont produits, non plus dans un lieu concentré (gisement), mais dans des couches où ils se trouvent de façon plus diffuse mais en quantité cependant suffisante pour leur exploitation économique. Ces gaz sont produits dans la roche-mère où une partie des hydrocarbures générés (15 à 20 %) est resté piégé (gaz de houille dans les charbons, gaz de schistes dans les roche-mères argileuses) ou dans de mauvais réservoirs (tight gas). Pour les produire, il est indispensable de "stimuler" le réservoir en procédant à une fracturation hydraulique le long de forages horizontaux qui permettent de recouper la couche riche en méthane sur de longues distances. Alors que les gaz non conventionnels ne représentent que 4 % des réserves prouvées de méthane, leur production représentait déjà 12 % de la production mondiale en 2008. La production des États-Unis représente les 3/4 de la production mondiale ; elle atteint aujourd'hui 300 milliards de m3 par an (production multipliée par 4 depuis 1990), soit plus de la moitié de sa production de gaz naturel.
L'estimation des ressources et des réserves hors Amérique du Nord est en cours d'évaluation.

>> Les gaz de schistes - Roland Vially, géologue à IFP Energies nouvelles Énergies nouvelles, nous explique quels sont les enjeux liés à l'exploitation de ces gaz.

+ Les grands débats : Quel avenir pour le gaz naturel ?

+ Zoom : Vers une OPEP du gaz ? - Guy Maisonnier, de la Direction Économie et Veille d'IFP Energies nouvelles, répond à nos questions.

Liens utiles :

>> AIE (Agence Internationale de l'Energie)
>> BP Statistical Review
>> CEDIGAZ
>> GDF Suez
>> Prosernat (partenaire industriel d'IFP Energies nouvelles spécialisé dans le traitement de gaz et d'huile sur champs)
>> UFIP (Union Française des Industries Pétrolières)
>> World Energy Council

Liste de liens externes

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Notre engagement dans la recherche

Assurer l'approvisionnement en énergie de la planète tout en respectant l'environnement est l'un des grands enjeux des prochaines décennies.
 
IFP Energies nouvelles présente les recherches qu'il a engagées pour pouvoir y répondre.
 
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Chiffres clés 2012

Consommation et production de gaz dans le monde en 2012

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Chiffres clés

33 %
soit plus d'un tiers des réserves gazières mondiales sont situées en Russie, 15 % sont en Iran et 15 % au Qatar.

Le coût du transport du gaz est
5 fois supérieur à celui du pétrole.

-160°C
c'est la température à laquelle le gaz est refroidi pour passer de l'état gazeux à l'état liquide, ce qui divise son volume par 600. Arrivé à destination, le liquide est réchauffé et redevient gazeux.

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