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Géothermie
nos solutions

Les solutions technologiques développées par IFPEN concernent des problématiques couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur de la géothermie :

  • exploration :
    • du potentiel géothermique : température, perméabilité, pression,
    • des risques : H2S, CO2, hydrocarbures, salinité,
  • pérennité de la production,
  • maintien de la réinjectivité,
  • évaluation et limitation de l’impact environnemental et écologique :
    • travail sur la réinjection des gaz non condensables,
    • analyse du cycle de vie,
  • amélioration de la rentabilité des exploitations, notamment en intégrant la production de métaux rares,
  • faisabilité technico-économique.
     
Géothermie

Nos travaux concernent les trois domaines géologiques que sont :

  • les bassins sédimentaires,
  • les socles fracturés,
  • les zones magmatiques profondes à très profondes.
     

Production de chaleur dans les bassins sédimentaires

L’enjeu du développement de la géothermie dans les bassins sédimentaires réside dans la capacité à limiter le risque lié à l’exploration en réalisant des évaluations fiables :

  • du potentiel : température, perméabilité, pression, connectivité des réservoirs, capacité de réinjection, direction et vitesse d’écoulement des nappes,
  • des risques : CO2, H2S, hydrocarbures, salinité. 
     
Géothermie - modèles de bassins

 « Les modèles de bassin que nous avons développés, initialement pour l’exploration des hydrocarbures, nous permettent de modéliser :

  • l’hétérogénéité sédimentaire résultant de l’évolution tectono-stratigraphique du bassin,
  • les dépôts, la compaction et les écoulements au cours de l’histoire du bassin, afin :
    • d'évaluer les températures, pressions, porosités et perméabilités associées,
    • d'appréhender l’écoulement des fluides et le comportement géochimique, notamment l’évolution de la salinité et la génération de CO2 et de H2S
       

Grâce à ces informations, nous sommes capables :

  • d'évaluer les risques liés à la chimie des fluides et les surcoûts associés,
  • d'anticiper les contraintes liées à la réinjection.
     

C’est bien à nos compétences pluridisciplinaires que Storengy a fait appel pour établir une collaboration de long terme au sein d’un accord-cadre signé en 2018 : notre objectif est de synthétiser la connaissance d’un bassin, en l’occurrence le fossé rhénan, et de la valoriser dans une exploration de son potentiel géothermique. L’intérêt du pôle Avenia pour nos outils devrait déboucher sur une collaboration pour une étude du bassin aquitain. »

Christine Souque, chef de projet Géothermie, IFPEN
 

Géothermie dans les socles fracturés

La compréhension des réservoirs naturellement fracturés est un préalable à leur exploitation à des fins de production géothermique. Plusieurs aspects doivent être pris en compte :

  • la genèse de la fracturation naturelle,
  • l’évolution du réseau de fractures avec la production,
  • l’évolution du potentiel de production connexe, telle que la produit de lithium,
  • les risques de corrosion et de dépôts.
géothermie - socles fracturés
 Brun et al., 1992

« Nous disposons d’un modèle d’écoulement dans les puits, développé par nos ingénieurs en géosciences, qui se révèle tout à fait adapté à l’étude des risques de corrosion et de dépôts spécifiques aux réservoirs fracturés : nous comptons le mettre à disposition de projets collaboratifs actuellement en cours de montage.»

Christine Souque, chef de projet Géothermie, IFPEN

 

Géothermie en contexte magmatique profond

Les réservoirs géothermiques biphasiques ou à dominante vapeur de haute température, voire supercritiques à ultra haute température, exigent, pour leur exploitation géothermique, de maîtriser :

  • la compréhension des chemins d’écoulement,
  • la thermodynamique et la géochimie des systèmes naturels,
  • le risque de corrosion et de formation de dépôts,
  • la production et la réinjection des gaz non condensables.
     

« Nous étudions l’exploitation de réservoirs en contexte magmatique profond dans le cadre du projet collaboratif européen GECO. L’objectif est de s’appuyer sur l’expérience de réinjection des gaz non condensables acquise au cours du projet H2020 CarbFix en Islande pour réaliser une exploitation géothermique zéro émission en Italie. »

Christine Souque, chef de projet Géothermie, IFPEN

 

Logiciel CooresFlow

« Le prototype de notre logiciel CooresFlow  de modélisation du comportement des stockages souterrains dispose de fonctionnalités telles que :

  • la modélisation de l’assèchement du milieu poreux,
  • le déplacement à contre-courant de l’eau par ré-imbibition capillaire,
  • le transport de sel,
  • l’évolution de la porosité et de la perméabilité.
     

Elles sont validées et exploitées dans un contexte de géothermie, contexte qui représente des conditions extrêmes pour le simulateur. Les résultats obtenus nous permettront de prendre en compte de façon encore plus précise les besoins des opérateurs de géothermie. »

Isabelle Faille, chef de projet CooresFlow, IFPEN

 

Contact

Florence Delprat-Jannaud

  • Responsable des programmes : "Captage du CO2", et "Gestion du sous-sol pour les NTE".