(2015-2020) TEMPERER, enregistrer la micro sismicité d’un réservoir géothermique


Chapeau

Le projet TEMPERER s’intéresse aux bassins d’effondrement du fossé rhénan et du fossé de la Limagne. Basé sur l'enregistrement d'événements micro-sismiques de très faible magnitude (< 2, seuil de la perception humaine), il améliorera l'acceptabilité sociale des projets industriels de géothermie profonde.

Contexte

logo geodenergiesTout comme le projet REFLET, le projet TEMPERER a été initié en 2015 pour une durée de 4,5 ans par le Groupement d’Intérêt Scientifique (GIS) Géodénergies. Comme tous les projets du groupement, TEMPERER est un projet de  recherche nationale appliquée avec une forte implication des industriels concernés, Fonroche Géothermie et Electerre de France en l’occurrence.

En matière de géothermie, une partie de la recherche scientifique actuelle porte sur les technologies EGS (Enhanced/Engineered Geothermal Systems).

Ces recherches ont débuté il y a plus de 30 ans sur le pilote scientifique de Soultz-sous-Forêts. Ce dernier a montré la possibilité de puiser de la chaleur (jusqu’à 200 °C) entre 4500 et 5000 m de profondeur, dans un sous-sol granitique peu perméable. Les opérations anthropiques liées à la technologie EGS sont connues pour induire de la micro-sismicité, avec un risque non négligeable de dommages en surface (dédommagements de l’ordre de 7 M$ à Bâle en Suisse en 2006, de 300 M$ à Pohang en Corée du sud en 2017).

En France, les opérateurs ont obligation d’installer un réseau de surveillance afin de garantir que la micro-sismicité ne dépasse pas les seuils de perception humaine. Toutefois, la micro-sismicité, même sous les seuils de perception, est un outil donnant des informations en temps réel sur la réponse du réservoir aux sollicitations anthropiques. En tant que telle, la micro-sismicité pourrait donc améliorer la compréhension du comportement du réservoir et donc son exploitation.

Objectifs du projet

L’objectif de TEMPERER est d’améliorer la compréhension de la micro-sismicité dans un réservoir géothermique profond afin, d’une part, de renforcer sa surveillance et, d’autre part, de mieux comprendre son comportement mécanique face aux sollicitations anthropiques (mécaniques, thermiques et hydrauliques).

Les micro-séismes sont enregistrés tout au long de la durée de vie du projet, soit avant toute opération de forage afin de caractériser l’état initial, puis lors des épisodes de développement afin de comprendre l’étendue de la réponse du réservoir, et enfin lors de l’exploitation afin de suivre son évolution dans le temps.

Le but est ainsi d’établir une méthodologie qui devrait permettre de mieux enregistrer les micro-séismes, de proposer un outil de surveillance fiable (« Traffic-Light System ») et d’améliorer l’exploitation du réservoir par le biais d’une meilleure compréhension de son comportement hydro-mécanique au cours du temps.

La méthodologie ainsi mise en place vise à prédire le comportement du réservoir afin :

  • de sécuriser sa mise en exploitation ;
  • d’optimiser sa production à long terme ;
  • de rassurer le public vis-à-vis du risque de sismicité induite.

Rôle du BRGM

Le BRGM fait partie des 7 établissements publics de recherche partenaires du projet TEMPERER. Le travail du BRGM s’inscrit à trois niveaux dans les objectifs du projet :

  • il déploie en surface un supplément de capteurs de sismicité. Ce réseau, complémentaire du réseau installé par l’opérateur, permettra de quantifier l’apport d’un réseau plus dense par rapport au surcoût que ce réseau implique ;
  • il propose d’améliorer le système de surveillance. Ce type de système, communément appelé « Traffic-Light System », incorpore une partie prédictive qui estime la probabilité à court-terme de dépasser certains seuils de micro-sismicité. Ces systèmes aident à ajuster l’exploitation du réservoir afin de toujours rester en dessous des seuils de perception ;
  • enfin, il participe au développement de simulations numériques du comportement hydro-mécanique du réservoir géothermique. A partir de la corrélation des résultats de ces simulations avec les enregistrements de micro-sismicité, la réponse du réservoir peut être améliorée et les opérations optimisées afin d’augmenter l’efficacité de l’exploitation.

Résultats attendus

La méthodologie construite s’attache à être reproductible dans différents contextes géologiques et constituera un outil nécessaire au développement industriel de tout projet de géothermie profonde en zones de failles en France et dans le monde.

Le projet TEMPERER améliorera l'acceptabilité sociale des projets industriels de géothermie profonde. Les évènements enregistrés sont aussi une source d'information capitale dans l'interprétation et la caractérisation des réservoirs géothermiques.

Partenaires du projet

  • Fonroche Géothermie,
  • BRGM,
  • Electerre de France,
  • Mines ParisTech
partenaires temperer

Pour aller plus loin