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Gaz et pétrole de schiste, nouvelle frontière ou feu de paille ?...

Plusieurs études publiées aux Etats-Unis interrogent l'optimisme des données géologiques fournies par l'Agence américaine de l'énergie relatives aux stocks et au coût d'extraction des hydrocarbures de schiste, qui font le boom pétrolier outre-Atlantique...

Depuis quelques années, les Etats-Unis se targuent de retrouver leur place de premier producteur mondial de pétrole et de gaz naturel, grâce à une révolution : l'exploitation des hydrocarbures de schiste, présentés comme une nouvelle corne d'abondance énergétique tant dans la rhétorique du président des Etats-Unis lui-même, que dans les projections, optimistes, de l'Agence fédérale de l'énergie (US Department Energy Information Administration, EIA).

Son directeur, Adam Sieminski n'a-t-il pas annoncé la croissance continue des pétroles et gaz de schiste jusqu'en 2040 ? Le rapport annuel de l'EIA, Energy Outlook 2014, estime que la production de pétrole aux Etats-Unis atteindra 9,6 millions de barils par jour en 2019 et déclinera ensuite lentement jusqu'à 7,5 millions de barils/jour d'ici à 2040. Pétrole et gaz de schiste sont le socle de cet avenir cornucopien.

La mystification du "fracking"

Plusieurs études interrogent le fondement géologique d'un tel engouement. Dans sa livraison du 4 décembre 2014, le magazine scientifique Nature a publié un article sur la mystification des schistes ("the fracking fallacy").

Une mystification qui tient au fait que les statistiques sur lesquelles se fondent l'EIA et le gouvernement américain sont diffusées par les compagnies pétrolières elles-mêmes, selon une méthodologie particulière qui n'obéit pas à celle des publications scientifiques.

Ensuite, parce que ces chiffres sont des estimations à la louche sur les bassins par comté. L'EIA elle-même n'a pas vu venir le "boom" des hydrocarbures de schiste au début des années 2000. Elle a d'abord sous-estimé la quantité de gaz en provenance de ces puits, forés à l'horizontale par fracturation hydraulique (fracking). A mesure que le boom s'est confirmé, l'Agence a revu ses prévisions à la hausse.
Une équipe d'ingénieurs pétroliers, de géologues et d'économistes de l'université Texas A&M à College Station a passé plus de trois ans à passer au crible les principaux bassins d'hydrocarbures de schiste étasuniens.

Cette recherche, citée par l'article de Nature, a été financée à hauteur d'1,5 million de dollars par la Fondation Alfred P. Sloan. Elle s'est peu à peu diffusée dans le monde académique, et elle est considérée comme faisant autorité dans le domaine.

Pic des "Big Four" en 2020

L'équipe de chercheurs texans prévoit que la production des quatre principaux champs de production d'hydrocarbures de schiste va atteindre son pic en 2020, puis décroître ensuite.

Ces "Big Four" sont le géant Marcellus, qui compte plus de 8.000 puits, fournit 385 millions de mètres cubes de gaz par jour et recoupe les Etats de la Virginie de l'Ouest, la Pennsylvanie et l'Etat de New York, Barnett au Texas, Fayetteville en Arkansas et Haynesville, à cheval sur la Louisiane et le Texas. A eux quatre, les "Big Four" rassemblent quelque 30.000 puits et sont à l'origine des deux tiers de la production de gaz de schiste aux Etats-Unis.

La différence de résultat entre l'Université Texas A&M et les prévisions de l'EIA tient au fait que l'Agence fédérale de l'énergie a mesuré les bassins de production par comté, calculant une productivité moyenne par mailles de 1.000 kilomètres carrés qui potentiellement peuvent contenir des milliers de puits horizontaux.

Par contraste, l'équipe texane s'est fondée sur une résolution plus fine, par blocs de 2,6 kilomètres carrés, soit une approche au moins vingt fois plus détaillée que celle de l'EIA. La résolution compte dans la méthodologie car chaque bassin contient des gisements qui produisent beaucoup de gaz et de vastes zones moins productives.

Divergences méthodologiques

Selon le modèle de l'EIA, les puits du futur seront aussi productifs que les puits plus anciens dans chaque comté. C'est sur ce point que la vision continuiste de l'EIA est estimée "très optimiste" par Tad Patzek, directeur du département de géo-ingénierie pétrolière de l'université d'Austin Texas et son équipe.

La haute résolution de l'étude texane propose un autre modèle, qui permet de distinguer entre puits abondants et zones marginales. L'étude texane et celle de l'EIA diffèrent aussi sur la manière de calculer le nombre total de puits qui peuvent économiquement être mis en exploitation sur chaque bassin.

L'EIA ne fait pas état précisément du nombre de ces puits mais semble plus généreuse dans ses calculs par rapport à l'étude texane. Celle-ci exclut les zones où le forage est trop difficile, telles que les villes ou le fond des lacs, et recourt à des modèles conçus pour calquer avec la réalité.

A ces arguments, qui ont ébranlé la communauté pétrolière, l'EIA répond qu'elle n'a pas les moyens de mener des études affinées. Tad Patzek, qui a conduit l'étude de l'Université Texas A & M, reconnaît cependant que les prévisions concernant les gaz de schiste sont particulièrement incertaines.

Ces incertitudes tiennent à des questions techniques. Nul ne sait à l'avance quand deux puits se rejoignent en sous sol, à partir de quel seuil une nappe en pénètre une autre. Dans un article publié le 14 octobre 2014, l'EIA reconnaît la pertinence de la méthodologie de l'équipe de chercheurs du Texas. Pour autant, l'EIA ne modifiera pas sa méthode pour son rapport d'évaluation de 2015. [...]

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