Réhabilitation d’un gîte géothermique existant au

DoggerLes enjeux locaux

La situation de départ (Exemple de Meaux)

- Les puits

- La ressource

Les perspectives d’exploitation

(exemples de Chelles et Fresnes )

- Redimensionner les moyens de production

- Gérer la ressource

Avantages – Inconvénients des différentes solutions

Conclusions

Les enjeux locaux

Environnementaux : Pérenniser voire accroitre (extension réseau) la production géothermale avérée et abondante

Règlementaires : Aboutir à un schéma minier respectueux de l’environnement sur le long terme (protection des aquifères traversés)Permettre au réseau de chaleur géothermique d’être vertueux au sens de

2

Permettre au réseau de chaleur géothermique d’être vertueux au sens de la réglementation thermique

Techniques : Optimiser et sécuriser sur le long terme la production géothermale en imaginant des dispositifs adaptés à chaque cas spécifique

Economiques et Financiers : Mettre en œuvre une solution économiquement compétitive en supportant le coût des travaux sans augmentation du prix de la chaleur

Etat des lieux (après 25 à 30 années d’exploitation)

Meaux – Chelles - Fresnes

Un ensemble de 12 puits forés à 6 ou 8,5’’ de diamètre au réservoir, pour l’essentiel inclinés de 30 à 54°

Forés à partir de plateformes dont l’environnement

Historique des opérations en cours de réhabilitatio n

3

Forés à partir de plateformes dont l’environnement s’est urbanisé en 30 ans

Exploités sans interruption depuis leur mise en service (1981 pour les plus anciens et 1987 pour les plus récents) avec des disponibilité comprises entre 85 et 95%

Etat des lieux (après 25 à 30 années d’exploitation)

Evaluation de l’état de la ressource

1. Schéma minier en place 2. Evolution de la température de production3. Développement des « bulles froides »4. Interactions hydrauliques entre doublets

Géothermie Meaux Hôpital - Puits GMX- 3Evolution de la température de production

72

72,5

73

73,5

74

74,5

75

75,5

76

76,5

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77,5

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78,5

79

janv-85

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janv-00

janv-01

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janv-09

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janv-11

Tem

péra

ture

de

prod

uctio

n (°C

)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

DE

BIT

GE

OT

HE

RM

ALE

(m

3/h)

4

Etat apparent des ouvrages – pathologies – remèdes – Exemple

Les perspectives d’exploitation

Redimensionnement des moyens de production

Sauf exception la réhabilitation par rechemisage intégral d’un ouvrage se traduit par une perte significative de productivité ou d’injectivité (jusqu’à 50%) en

relation avec la diminution de section disponible à l’écoulement (ex 7’’ dans un 9’’5/8)

Si impossibilité de rechemisage Si possibilité de rechemisage

6

Si impossibilité de rechemisage •Puits trop vétuste (risque opérationnel et environnemental )•Diamètre disponible insuffisant (cas limites : colonne de production en 7’’ et CdP en 10’’3/4)

Si possibilité de rechemisage •Valorisation des ouvrages existants• conversion du producteur en injecteur

2 puits neufs = nouveau doublet Avec abandon de l’ancien doublet

(? conservation en puits d’observation ?)

1 puits neuf = nouveau producteur (Car risque de percée thermique) + puits existants = Triplet (variante Bonneuil)1 puits neuf + Injecteur ou producteur réhabilité = doublet rénové (inédit)

EXEMPLE : CHELLES EXEMPLE : Triplet de FRESNES

Nouveau doublet de Chelles

•Deux puits inclinés à partir de la PF existante •Impact producteur à l’Est pour une T°plus élevée•Qmax 300 m3/h avec un ND à +5 m/sol .•Pinj pourrait atteindre à terme 21 bars.•Abandon du doublet GCHE-1 / GCHE-2•Pas de percée thermique avant 30 ans

•Dissymétriques puits producteur incliné à 42° par

7

•Dissymétriques puits producteur incliné à 42° par rapport à la verticale / puits injecteur 14,4°.

•Forage du réservoir en 8’’1/2, colonne de production en 9’’5/8, chambre de pompage de 250 mètres de profondeur en 13’’3/8

•Impact positif sur le futur doublet de Neuilly/Marne

Complexités : foncier réduit –Bulle froide à l’aplomb de la plateforme –

délais

Projet de Triplet de Fresnes

GFR-2

GHLR-1

GFR-3

GFR-1

GHLR-2

Têtes de puits du doublet actuel Tête de puits GFR-3 nouvelle plate-forme

1073 m

1540 m 1181 m

Distance GFR-1/GFR-2 : 1193 m

•Nouveau producteur GFR-3 vers le S-O.•Impact hydraulique limité (< 1 bar) sur doublets voisins•Chambre de pompage de 430 mètres de prof.•Puits fortement incliné, 51°(double KOP)•déplacement latéral 1073 m + 250 m en surface •Pour un Q max de 300 m3/h, ND à -238 m/sol•30 ans sans percée thermique.

8

•GFR-1 (inj) sera intégralement rechemisé en 7’’ •GFR-2 sera converti en injecteur après rechemisagedes parties non rechemisées en 2000 et 2008 (7’’ et 10’’3/4) A 300 m3/h GFR-1 prendra 155m3/h et GFR-2 145 m3/h sous 20 bars

Complexités : Productivité médiocre –densité de doublets proches - architecture

de puits complexe – plate forme exigüe

Impact sur le réservoir des redimensionnements et des nouveaux doublets (secteur de Fresnes)

19842011

9

2013 2043

Avantages des différentes solutions Nouveau doublet Triplet (1puits neuf)

Conception/

réalisation

• Dispositif peu contraint

• Conception d’ouvrages « nouvelle

génération » plus sures et durables

• Intervention réalisée par un seul appareil

de forage

• Meilleure valorisation du patrimoine

existant

Gestion de la

ressource

• Pas de création de nouvelle bulle froide au

sein du réservoir

• Sécurisation des anciens ouvrages (abandon

selon les règles de l’art)

• Dans certains cas, retardement de la

percée thermique et modulation des

débits favorable à la limitation des

impacts sur les opérations voisines

10

selon les règles de l’art)

Exploitation

• Actions de suivi et maintenance limitées à 2

puits

• Durée de vie du dispositif > 30 ans voire 50

ans

• Sécurisation de continuité de la production

• Moindre emprise au sol

• Souplesse et modulation des débits

notamment en cas d’intervention sur 1

des puits d’injection (ou

exceptionnellement de production)

Aléa / Coûts

• Aléa limité au risque forage d’ouvrages

neufs

• Couverture SAF long terme classique

• Accès aux aides et subventions plus aisé

• Etalements des coûts d’investissement

dans le temps

Conclusions

Une approche spécifique à chaque opération

1. Du point de vue technique pour optimiser le schéma minier et pérenniserl’exploitation de la ressource (à l’échelon du projet, localement etrégionalement)

2. Du point vue environnemental pour rendre acceptable le projet dans l’espace

11

2. Du point vue environnemental pour rendre acceptable le projet dans l’espaceurbain

3. Du point de vue économique pour financer dans la contexte actuel lesopérations sans hausse des prix de chaleur

Une étude d’avant projet détaillée nécessaire