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Vue panoramique de nuit des installations de la centrale géothermique du site de Bouillante (Bouillante, Guadeloupe, 2003). © BRGM - D. Guyenon

Bouillante : le suivi multi-méthodes de l’exploitation géothermique haute température

01.07.2012
La démarche scientifique conduite sur la centrale géothermique de Bouillante, en Guadeloupe, est particulièrement novatrice. Elle combine réseau de surveillance en sismologie large bande, microgravimétrie, interférométrie radar InSAR et thermométrie des sols, suivi géochimique des fluides de production, des sources thermales et des fumerolles proches de la centrale, ainsi que des travaux de modélisation hydrodynamique et thermique du réservoir géothermique.

Le BRGM sélectionne et développe de nouvelles méthodes de mesure

La plupart des champs géothermaux dans le monde n’utilisent, en effet, qu’une ou quelques-unes de ces méthodes. Beaucoup d’entre elles, issues de la surveillance volcanologique, doivent en outre être adaptées pour gagner en précision, particulièrement lorsque l’évolution du réservoir géothermique est marquée par de faibles variations, ce qui est le cas du champ de Bouillante.

Pour suivre et surveiller l’évolution du réservoir et l’impact potentiel de son exploitation (Bouillante couvre aujourd’hui 6 % des besoins électriques de la Guadeloupe), le BRGM a donc sélectionné, développé et mis aux point différentes méthodes en géophysique, thermométrie et géochimie des fluides. Couplées à des travaux de modélisation hydrodynamique et thermique, ces méthodes sont venues compléter les mesures directes de température et de pression effectuées sur les forages.

Vue aérienne de la centrale géothermique de Bouillante et de son voisinage, qui font l’objet du suivi multi-méthodes réalisé par le BRGM, en collaboration avec CFG Services, depuis 2005.

Les travaux ont permis de mettre en évidence certaines données 

  • L’absence de microsismicité naturelle locale et de microsismicité liée à l’exploitation de la centrale. Seuls quelques rares événements sismiques à très faible magnitude identifiés immédiatement au sud du champ pourraient être associés à une remontée relativement rapide et significative de la pression du réservoir pendant la période d’arrêt prolongé de l’exploitation en 2009, après cinq ans de production soutenue. Un événement sismique régulier sans aucun lien avec l’exploitation a été repéré au nord de la baie de Bouillante et correspond, très probablement, à la mise en ébullition d’un fluide chaud au cours de sa remontée vers la surface ;
  • De très faibles variations du champ de pesanteur (< 12 µGal) proches de l’incertitude analytique de la méthode, que l’on a associées aux variations de pression observées dans le réservoir, et dont l’emprise modélisée dépasserait l’extension probable du réservoir actuellement exploité ;
  • une subsidence régionale déconnectée de l’exploitation du champ ;
  • l’absence de variations significatives de la composition chimique et isotopique des fluides de production et des rapports gaz incondensables/vapeur ;
  • des variations de température des sols et de composition chimique de l’eau d’une source thermale associées à l’exploitation du champ, localisées uniquement dans les zones hydrothermales naturelles faisant partie de la principale faille directement sollicitée par les puits de production (faille de Cocagne).

Développer et améliorer l’approche multi-méthodes de surveillance et de suivi de l’exploitation

Aujourd’hui, d’autres méthodes de suivi mériteraient d’être testées (en géophysique, gaz dans les sols…) et certains réseaux pourraient être repensés (augmentation du nombre de stations et redéploiement du réseau sismologie large bande). Des améliorations peuvent aussi être apportées au réseau microgravimétrique (précision analytique) et au suivi d’interférométrie radar InSAR.

Cette approche multi-méthodes de surveillance et de suivi, très riche d’enseignements, a déjà souligné le caractère peu impactant de l’exploitation géothermique sur l’environnement, et apporté de précieuses informations sur les conditions de la pérennité de la ressource, voire de l’extension éventuelle de son exploitation. Elle contribue également à optimiser la gestion du réservoir géothermique de Bouillante.

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34