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Monitoring environnemental au droit d’un site de stockage de CO2 (In-Salah, Algérie, 2018).
© BRGM - Frédérick Gal
Vos enjeux et besoins
Pour pallier l’existence d’émetteurs industriels ultimes de CO2, de nombreux pays envisagent de développer des solutions de captage et de stockage géologique de CO2 (CCS). Les sites potentiels de stockage souterrain terrestre de CO2 nécessitent d’être caractérisés tant en amont de leur mise en service que lors de la phase opérationnelle, pour répondre notamment aux exigences réglementaires de sécurisation.
Le monitoring d’un site repose sur le suivi de l’évolution du CO2 stocké en profondeur dans la zone cible. L’utilisation d’outils géophysiques et géochimiques permettent d’assurer la conformité de cette évolution par rapport aux scénarii établis lors de la caractérisation initiale du site. L’objectif est également de déterminer de manière précoce d’éventuels écarts à ces scénarii et de vérifier l’absence d’impact environnemental en proche surface.
Notre valeur ajoutée
Le BRGM dispose de l’expérience, des compétences et des infrastructures (expertises, laboratoires et logistique) pour mener à bien des projets de suivi opérationnel de sites de tous types de stockages terrestres en France comme à l’étranger, pour des demandes industrielles ou institutionnelles.
Depuis plus de 30 ans, ses équipes ont développé et utilisent des techniques géophysiques et géochimiques performantes, sur des infrastructures de recherche et des sites pilotes afin :
- d'assurer le suivi des sites par :
- Le monitoring continu de forage ;
- Des prélèvements en pompage ou de fond ;
- La caractérisation chimique et isotopique des fluides (eau et gaz) ;
- La caractérisation et le suivi des aquifères utilisés pour le stockage (suivi de l’injection et de l’intégrité du stockage) ;
- Le monitoring des sites par les méthodes géophysiques (sismique, électromagnétique,..).
- d'évaluer les impacts sur l’environnement :
- Suivi des émissions gazeuses dans le sol et à l’interface sol/atmosphère ;
- Suivi de l’intégrité du stockage et monitoring environnemental.
Prélèvements de gaz à l’état naturel sur le site de Svelvik (Norvège, 2010).
© BRGM - Frédérick Gal
Moyens techniques
- Plateforme TER’GEOPHY de géophysique au sol ;
- Equipemements géochimiques mobiles sur site : diagraphie physico-chimiques en forage, pompage, préleveur de fond, prélèvements dans le respect des préconisations DCE, parc d’analyseurs gaz (composition/flux) ;
- Laboratoires d’analyses labellisés COFRAC : chimie majeurs, traces, organiques, gaz, isotopie (éléments dissous et gaz).
Brevets
- Dispositif de prélèvement en profondeur : brevet FR-1259214, publication 04/04/2014 (n°2996249)
- Système d'échantillonnage passif pour des eaux souterraines peu agitées : brevet FR-1751476, publication 31/08/2018 (n°3063346)
Quelques références
- Monitoring d'une injection de CO2 à 800 m de profondeur par CSEM (controlled source electromagnetic) en "time-lapse" ;
- Monitoring des émissions gazeuses du site pilote de Lacq-Rousse ;
- Monitoring d’une fuite provoquée de CO2 en aquifère et conséquences sur les interactions CO2-eau-roche ;
- Monitoring d’aquifères profonds à l’aide de prélèvements de fond.
Publications
- Girard, J.-F. ; Coppo, N. ; Rohmer, J. ; Bourgeois, B. ; Naudet, V. ; Schmidt-Hattenberger, C. Time-lapse CSEM monitoring of the Ketzin (Germany) CO2 injection using 2×MAM configuration. Energy Procedia, 2011, 4, 3322-3329. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2011.02.253.
- Delatre, M. ; Manceau, JC. Applicability of Long-range Seismic Noise Correlation for CO2 Geological Storage Monitoring. Energy Procedia, 2013, 37, 4049-4056. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2013.06.305
- Gal, F.; Pokryszka, Z.; Labat, N.; Michel, K.; Lafortune, S.; Marblé, A. Soil-Gas Concentrations and Flux Monitoring at the Lacq-Rousse CO2-Geological Storage Pilot Site (French Pyrenean Foreland): From Pre-Injection to Post-Injection. Appl. Sci. 2019, 9, 645. https://doi.org/10.3390/app9040645
- Humez, P. ; Négrel, P. ; Lagneau, V. ; Lions, J. ; Kloppmann, W. ; Gal, F. ; Millot, R. ; Guerrot, C. ; Flehoc, C. ; Widory, D. ; Girard, JF. CO2–water–mineral reactions during CO2 leakage: Geochemical and isotopic monitoring of a CO2 injection field test. Chemical Geology, 2014, 368, 11-30. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.01.001
- Gal, F. ; Lions, J. ; Grellier, S. ; Squarcioni, P. ; Barriere, J. Deep Aquifer Sampling and the Use of Ball Check-valves Systems. Energy Procedia, 2017, 114, 3812-3823. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.1512
Références
Solutions
