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Usine sidérurgique, une industrie émettrice de CO2 (Pays-Bas, 2007). © ErikdeGraaf - Fotolia.com

CO2Care : Procédures et technologies pour la fermeture et la sécurité à long terme des sites de stockage de CO2

01.02.2013
Le projet CO2CARE vise à établir des procédures et technologies pour la fermeture et la sécurité à long terme des sites de stockage, en identifiant les critères à respecter pour procéder au transfert de responsabilité et en montrant comment les satisfaire. Il s’appuie pour cela sur les données issues d’un éventail de sites actuellement en opération, de pilotes clôturés ou d’analogues naturels : Ketzin, Sleipner, K12B, Rousse, Montmiral, Frio, Nagaoka, Otway,...

Drapeau de l'EuropeLe projet CO2CARE, financé par le 7ème PCRD, traite de l’abandon d’un site de stockage géologique de CO2.

CO2CARE : 3 ans de travaux et 7 volets

Ce projet est programmé sur 3 ans à compter du 1er janvier 2011. Il s’articule en 7 volets :

  • Axe 1 : Revue des pratiques existantes dans des activités industrielles pertinentes (production d’hydrocarbures notamment) et des exigences réglementaires ;
  • Axe 2 : Développement de procédures d’abandon et de surveillance des puits, par des approches expérimentales et de simulation numérique ;
  • Axe 3 : Développement des modes de gestion du comportement du réservoir : compréhension des mécanismes de piégeage, évaluation à long terme à partir de l’observation des performances à court terme, systèmes de surveillance, techniques de remédiation ;
  • Axe 4 : Elaboration des méthodes de gestion du risque et des critères et procédures pour l’abandon de site ;
  • Axe 5 : Application des outils mis au point dans les volets précédents aux cas d’étude et rédaction d’un guide de bonne pratique ;
  • Axe 6 : Dissémination.

Les différents sites d’injection étudiés dans le cadre du projet CO2CARE (GFZ, 2012).

Contributions et résultats du BRGM

Etude de l’influence du CO2 sur le comportement de l’interface couverture – ciment des puits (axe 2)

Cette tâche consiste à utiliser un modèle poromécanique pour déterminer l’endommagement de l’interface, suivant les conditions de fond de puits, puis à en déduire une perméabilité résultante de l’interface.
Par ailleurs, les volumes de fuite à long terme à travers un bouchon de ciment ont été estimées, en utilisant le schéma analytique développé antérieurement par F. Wertz. Pour ces deux cas, les scénarios de fuite sont fournis par les autres partenaires.

Quantification du piégeage géochimique (axe 3)

Le BRGM a contribué à la quantification des différentes formes de piégeage, en s’intéressant au piégeage géochimique en milieu très salin. Pour cela, des simulations géochimiques ont été réalisées avec TOUGHREACT pour représenter l’évolution des sites de Sleipner, In Salah et Ketzin.

Modélisation hydro-chémo-mécanique de la fracturation (axe 3)

Ce travail consiste à évaluer l’influence des effets chimiques sur la création et la propagation de fractures à long terme. Pour cela, un couplage entre effets chimiques et hydromécaniques est effectué : un taux de dissolution, reflétant les interactions chimiques, est introduit dans un modèle probabiliste hydromécanique développé antérieurement, qui relie l’endommagement à la perméabilité du matériau.

Monitoring (axe 3)

Dans le cadre de l’axe 3, deux campagnes de d’acquisition de données ont été réalisées à Ketzin :

  • Sismique passive large bande : enregistrement en continu par 10 stations déployées de mars 2011 à février 2012, traitement des données  en 2012 et rédaction d’un article en 2013.
  • CSEM surface-forage : 3ème répétition en juillet 2011 des enregistrements initiés en 2008, traitement des données en 2012, rédaction d’un article en 2013.

Les résultats de ces deux campagnes seront intégrés dans l’élaboration du plan de surveillance pour la période de fermeture et post-fermeture (dans WP4).

Développement des procédures de gestion du risque (axe 4)

Le BRGM participe aux discussions méthodologiques de ce volet, mené par TNO, sur le site particulier de K12B en Mer du Nord pour l’établissement de la procédure de gestion du risque pour le long terme, des critères pour le transfert de responsabilité, et des plans de surveillance et de maîtrise du risque à long terme.

Dissémination (axe 6)

Outre la participation à des ateliers organisés par le projet et des conférences, le BRGM a édité et diffusé une brochure de présentation de l’état d’avancement du projet et de ses résultats à mi-parcours.

POUR ALLER PLUS LOIN

Visiter le site internet du projet CO2Care

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