{"id":83707,"date":"2020-04-28T08:56:00","date_gmt":"2020-04-28T12:56:00","guid":{"rendered":"https:\/\/linitiative.ca\/International\/le-stockage-souterrain-des-hydrocarbures-situation-dans-le-monde-opportunites-pour-la-tunisie\/"},"modified":"2020-04-28T08:56:00","modified_gmt":"2020-04-28T12:56:00","slug":"le-stockage-souterrain-des-hydrocarbures-situation-dans-le-monde-opportunites-pour-la-tunisie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/linitiative.ca\/International\/le-stockage-souterrain-des-hydrocarbures-situation-dans-le-monde-opportunites-pour-la-tunisie\/","title":{"rendered":"Le Stockage souterrain des Hydrocarbures: Situation dans le monde & Opportunit\u00e9s pour la Tunisie"},"content":{"rendered":"

1. Introduction, et situation mondiale des prix des hydrocarbures<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"Depuis la r\u00e9union de l\u2019Opep et ses partenaires, d\u00e9but mars 2020, et l\u2019\u00e9chec de cette r\u00e9union du fait du diff\u00e9rend qui a oppos\u00e9 l\u2019Arabie Saoudite et la Russie, concernant la diminution de la production de p\u00e9trole, en vue de maintenir le prix du baril, celui-ci n\u2019a cess\u00e9 de d\u00e9gringoler (malgr\u00e9 la promesse de l\u2019Opep et de la Russie de diminuer leur production graduellement jusqu\u2019 \u00e0 20 Mb\/j), pour s\u2019effondrer d\u00e8s le 20 avril. Le prix de la r\u00e9f\u00e9rence Brent a franchi la barre des 20 $ le baril pour \u00eatre cot\u00e9 \u00e0 18$, quant au West Texas Intermediate, le WTI am\u00e9ricain, du fait de la sp\u00e9culation, son prix pour livraison en mai, \u00e9tait n\u00e9gatif pour la 1\u00e8re fois ! Le prix du gaz a suivi le m\u00eame trend, et se vendait \u00e0 moins de 2$\/MBtu aux USA, et entre 3.5 $ et 4.5\/MBtu en Europe. Ceci est d\u00fb principalement au ralentissement de l\u2019\u00e9conomie mondiale, du fait de la pand\u00e9mie du Covid-19, de l\u2019abondance de l\u2019offre mondiale par rapport \u00e0 la demande, qui avoisine les 25 \u00e0 30 Mb\/j, ainsi qu\u2019\u00e0 la quasi saturation des stockages, y compris les stockages souterrains, dans la plupart des pays importateurs et grands consommateurs de p\u00e9trole et de gaz. Rappelons qu\u2019en d\u00e9but d\u2019ann\u00e9e, le prix du baril Brent \u00e9tait voisin de 60 $ et celui du gaz se situait en Europe, entre 5 et 6 $\/MBtu !<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Devant cette situation et cette manne pour les pays importateurs, beaucoup de nos concitoyens se sont pos\u00e9 la question de savoir si notre pays en a pleinement profit\u00e9, et s\u2019il y a suffisamment de stockage. La r\u00e9ponse est positive, dans la mesure o\u00f9 la Tunisie dispose d\u2019une r\u00e9serve de produits p\u00e9troliers de 2 \u00e0 3 mois de consommation, et importe du p\u00e9trole \u2018spot\u2019 au prix courant, qui s\u2019est refl\u00e9t\u00e9 dans la diminution, fut-elle modeste, du prix des carburants \u00e0 la pompe. Toutefois, la Tunisie aurait pu en profiter davantage, si elle disposait de stockage suppl\u00e9mentaire, en particulier de stockages souterrains, o\u00f9 l\u2019on peut stocker en grandes quantit\u00e9s, non seulement les produits raffin\u00e9s, mais aussi le p\u00e9trole brut, ainsi que le gaz, dont le prix varie g\u00e9n\u00e9ralement dans le m\u00eame sens que celui du p\u00e9trole. Rappelons que la Tunisie importe environ 60%, voire plus, de ses besoins en hydrocarbures liquides ou gazeux, et que l\u2019Alg\u00e9rie est notre seul fournisseur en gaz !<\/p>\n

Mon propos ici est de pr\u00e9senter aux d\u00e9cideurs, ainsi qu\u2019\u00e0 nos concitoyens, quelques \u00e9l\u00e9ments techniques pr\u00e9liminaires et simplifi\u00e9s sur les diff\u00e9rents types de stockages souterrains dans le monde, ainsi que les possibilit\u00e9s g\u00e9ologiques dans notre pays, qui pourraient \u00eatre favorables \u00e0 la r\u00e9alisation de tels projets de stockage souterrain dans le futur.<\/p>\n

2. Objectifs du stockage souterrain profond<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Le stockage du p\u00e9trole, du gaz ou des produits raffin\u00e9s, est avant tout une n\u00e9cessit\u00e9 strat\u00e9gique (Strategic Petroleum Reserve) ; il s\u2019est largement d\u00e9velopp\u00e9, en particulier aux USA et en Europe, apr\u00e8s l\u2019embargo de l\u2019Opep en 1973, suite \u00e0 la guerre de Ramadan (Kippour), entre les pays arabes et Israel. Il vise \u00e0 garantir une ind\u00e9pendance \u00e9nerg\u00e9tique pour 2 \u00e0 3 mois, voire plus, en cas d\u2019al\u00e9as du march\u00e9 p\u00e9trolier ou gazier. Le stockage permet aussi de r\u00e9guler le march\u00e9 local, en particulier lors des variations saisonni\u00e8res, et des changements climatiques, et profiter des variations du prix des hydrocarbures, comme c\u2019est le cas en cette p\u00e9riode. Le stockage souterrain peut enfin, s\u2019inscrire dans la transition \u00e9nerg\u00e9tique, dans la mesure o\u00f9 les \u00e9nergies renouvelables sont intermittentes, et ne peuvent pas (encore) \u00eatre stock\u00e9es, quand les sources (soleil ou vent) ne sont pas pr\u00e9sentes.<\/p>\n

3. Les techniques de stockage souterrain profond<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

On peut distinguer essentiellement 3 techniques de stockage souterrain profond:<\/p>\n

\u2022<\/strong><\/span> Le stockage en couche aquif\u00e8re ou \u00abd\u00e9pl\u00e9t\u00e9e\u00bb
\u2022<\/strong><\/span> Le stockage en cavit\u00e9 saline
\u2022<\/strong><\/span> Le stockage en cavit\u00e9 non rev\u00eatue ou mini\u00e8re<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

3.1. Le stockage en couche aquif\u00e8re ou \u00abd\u00e9pl\u00e9t\u00e9e\u00bb<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Il s\u2019agit d\u2019une structure, g\u00e9n\u00e9ralement for\u00e9e pour l\u2019exploration du p\u00e9trole ou du gaz, mais dans laquelle, on n\u2019a trouv\u00e9 que de l\u2019eau sal\u00e9e, avec ou sans quelques indices d\u2019hydrocarbures (Fig.1a). Le gaz est ici inject\u00e9 au sein d\u2019un aquif\u00e8re recouvert d\u2019une roche imperm\u00e9able interdisant toute migration du gaz vers la surface. Le site est en g\u00e9n\u00e9ral s\u00e9lectionn\u00e9 dans une structure g\u00e9ologique sp\u00e9cifique, susceptible de pi\u00e9ger le gaz stock\u00e9 et d\u2019\u00e9viter qu\u2019il ne migre lat\u00e9ralement. Inject\u00e9 \u00e0 une pression sup\u00e9rieure \u00e0 celle de l\u2019eau qui sature les pores de l\u2019aquif\u00e8re, le gaz peu miscible (au moins \u00e0 court terme) va alors repousser cette eau et la remplacer. Le premier stockage de ce type a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 en 1946 aux \u00c9tats-Unis (Kentucky): il en existe actuellement environ 90 dans le monde, principalement aux \u00c9tats-Unis, en Russie et en France. La France a en effet majoritairement opt\u00e9 dans le pass\u00e9 pour ce type de stockage (Fig.4). Le premier d\u2019entre eux, date de 1956, et 13 sont en service actuellement pour un volume utile total voisin de 11 milliards de m3 de gaz.<\/p>\n

Le stockage en couche \u00ab d\u00e9pl\u00e9t\u00e9e \u00bb ou \u00e9puis\u00e9e, consiste \u00e0 reprendre des anciens gisements de p\u00e9trole et\/ou de gaz, qui ont \u00e9t\u00e9 compl\u00e8tement (ou partiellement) \u00e9puis\u00e9s, et d\u2019y\u00a0 injecter du p\u00e9trole du gaz ou des produits p\u00e9troliers (Fig.1a). Actuellement, dans le monde, environ 76 % des stockages de gaz naturel sont de ce type (un peu moins de 500). Contrairement aux USA, cette technique est peu utilis\u00e9e en France, du fait de la raret\u00e9 des gisements \u00ab d\u00e9pl\u00e9t\u00e9s \u00bb disponibles (Fig.4).<\/p>\n

3.2. Les techniques de stockage en cavit\u00e9 saline de dissolution<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

La technique du stockage en cavit\u00e9 de dissolution (ou cavit\u00e9 saline) consiste \u00e0 cr\u00e9er par dissolution \u00e0 l\u2019eau douce (lessivage) une \u00ab caverne \u00bb souterraine de grande taille dans une roche \u00e9vaporitique (Nacl, Kcl, ..), en particulier le sel gemme (Fig.1b &2). Les propri\u00e9t\u00e9s physiques et chimiques de cette roche – notamment sa porosit\u00e9 n\u00e9gligeable, son imperm\u00e9abilit\u00e9, sa grande solubilit\u00e9 \u00e0 l\u2019eau et ses caract\u00e9ristiques m\u00e9caniques favorables \u2013 en font un milieu particuli\u00e8rement adapt\u00e9 au stockage de produits p\u00e9troliers liquides, liqu\u00e9fi\u00e9s ou gazeux. Le soutirage pouvant \u00eatre rapide, ces stockages sont souvent utilis\u00e9s pour r\u00e9pondre \u00e0 des pics de demande). La premi\u00e8re r\u00e9alisation, date que de 1961 pour le gaz (Michigan, \u00c9tats-Unis) et de quelques ann\u00e9es plus tard pour le p\u00e9trole (Covington, Mississippi, \u00c9tats-Unis). En France, ces cavit\u00e9s sont utilis\u00e9es pour y stocker du gaz naturel, des hydrocarbures liquides, des hydrocarbures liqu\u00e9fi\u00e9s et certains produits chimiques \u00e0 destination industrielle (\u00e9thyl\u00e8ne, propyl\u00e8ne). Ces sites comportent au total 78 cavit\u00e9s situ\u00e9es entre 300 et 1 500 m\u00e8tres de profondeur pour un volume total d\u2019environ 23 millions de m3, permettant de stocker environ 14 millions de m3 d’hydrocarbures liquides ou liqu\u00e9fi\u00e9s et 2 milliards de m3 de gaz naturel. Si le volume d’une cavit\u00e9 de dissolution d\u00e9passait rarement quelques centaines de milliers de m3 dans le pass\u00e9, la tendance actuelle est de r\u00e9aliser des cavit\u00e9s de tr\u00e8s grand volume pouvant d\u00e9passer le million de m3<\/sup>.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

3.3. Les techniques de stockage en galerie ou en mine abandonn\u00e9e<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Il s\u2019agit de cavit\u00e9s cr\u00e9es artificiellement ou \u00ab min\u00e9es \u00bb, en creusant une galerie non rev\u00eatue dans la roche (Fig1c, 3&4). La gamme de profondeur de ces cavit\u00e9s est g\u00e9n\u00e9ralement faible. En France, celle-ci va de 80 \u00e0 150 m\u00e8tres. On trouve actuellement une centaine de stockages en cavit\u00e9s min\u00e9es dans le monde, principalement pour du GPL ou d\u2019autres produits liquides. Ils sont majoritairement situ\u00e9s aux \u00c9tats-Unis, en Scandinavie, en France, en Cor\u00e9e du Sud, en Chine et au Japon. Il existe actuellement, en France, 4 sites de stockage en cavit\u00e9s min\u00e9es, comprenant au total 9 cavit\u00e9s de stockage. Celles-ci sont utilis\u00e9es pour stocker du GPL (propane, butane), dont la plus ancienne, a \u00e9t\u00e9 mise en service en 1966.<\/p>\n

Il existe quelques stockages en mine abandonn\u00e9e (Fig.1d). Cette solution pose souvent des probl\u00e8mes d\u2019absence d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, d\u2019activit\u00e9 bact\u00e9rienne\u2026 Un seul stockage de ce type a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 en France, dans l\u2019ancienne mine de fer, il a \u00e9t\u00e9 abandonn\u00e9. Ce type de stockage\u00a0 est rarement utilis\u00e9 de par le monde. Ces 2 types de stockage en cavit\u00e9, sont relativement moins utilis\u00e9s.<\/p>\n

3.4. Les Co\u00fbts du stockage<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Les co\u00fbts varient en fonction d\u2019un certain nombre de param\u00e8tres (type de stockage, profondeur, volume, etc ); le stockage souterrain reste toutefois nettement inf\u00e9rieur au stockage a\u00e9rien. Par exemple, en France, le co\u00fbt du stockage en cavit\u00e9s salines du p\u00e9trole ou des produits p\u00e9troliers, se situe entre 30\u20ac et 70\u20ac\/m3, alors qu\u2019il varie entre 75\u20ac\/m3 et 150\u20ac\/m3 pour le stockage en surface. Pour le GPL, ces co\u00fbts sont de 75-150 \u20ac\/m3 en cavit\u00e9 saline, et de 450-600 \u20ac\/m3\u00a0 en bacs a\u00e9riens. Pour le stockage du gaz en aquif\u00e8re profond, le co\u00fbt se situe entre 0,15 \u20ac\/m3 et 0.30 \u20ac\/m3<\/sup>.<\/p>\n

3.5. Sites de stockage possibles en Tunisie\u00a0<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Comme il a \u00e9t\u00e9 indiqu\u00e9 plus haut, la Tunisie ne dispose pas encore de stockage souterrain. Des \u00e9tudes g\u00e9ologiques et g\u00e9ophysiques approfondies, seront n\u00e9cessaires pour identifier des sites susceptibles d\u2019\u00eatre utilis\u00e9s pour le stockage du p\u00e9trole, du gaz, ainsi que des produits p\u00e9troliers, tout en garantissant s\u00e9curit\u00e9, respect de l\u2019environnement et profitabilit\u00e9 \u00e9conomique. On peut n\u00e9anmoins indiquer quelques sites g\u00e9ologiques potentiels, qui m\u00e9ritent un certain int\u00e9r\u00eat.\u00a0<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u2022 L\u2019aquif\u00e8re de la structure p\u00e9trolif\u00e8re de Douleb<\/strong><\/span><\/p>\n

La structure de Douleb, situ\u00e9 \u00e0 environ 30 km de Sbeitla, est un anticlinal faill\u00e9 (Fig.5), o\u00f9 du gaz et du p\u00e9trole ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts en 1967, dans 2 r\u00e9servoirs\u00a0 calcaire (en bleu au top de la Fig.6), dolomitique (en violet) et mis en production d\u00e8s 1968. Le r\u00e9servoir dolomitique d\u2019excellente qualit\u00e9, continue de produire un fluide \u00e0 95% d\u2019eau et 5% de p\u00e9trole; il pourra plus tard, quand le p\u00e9trole sera \u00ab\u00e9puis\u00e9\u00bb, servir pour le stockage de p\u00e9trole ou de gaz. Un troisi\u00e8me r\u00e9servoir, le \u00ab BedBarS \u00bb, d\u00e9couvert en 2004, continue de produire du p\u00e9trole, et pourra ult\u00e9rieurement constituer une couche de stockage suppl\u00e9mentaire. Ce qui est int\u00e9ressant c\u2019est que ce gisement renferme aussi une couche \u00e9paisse, gr\u00e9seuse (sable consolid\u00e9), le \u00ab Sidi Aich \u00bb (en jaune au fond du log sur la Fig.6), de bonne qualit\u00e9 et contient un aquif\u00e8re d\u2019eau sal\u00e9e \u00e0 environ 20 g\/l. Ce r\u00e9servoir serait un candidat possible pour le stockage en profondeur, du p\u00e9trole ou du gaz.<\/p>\n

D\u2019autres gisements de gaz, soit \u00e9puis\u00e9s (Jebel Abderrahmane au Cap Bon), soit encore non d\u00e9velopp\u00e9s, car renfermant du gaz \u00e0 faible profondeur, et \u00e0 faible pression (Oued Bahloul), constituent aussi des sites potentiels pour le stockage du gaz \u00e0 forte pression.<\/p>\n

\u2022 Les Structures Salif\u00e8res<\/strong><\/span><\/p>\n

Les d\u00f4mes de sel existent dans de nombreux sites en Tunisie centrale et du nord. Si certaines structures salif\u00e8res affleurent en surface, et sont difficiles \u00e0 bien d\u00e9finir en profondeur par la sismique, d\u2019autres ont \u00e9t\u00e9 reconnus par forage, et leurs extensions en profondeur sont bien d\u00e9limit\u00e9es. C\u2019est le cas de certains d\u00f4mes salif\u00e8res localis\u00e9s dans le Sahel, ou en Tunisie centrale (Fig.7 & 8). Sur la structure de Rohia par exemple (Fig.8), un forage a travers\u00e9 environ 1500m de sel et d\u2019autres roches \u00e9vaporitiques, sans avoir atteint les roches situ\u00e9es \u00e0 sa base, objectifs du forage. Ces d\u00f4mes de sel, peuvent donc faire l\u2019objet de cr\u00e9ation de cavit\u00e9s de dissolution importantes, pour le stockage d\u2019hydrocarbures liquides ou gazeux.
D\u2019autres structures salif\u00e8res, plus proches de Tunis, telles que la structure for\u00e9e par le puits Medjerda1, ou des cavit\u00e9s mini\u00e8res abandonn\u00e9s existent aussi en Tunisie, mais il ressort du cadre de cet article de les d\u00e9tailler.<\/p>\n

Conclusions<\/strong><\/span><\/span><\/p>\n

Diff\u00e9rents types de stockage existent, et les nombreux exemples de stockage souterrain de gaz naturel et d\u2019hydrocarbures liquides ou liqu\u00e9fi\u00e9s existent dans le monde, et pratiquement dans tous les pays d\u00e9velopp\u00e9s. D\u2019autres produits chimiques, ou gazeux tels que de l\u2019hydrog\u00e8ne, du gaz carbonique, peuvent aussi faire l\u2019objet de stockage souterrain. Leur nombre n\u2019a cess\u00e9 de cro\u00eetre depuis le d\u00e9but du dernier si\u00e8cle. On dispose donc \u00e0 l\u2019heure actuelle d\u2019un retour d\u2019exp\u00e9rience important sur les diff\u00e9rents aspects technologiques, environnementaux et socio-\u00e9conomiques du stockage souterrain; ceci peut \u00eatre utilement mis \u00e0 profit dans le contexte du stockage souterrain profond en Tunisie o\u00f9 de nombreux sites existent, dont on a d\u00e9nombr\u00e9 quelques uns. Une \u00e9tude multidisciplinaire devrait donc \u00eatre engag\u00e9e, en vue de d\u00e9finir les projets les plus attrayants, en vue de garantir au pays des r\u00e9serves strat\u00e9giques, qui peuvent nous mettre \u00e0 l\u2019abri des fluctuations du prix du p\u00e9trole et du gaz, et des\u00a0 al\u00e9as d\u2019approvisionnement de nos fournisseurs, en particulier pour le gaz. Notons que le fait d\u2019avoir un seul fournisseur de gaz naturel, qui constitue 97% de notre production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, n\u2019est pas une situation \u00ab confortable \u00bb. De plus ces stockages souterrains permettront de mieux faire face aux variations de la consommation saisonni\u00e8re, et de servir comme compl\u00e9ment aux \u00e9nergies renouvelables, quand celles-ci ne sont pas disponibles (difficult\u00e9 de stockage des \u00e9nergies solaires et \u00e9oliennes). Au niveau des co\u00fbts et de la rentabilit\u00e9, tout laisse \u00e0 penser que le stockage souterrain est nettement moins co\u00fbteux, et plus profitable que le stockage a\u00e9rien.<\/p>\n

Ali Gaaya<\/strong>
Consultant en E&P\u00a0 P\u00e9troli\u00e8re (Hepic\/AAS*)<\/em>
\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n

Auteur:
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