Fracturation hydraulique

La fracturation hydraulique, également appelée « fracking » en anglais, est une technique de fracturation des roches non poreuses via l’injection d’un fluide à haute pression. Cette technique est utilisée afin d’extraire des hydrocarbures non-conventionnels comme le gaz de schiste, emprisonné à grande profondeur dans des roches peu perméables.

Pour fracturer ces roches, il faut injecter un fluide composé d’eau (à 95 %), de sable (4,5 %) et d’additifs chimiques (0,5 %) dans un puits vertical qui une fois la roche-mère atteinte prend une orientation horizontale. Le puits de forage vertical est renforcé par des tubages en acier, scellé dans du ciment afin d’éviter les fuites de gaz et d’hydrocarbures. C’est dans le tubage horizontal qu’a lieu la fracturation, on y perce une série de petits trous pour mettre en contact le fluide de fracturation et la roche.

Dans le fluide de fracturation, l’eau a pour fonction d’exercer une forte pression sur la roche afin de la briser lorsqu’elle s’insère dans les microfissures. Elle permet aussi de transporter le sable qui est utilisé comme agent de soutènement. Le sable quant à lui s’insère dans les fissures et les empêches de se refermer, la roche devient alors poreuse, ce qui facilite l’extraction du gaz. Tous les industriels n’utilisent pas du sable. Il peut être remplacé par des billes de métal, de verre ou de céramique.

La composition du fluide varie en fonctions des techniques utilisées par les industriels. C’est principalement le type d’additif qui change. Depuis 2010, le Sénat américain oblige les industriels à révéler les produits chimiques utilisés dans leur fluide de fracturation. Il existe 4 sortes d’additifs :

Les épaississants qui permettent d’accroître la viscosité de l’eau et de garder le sable en suspension dans le fluide afin qu’il puisse atteindre toutes les fissures.
Des produits avec un effet retard qui stoppent l’effet gélifiant des épaississants pour faciliter le retrait du fluide tout en laissant le sable dans la roche une fois l’extraction terminée.
Les biocides, qui sont des désinfectants qui éliminent l’activité bactérienne dans l’eau injectée au cœur de la roche.
Les réducteurs de friction qui facilitent la circulation de l’eau dans les fissures.

La fracturation hydraulique est utilisée en Amérique du Nord depuis les années 50 pour les gisements conventionnels d’hydrocarbures, mais depuis plusieurs années son utilisation pour l’extraction du gaz de schiste est controversée. En effet, on reproche à cette technique d’extraction de contaminer les nappes phréatiques, d’être émettrice de gaz à effet de serre et d’accroître le risque sismique. En France, la fracturation hydraulique est interdite depuis une loi votée le 13 juillet 2011. Elle interdit spécifiquement l’utilisation de cette technique.