Extraction gaz naturel, de quoi parle-t-on ?
Qu’est-ce que le gaz naturel ?
L’extraction du gaz naturel est une pratique qui a longtemps été mise de côté au profit de la production de pétrole. Pourtant le gaz naturel est plein de qualités.
Le gaz naturel ou natural gas en anglais, est un gaz composé de différents hydrocarbures gazeux comme le méthane, l’éthane, le propane ou le butane. Le gaz naturel contient aussi du dioxyde de carbone (CO2), de l’eau, de l’azote, ainsi que du sulfure d’hydrogène (H2S).
Comme le pétrole, le gaz naturel est une énergie fossile qui se forme au fond des océans. On l’utilise pour des usages domestiques (chauffage, cuisson ou la production d’eau chaude) mais également dans l’industrie ou le secteur des transports.
Le gaz naturel constitue un sérieux atout et sa consommation est en croissance depuis 30 ans. La raison ? C’est l’hydrocarbure qui renvoie le moins de gaz à effet de serre dans l’atmosphère au moment de sa consommation. Il contient peu de carbone par rapport aux autres combustibles fossiles, ce qui est un atout pour la transition énergétique.
Quelle est la différence entre gaz naturel conventionnel et non conventionnel ?
Avant d’être commercialisé et d’être utilisé pour la consommation, le gaz naturel doit être extrait des gisements de gaz. Or, la méthode d’extraction du gaz peut se faire au moyen de différentes techniques.
Pour cela, il faut s’intéresser aux différents types de gaz naturels. Il existe les gaz conventionnels et les gaz non conventionnels. Ces deux gaz présentent exactement la même composition. Ils sont extraits des sous-sols.
Le gaz conventionnel se trouve dans des roches dites “réservoirs” ou les roches poreuses du sous-sol. On va venir récupérer ce gaz en réalisant un forage vertical. C’est la pression naturelle qui va permettre au gaz de remonter à la surface.
Au contraire, le gaz non conventionnel est plus difficile à extraire du sous-sol. Il est retenu dans des couches plus fragiles et la technique d’extraction est plus complexe. Il s’agit des gaz suivants :
- le gaz de schiste situé dans la roche-mère
- le gaz de houille, que l’on retrouve dans le charbon
- le gaz de “fond de bassin”
- le gaz offshore
- les hydrates de méthane, pour l’instant inaccessible car piégés dans les zones arctiques
Les étapes d’extraction gaz naturel
D'où est extrait le gaz naturel ?
Il existe des gisements de gaz naturel aux quatre coins de la planète. Les principaux pays producteurs de gaz naturel sont la Russie, les États-Unis, le Canada et la Norvège.
La première étape avant l’extraction du gaz naturel consiste évidemment à découvrir les gisements de gaz. Pour ce faire, les compagnies gazières procèdent à une inspection des sous-sols. Il s’agit alors de repérer les gisements possibles à l’aide du travail des cartographes et sismologues.
Cette étude géophysique permet alors de juger si un gisement est suffisamment intéressant pour être exploité :
- Le gisement contient-il beaucoup de gaz naturel ? Son exploitation sera-t-elle rentable ?
- Comment sont disposées les couches sédimentaires pour extraire le gaz ?
- Quelle est la profondeur pour accéder au gisement ?
Si la prospection des sous-sols permet de mettre en avant des conditions favorables, il est possible de commencer l’extraction du gaz naturel. On peut exploiter les puits de gaz naturel sur du long terme, en moyenne de 15 à 30 ans. La fin de l’exploitation d’un gisement commence dès lors que le coût d’extraction est plus élevé que la vente du gaz naturel.
L’extraction du gaz naturel en pratique
Nous l’avons vu précédemment, comme le pétrole, le gaz naturel n’est pas “produit” mais est bien extrait de la nature.
Lorsque les conditions favorables sont réunies face à un gisement de gaz naturel, on procède à l’installation des éléments qui vont permettre son exploitation. On installe alors :
- un puits d’exploitation et une tour de forage (Derrick)
- des gazoducs
- des réseaux de tuyauterie pour collecter le gaz naturel
Ensuite, le forage est réalisé, il peut atteindre jusqu’à 6000 mètres de profondeur. On utilise le forage horizontal ou forage vertical et la technique de la fracturation hydraulique.
Dans la majorité des cas, le gaz naturel sort des puits par la pression mais il est possible que des équipements servant à pomper le gaz naturel soient installés en plus.
Une fois que le gaz remonte à la surface, il est transporté par gazoduc vers une unité de traitement.
Le traitement du gaz naturel après extraction
Lorsque la première étape d’extraction du gaz naturel est terminée, il faut ensuite passer au traitement de ce gaz qui a lieu dans les usines de traitement.
Le gaz naturel, complètement brut, recueilli à la tête des puits, doit être traité car le gisement contient souvent d’autres substances. Par exemple, le pétrole, le butane ou encore l’éthane.
Lors de la phase de traitement, il s’agit d’éliminer les éléments corrosifs comme le soufre, les hydrocarbures ou l’hélium. Ensuite, il faut que le gaz soit complètement sec, sans aucune trace de liquide. C’est une étape essentielle pour intégrer le gaz naturel au réseau.
C’est également à cette étape que l’on ajoute une odeur au gaz naturel. En effet, naturellement, le gaz naturel est inodore. Mais pour des raisons de sécurité et pour permettre de prévenir les fuites de gaz, un processus chimique permet de donner une odeur au gaz.
Quelles sont les étapes après l’extraction du gaz naturel ?
Le transport du gaz naturel
Une fois l’extraction et le traitement effectués, c’est le moment de transporter le gaz naturel.
Cette étape débute par la compression du gaz naturel. Ainsi, le produit peut circuler sans danger à une vitesse convenable pour l’approvisionnement des particuliers et professionnels.
Ensuite, le transport du gaz naturel est fait via des gazoducs terrestres, des sous-marins ou des méthaniers des pays où l’on extrait le gaz jusqu’aux pays consommateurs.
Pour que le transport soit possible par les gazoducs sur des longues distances, des stations de compression sont installées sur le réseau de tuyauterie.
Lorsque le transport n’est pas possible via les gazoducs, le gaz naturel est alors acheminé dans des bateaux : les méthaniers. Pour ce faire, le gaz est refroidi à - 161°C. Il devient alors liquide et on parle du GNL (gaz naturel liquéfié).
Le stockage et la distribution du gaz naturel
L’extraction du gaz naturel est suivie par le traitement et le transport. Mais il faut également être capable de stocker le gaz naturel pour répondre aux besoins des consommateurs.
Le gaz naturel est conservé dans des sites de stockage aériens ou souterrains pour un usage ultérieur. Cela permet ainsi d’anticiper les demandes plus importantes au cours des périodes hivernales.
En France, par exemple, le principal opérateur de stockage de gaz naturel détient 14 sites de stockage. À titre d’exemple, en 2021, les réserves mondiales de gaz naturel s’élèvent à 188,1 billions de mètres cubes.
Enfin, la dernière étape avant la consommation de gaz, est sa distribution. En France, elle est opérée par GRDF (Gaz Réseau Distribution France). Le gaz naturel peut entre autres être utilisé en tant que carburant pour les véhicules sous la forme du GNV ou pour chauffer les logements des usagers.
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