Les gaz de schiste, c’est maintenant ou jamais (6e partie et fin)

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Publié le 29.08.2023 dans le Quotidien Le Soir d’Algérie
Par Said Kloul(*)


Dans ce qui suit, nous résumerons l’essentiel des idées exposées dans les 5 premières parties et préciserons pourquoi nous pensons que nous pouvons et devons développer nos schistes. Nous rappellerons que des dangers existent mais qu’ils sont loin d’être de l’ampleur que les opposants aux schistes présentent pour bannir leur exploitation et que cette richesse mérite qu’on lui consacre nos efforts dans l’intérêt du développement global du pays. Nous montrerons que, malgré les risques, l’attitude positive des différentes parties à l’aventure des schistes a permis aux États-Unis de reprendre leur place de leader dans l’industrie du pétrole et du gaz. Nous rappellerons que toutes les aventures de l’humanité ont abouti à des succès en affrontant des risques.

A- Attitude vis-a-vis des difficultés
Demandons-nous quelle a été, aux USA, l’attitude des responsables des sociétés, des différentes agences gouvernementales, des instituts de santé publique, laboratoires privés et universités vis-à-vis des différents risques? Les hommes et les femmes responsables se sont demandés quoi faire et comment faire. Ils n’ont pas tout rejeté d’un bloc, même après l’émergence des énergies renouvelables ! Cela aurait été une attitude relativement confortable : continuons à importer du pétrole et du gaz. Plus tard, lorsque le renouvelable a commencé à s’imposer, ils pouvaient emprunter de l’argent et passer aux renouvelables. Mais ils se sont lancés avec vigueur et courage même lorsque des voix se sont élevées contre les risques que l’œuvre comportait ! Ces hommes et ces femmes ont décidé que ce n’était pas raisonnable d’abandonner d’aussi importantes ressources, représentant des milliards et des milliards de dollars. Leur exploitation présente, certes, beaucoup de difficultés et des risques, mais rien dont il n’est pas possible de venir à bout d’autant que leur plus-value est immense. En 2007, près de 320 000 Américains travaillaient dans l’industrie pétrolière, ils étaient près de 540 000 en 2015 (la FED, Dallas, juin 2022) grâce aux schistes !
Nous devons suivre leur exemple car la seule attitude valable est de considérer les projets de schistes comme des projets qui génèrent des problèmes, certes, mais que le monde de l’industrie, les scientifiques et les services concernés des USA ont œuvré pendant plus d’une décennie à résoudre. Nous pouvons au moins profiter de leur expérience si nous ne pouvons pas inventer des solutions pour réduire les risques et en limiter les conséquences parce qu’ils sont gérables ; nombre de solutions ont déjà été mises en œuvre (voir 2e partie).
Les scientifiques, les techniciens ont fait face à leur responsabilité, promu de nouvelles technologies et étudié leur utilisation avec le maximum de sécurité.
Les spécialistes de la sécurité n’ont-ils pas créé le concept de «ALARP» qui signifie réduire les risques au minimum raisonnablement acceptable avec mise en balance du risque/bénéfice ? Les médecins le pratiquent tous les jours que Dieu fait, car les médicaments qu’ils préconisent comportent parfois des risques !

B- Que faut-il retenir ?
Des incertitudes existent, il est vrai, dans les études menées par l’EPA sur la fracturation hydraulique aux USA (nombre de puits fracturés dont, malgré l’incertitude, la liste déjà connue est colossale, liste des produits utilisés, leurs concentrations, la toxicité inconnue pour un grand nombre de produits, nombre de déversements, leur cheminement et leur atterrissage ultime…). Lorsque la toxicité est donnée par un organisme, elle est souvent ignorée, voire même contredite par d’autres. Il y a très peu de produits sur la toxicité desquels on trouve l’unanimité.
Malgré ces incertitudes, nous avons suffisamment d’informations pour apprécier correctement les risques que les fracturations hydrauliques comportent.
Les hydrocarbures des schistes ne sont pas plus nocifs que ceux de Hassi Messaoud ou de Hassi R’mel. Les puits forés dans les schistes ont des productivités très faibles et ont besoin d’être aidés pour rendre leur exploitation rentable. Les techniques utilisées sont le forage de drains horizontaux dans la couche productrice suivi de la fracturation hydraulique de plusieurs dizaines de segments sélectionnés dans les drains. Pour en obtenir une grande production, on donne à ces drains le diamètre le plus grand possible, on les fait les plus longs possibles et on en fracture la plus longue partie possible. On fait aussi appel à d’autres techniques et d’autres technologies de forage et de complétion disponibles.
La fracturation hydraulique a existé aux USA depuis le début des années 1940. Y ont été réalisées, entre 1947 et fin 2015, 1 800 000 opérations sur 1 000 000 de puits ; entre 2000 et 2013 seulement, au moins 275 000 puits ont été forés et hydrauliquement fracturés. Comme avant 2001, il n’y avait pas de centralisation des rapports, et que même avec FracFocus le «reporting» s’est fait jusqu’à une date récente sur une base strictement volontariste, on peut conclure que bien des opérations ont échappé à ce système. Le nombre de fracturations réalisées doit être donc bien plus élevé que ne donnent à croire ces chiffres.
1 084 produits ont été utilisés jusqu’en 2013. Certains produits sous brevet ne sont pas divulgués ce qui limite quelque peu l’étendue du suivi des opérations de fracturation et des produits utilisés sans toutefois lui enlever son grand intérêt.
Depuis 1974, Sonatrach pratique la fracturation hydraulique à Hassi Messaoud et sur d’autres gisements, y compris en association. Nous ignorons quels produits ont été utilisés pour ces opérations.
Les ministères concernés peuvent imposer aux sociétés de services et sociétés opératrices l’utilisation de produits les moins nocifs, de divulguer de manière exhaustive la panoplie de produits et techniques utilisés et contrôler sévèrement les opérations.
Nous suggérons la constitution d’un comité de suivi composé à moitié de scientifiques ne faisant pas partie des opérationnels, à moitié de professionnels de Sonatrach et du ministère de l’Énergie. Il aura la tâche de contrôler la gestion technique et scientifique de l’exploitation de nos schistes, de documenter tous les incidents qui touchent à l’environnement, d’enquêter sur ces incidents et de publier leurs rapports. Le comité sera responsable de la diffusion en toute transparence de l’information à l’intention du public.
On accuse les schistes de nombreux «crimes» : la mise en danger des ressources hydriques par une consommation abusive d’eau et la provocation de secousses sismiques. On leur impute des atteintes à la santé à travers l’environnement : l’air et les ressources en eau de surface et des nappes d’eau, phréatiques ou profondes, et atteinte à la flore et à la faune ; en Algérie, des ingénieurs proches de notre industrie rappellent à juste titre l’énorme logistique nécessaire pour développer les schistes, d’autant que plusieurs seront développées concomitamment et plusieurs milliers de puits horizontaux devront être forés et fracturés, certains d’entre eux 2 fois, si l’on décide de développer tous les gisements de schistes en parallèle.
Certes, dans un rapport d’octobre 2016, on donne une consommation moyenne par puits de l’ordre de 20 000 m3. La consommation moyenne a atteint 51 000 m3 en 2019 ; ceci a conduit à réduire le nombre de puits forés et à l’augmentation de la production de gaz sans augmentation excessive de la consommation globale d’eau. Ceci est confirmé par PaDEP dont les rapports annuels montrent que la production de gaz sec des schistes de Pennsylvanie (Marcellus et Utica) a été croissante alors que la consommation d’eau a été décroissante : gaz : 2018 : 6,12TCF ; 2019 : 6,52TCF ; 2020 : 7,1TCF ; 2021 : 7,57TCF. Consommation d’eau par les nouveaux puits forés : 2018 : 51,47 MM m3 ; 2019 :40,74 MM m3 ; 2020 : 23,96 MM m3 : 2021 : 34,31 MM m3.
L’Algérie souffre, certes, d’un stress hydrique aigu, mais les schistes sont situés pour la plupart à proximité de larges parties de la nappe d’eau Albienne. Nous avons donné l’exemple de Berkine-Ghadames où l’on estime le nombre de puits à forer à au moins 2 400, davantage peut-être. On devine aisément que l’ensemble des schistes vont demander des dizaines de milliers de forages. Avec une hypothèse par puits de 60 000 m3 (volume extrême par rapport à la consommation moyenne des puits américains), les besoins en eau pour développer les différents bassins de schistes à gaz seraient entre 2,5 et 3 milliards de m3. La nappe Albienne, avec un appoint des nappes phréatiques et du (Turonien ?), peut les fournir sur une période de 10 à 15 ans sans compromettre l’avenir de la vie au Sahara (voir 5e partie). Nous avons dit plus haut que l’on peut, et l’on doit sélectionner les schistes à exploiter, n’exploiter que ceux qui sont rentables et en fonction des besoins et de la demande du marché. Les ressources d’eau seront alors sollicitées à bon escient.
Cependant, un suivi doit être fait gisement par gisement en ce qui concerne l’impact sur les nappes d’eau, notamment, et les foggaras des régions du Sahara central et occidental. La pollution de l’environnement, de ces eaux notamment, doit être l’objet d’un suivi particulier.

I- L’humanité a évolué en partie grâce aux leçons du passé
Comparée aux autres technologies qui ont accompagné le développement de l’humanité, la fracturation hydraulique n’a pas produit de catastrophe. En effet, le monde en a connu de nombreuses du fait des activités humaines (ruptures de barrages, accidents ferroviaires, nucléaires).
Exemples tirés de Wikipédia : parmi de très graves accidents, nous citerons les ruptures de barrages : 1923, barrage de Gleno, Italie : 356 morts, villages dévastés ; 1943, barrage de Möhne, Allemagne : entre 1 200 et 1 600 morts ; 1959, barrage de Fréjus en France : 423 morts, villages, routes et voies ferrées détruites ; 1979, barrage de Machchu 2, Inde : entre 1 800 et 15 000 morts ; 2010, Ukraine, 42 morts. 2013, Canada, 47 morts… Les accidents aériens ne sont pas en reste, loin de là, avec plus d’une dizaine d’accidents parfois par an, ils ont causé plus de 21 000 morts durant la décennie 2000 ! Les catastrophes de train sont légion ! Citons quelques-unes pour faire bonne mesure ; 2013, Canada, 47 morts ; Espagne, 79 morts… Le dernier en date, en 2023, la collision de 3 trains en Inde : 288 morts 1 175 blessés ! Pour les catastrophes industrielles, citons quelques-unes : 1906 explosions dans la mine de Courrière, France, 1 099 morts, 1909 Illinois, USA, explosion dans une mine de charbon 259 morts ; 1913, Pays de Galle, catastrophe minière, 439 morts ; 1960, Afrique du Sud, incendie dans une mine de charbon, 435 morts ; 1972, Rhodésie, catastrophe minière, 426 morts ; 1975, Chine, rupture du barrage de Banqiao qui provoque, en cascade, le dynamitage volontaire de 62 barrages. 26 000 morts directs plus des centaines d’autres suite à des épidémies. Enfin, 1984, Bhopal, de triste renommée, avec ses 3 500 morts officiels. Bien d'autres accidents graves ont endeuillé l’humanité.
Ces catastrophes n'ont pas conduit au démantèlement des voies ferrées. Ce n'est pas pour autant que les barrages ont été interdits ni les voyages en avion, on n’a même pas interdit la construction d’aéronefs gros porteurs et des usines de pesticides. A-t-on arrêté les croisières ou la construction de navires pour passagers après le naufrage du Titanic ? Environ 1 500 personnes y avaient trouvé la mort. A-t-on arrêté l’exploitation des réserves de charbon ? Ne parlons pas des catastrophes nucléaires ; elles se sont produites et ont prouvé que leur danger est immense, après Tchernobyl et ses milliers de morts qui nous a rappelé que le nucléaire porte en lui un risque grave de «catastrophes»… Beaucoup de voix s'élèvent contre les centrales nucléaires en exploitation ; mais l’on va continuer de plus belle à en construire surtout suite à la crise de l’énergie provoquée par la guerre en Ukraine. Qui peut prétendre qu'elles ne causeront plus jamais de catastrophes, celles qui peuvent entraîner des milliers de morts, des milliers d’irradiés et d’enfants malformés, contaminer les cours d'eau et des centaines de milliers de km2 de terres fertiles pour des décennies, voire des centaines d'années et l’évacuation de dizaines de milliers de survivants? On continue à en construire mais avec chaque fois des sécurités renforcées par des barrières supplémentaires. Devant toutes ces catastrophes, on a instauré des procédures de plus en plus strictes pour réduire leurs risques autant que possible, exigé des moyens de surveillance et de contrôle pour encadrer les exploitations et agir avant que l’accident ne se produise.
Restons plus près de notre quotidien et évoquons le nombre d’accidents de la circulation routière qui font, seulement chez nous, entre 3 000 et 4 000 morts par an : allons-nous interdire la voiture ? Non, bien sûr, car elle nous est indispensable. C’est un peu ce que nous pensons des gaz de schiste, nous en avons crucialement besoin pour avancer dans le développement du pays.
Ce qui vient d’être dit ne signifie pas que l’on peut permettre que d’autres catastrophes se produisent mais seulement qu’il faut les combattre comme l’ont toujours fait toutes les industries.
Fort heureusement, la fracturation hydraulique n’a rien produit de tel. Je rappellerai encore le nombre de fracturations hydrauliques réalisées aux États-Unis entre 1947 et 2013 : 1 800 000 dont 300 000 entre les années 2000 et 2013, c’est-à-dire pour ces dernières, essentiellement sur les schistes ! Nous n’avons pas entendu parler de catastrophe de santé publique aux Etats-Unis où il aurait dû y en avoir des centaines si les catastrophistes avaient raison. Il n’y a même pas eu à ma connaissance des cas de maladies avérés imputés à la fracturation hydraulique. Si ceux qui annoncent l’Apocalypse avaient raison, les Américains en auraient subi plusieurs et depuis longtemps. On voit donc que les schistes sont plus inoffensifs que les barrages, le transport ferroviaire, le transport maritime, le nucléaire, surtout aux premières années de l’exploitation de ces technologies.
La toxicité, nous l’avons vu, n’est pas la même pour tous les produits. De nombreuses études, celles de l’EPA en tête, soulignent le manque d’études sur la toxicité de la grande majorité d’entre eux. Selon cette agence, les produits reconnus nocifs faisant partie de ceux utilisés dans plus de 10% des opérations de fracturation sont, rappelons-le, au nombre de 10 dont 1 déclaré cancérigène. C’est au-dessus de la limite de 10% que le risque peu devenir éventuellement un risque de santé publique donc une catastrophe. Cela n’empêche pas que des informations indiquent qu’il existe des produits de fracturation qui ont une certaine toxicité, pas toujours mesurée toutefois et pour certains cancérogènes, mais compte tenu des rapports de Fracfocus ils ont été peu utilisés.
Les effets des produits ne dépendent pas seulement de leur nature chimique mais aussi de plusieurs caractéristiques telles que leur mobilité, leur volatilité, de la tendance des produits à la biodégradation et du rythme de dégradation ; ils dépendent des milieux qu’ils doivent traverser : nature géologique des différentes couches et des fluides qu’elles contiennent, caractéristiques des roches dont la faculté d’adsorption des atomes et molécules des ingrédients. Il en est de même pour la concentration du produit dans le fluide porteur et sa concentration dans le milieu d’arrivée. Rappelons la concentration du 2-BE trouvée dans les puits d’eau de Susquehanna qui était de 0,086ŋg/l soit 0,086 milliardième de gramme par kg, alors que la concentration de ce produit dans le fluide de fracturation est de 0,1405g par 100 grammes, en supposant que son origine soit la fracturation !
Viennent ensuite la possibilité de consommer le produit, les conditions d’exposition au produit, la fréquence, la durée… La toxicité des produits est définie pour l’absorption ou l’inhalation du produit de manière chronique.
On voit donc qu’il est difficile, voire impossible de dire si le risque est certain, compte tenu du nombre important de facteurs qui limitent son occurrence.
Nous n’oublions pas cependant, hélas, que les risques s’additionnent. Il est quasi impossible cependant d’absorber ou de respirer deux ou trois produits toxiques à la fois car sur une zone donnée de plusieurs km2 de surface, une seule compagnie opère avec moins de 15 produits comme nous l’avons déjà souligné.

Qu’en est-il des produits rencontrés dans les eaux produites ?
Sur les eaux produites par les puits de gaz des schistes américains, on a trouvé des produits chimiques organiques qui sont pour l’essentiel d’entre eux des produits de fracturation, des produits minéraux ainsi que des produits radioactifs. Ces deux dernières catégories regroupent des produits que l’on retrouve in situ dans de très nombreux gisements conventionnels mais qui remontent en surface avec le pétrole et l’eau produite par les puits. Le cas des éléments radioactifs, comme nous l’avons signalé, n’est pas spécifique aux schistes. Hassi Messaoud en possède et Rhourd El Baguel aussi, et ce, depuis le début de leur exploitation. Ceux qui ont manipulé ce pétrole, les agents qui ont travaillé sur leurs installations sont légion ; ils n’ont souffert d’aucune atteinte à leur intégrité physique. Il est certes fort possible que leur concentration dans les eaux des schistes soit différente de celle dans les eaux des gisements conventionnels.
Nous avons vu que la logistique allait poser de très sérieux et nombreux défis. Il est important de l’affronter au plus tôt pour réussir le programme dans des délais raisonnables.
Nous avons cité plus haut le risque du marché. Autre risque important pour les schistes : l’incertitude sur les réserves récupérables et les productivités des puits dans le temps. Sur les schistes américains, les puits perdaient rapidement de leur potentiel. Les puits de Marcellus perdaient environ 72/75%, 1 000 jours après leur mise en production. Qu’en sera-t-il de nos puits ?
Sur un bassin de schistes, compte tenu de son immense superficie, toutes les zones ne sont pas également productives et rentables. Il faut y faire de l’exploration et beaucoup d’essais pour délimiter celles qui ont des puits bons producteurs et celles qui sont les plus prospectives. Le développement doit se faire l’œil sur le curseur du prix «break even» qui est le prix de vente minimum pour la rentabilité. Mais les sociétés opératrices américaines ont montré qu’il était possible d’améliorer la rentabilité des schistes, ainsi la compagnie EQT a réussi, entre 2013 et 2018, sur Marcellus à réduire de 44% les coûts de forage et de complétion et à augmenter de 26% la production cumulée de gaz d’un puits par mètre de drain horizontal !
C’est la raison pour laquelle il faut intéresser plusieurs sociétés à ce projet. Elles apporteront chacune son savoir-faire. Une seule société n’en viendra pas à bout rapidement et sera d’efficacité limitée.
Les sociétés intéressées devront introduire avec elles une société de service pour réaliser les fracturations. Seul le partenariat pourra faire face à tous ces challenges.
Cette option est d’autant plus importante que les besoins financiers seront importants. Le développement de Berkine/Ghadames demandera environ 100 milliards de dollars sur une période 6 à 8 ans (rythme accéléré).
Nous pouvons réduire nos prétentions, prolonger la durée du développement et éviter un appel massif aux ressources financières. Pour les besoins en eau, si plusieurs sociétés participent à ces développements, on pourra accepter un délai de développement plus long d’où un appel plus modéré localement à l’Albien en les répartissant sur les différents schistes. Il faut choisir les périmètres de schistes les plus faciles et les moins coûteux par exemple, si tant est qu’il y en ait. Il sera possible de repérer les plus rentables et au sein de ces périmètres les zones les plus productives.
Rappelons enfin que si le coût est élevé, il n’en demeure pas moins que ces schistes produisent des cash flows libres généreux !

Conclusion
Faut-il avoir peur des gaz de schiste ? Il y a maintenant 10 ans au moins que nous en parlons. Nous avons tergiversé, nous n’avons pas su convaincre nos dirigeants et nos concitoyens du bienfondé de cette option. Les opposants sont plus actifs ; ils exploitent des conjonctures favorables et des situations régionales porteuses de germes d’opposition aux schistes, générée par de multiples frustrations et une communication parcellaire ou même absente.
Nous avons tellement tardé que nous avons été rattrapés par l’urgence climatique. Cette urgence climatique pousse maintenant tous les pays vers les énergies renouvelables. En effet, pour la protection de notre planète, condition de la survie de toutes les espèces, l’option qui s’impose à moyen et long terme, à juste titre, est celle des énergies renouvelables qui vont progressivement reléguer aux oubliettes les énergies carbonées.
La guerre en Ukraine vient de donner un second souffle aux énergies carbonées, particulièrement le gaz. L’Europe qui a décidé de donner à ces nouvelles énergies une part de 45% de sa consommation à l’horizon 2030, échaudée par la crise d’énergie générée par cette guerre, est en train de redéfinir sa stratégie du mix énergétique en redonnant au gaz une place de choix.
En effet, l’option pour le gaz comme acteur important de la transition énergétique est en train de s’imposer sur le long terme. Elle est soutenue par le recours de plus en plus accru à la récupération du gaz carbonique généré et sa séquestration dans des couches géologiques ou son utilisation pour la récupération assistée du pétrole. Nous avons vu en effet que la course à l’acquisition de réserves et à la sécurisation de marchés à long terme bat son plein !
Il reste encore trente à quarante ans de survie au pétrole et au gaz, pour l’exploitation de notre gaz aussi. Pour financer le développement des énergies renouvelables, solaire, éolienne, hydrogène vert, les ressources nécessaires sont immenses. Le gaz de schiste pourra y pourvoir.
Rappelons-nous encore que les Américains ont réalisé 1 800 000 fracturations hydrauliques !

Un dernier mot
Un Conseil scientifique (Scientific Advisory Board), appuyé par un Hydraulic Fracturing Research Advisory Panel (panel de conseillers pour la fracturation hydraulique), organes permanents de EPA avec un total de 76 scientifiques en majorité docteurs, professeurs d’université, à l’exception d’une dizaines de scientifiques responsables dans des agences ou directeurs de recherche dans des laboratoires, a étudié le rapport EPA, 2015, et remis sa réponse intitulée «SAB Review of the EPA’s draft Assessment of the Potential Impacts of Hydraulic Fracturing for Oil and Gas on Drinking Water Resources» le 11 août 2016. Les remarques de ce Conseil scientifique ont servi à l’élaboration du Rapport final EPA, 2016.
Voici sa conclusion : «We did not find evidence that hydraulic fracturing mechanisms have led to widespread, systemic impacts on drinking water resources in the United States.»
Traduction : «Nous n’avons pas trouvé de preuve que les mécanismes de la fracturation hydraulique ont induit des impacts généralisés et systémiques sur les ressources d’eau potable aux états-Unis.»
Il n’y a plus rien à attendre, le gaz (et le pétrole) de schiste, c’est maintenant ou jamais !
S. K.

(*) Ancien directeur de la division forage de Sonatrach. Ancien conseiller pour l’amont du PDG de Sonatrach.
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Définitions des unités de mesure et acronymes

MM=million
TCF : Trillion de pieds cubes.
FED : Banque centrale fédérale américaine
Pad : pièce de terre de surface allant de 2ha à 4ha pouvant recevoir jusqu’à 12 puits
TRR : Ressources techniquement récupérables.
EQT : EQT Corporation, compagnie de production de gaz.
EPA : Environmental Protection Agency=Agence américaine chargée de la protection de l’environnement.
EIA : Agence américaine de l’information sur l’énergie
Fracfocus : registre créé et géré par GWPC et IOGCC pour recevoir les rapports de fracturation.
Ceres : Organisation à but non lucratif qui milite en faveur du développement durable de la planète.
PaDEP : Département de protection de l’environnement de Pennsylvanie.