Dès que l’on prononce les mots « fracturation hydraulique » – souvent associés aux gaz de schiste en Europe – on assiste à une levée de boucliers des écologistes qui pensent qu’une telle technique pourrait avoir des effets néfastes sur l’environnement. Aux Etats-Unis, la fracturation hydraulique, ou « fracking », est très répandue dans l’industrie gazière et pétrolière. Un récent article paru dans l’Alaska Dispath News en explique le principe, ainsi que les précautions qui entourent sa mise en place. Je tiens à souligner que la diffusion de cette note est purement informative et ne traduit en aucun cas mon opinion sur la fracturation hydraulique !

La fracturation hydraulique est la dislocation ciblée de formations géologiques peu perméables par l’injection sous très haute pression d’un fluide destiné à fissurer et micro-fissurer la roche. Cette fracturation peut être pratiquée à proximité de la surface, ou à grande profondeur (à plus de 1 km, voire à plus de 4 km dans le cas du gaz de schiste), et à partir de puits verticaux, inclinés ou horizontaux.

Ces techniques suscitent depuis la fin des années 2000-2010 une controverse en Amérique du Nord, qui semble s’étendre dans le monde, alors que de grands groupes industriels envisagent d’exploiter de nouveaux champs pétroliers et gaziers dans les grands fonds marins, en Alaska, au Canada et dans le reste du monde.

Au moment où une compagnie pétrolière du Texas se prépare à débuter dans quelques semaines un forage qui débouchera sur des opérations de fracturation hydraulique à grande échelle dans Cook Inlet en Alaska, un groupe écologiste demande que les clauses gérant de tels forages soient modifiées afin que le public puisse avoir son mot à dire sur les futures campagnes de fracturation. Les partisans de la fracturation hydraulique font remarquer que le recours à une audience publique chaque fois que la fracturation hydraulique est envisagée pour augmenter la production de pétrole ou de gaz serait une perte de temps et ne présente aucun avantage. Ils ajoutent que la fracturation profonde est pratiquée depuis plus de cinq décennies en Alaska sans nuire à l’environnement. De plus, les règles concernant la fracturation dans cet Etat ont été renforcées en 2014.
Cependant, de nombreux Alaskiens, en particulier ceux qui vivent à proximité du projet de forage d’un long puits horizontal par la compagnie BlueCrest Energy sur la péninsule de Kenai, aimeraient être mieux informés sur les opérations de fracturation avant qu’elles débutent. Les gens s’inquiètent des menaces potentielles pour l’eau potable et la faune, ainsi que les séismes qu’une telle activité pourrait provoquer.
La fracturation hydraulique – qui utilise principalement de l’eau avec du sable et des produits chimiques pour fracturer et maintenir la roche ouverte pour augmenter la production de pétrole et de gaz – a commencé à North Slope en 1963 et à Cook Inlet deux ans plus tard. Près de 1 900 puits, soit environ le quart des puits forés en Alaska, ont été fracturés depuis cette date, sans causer le moindre problème. Il n’y a pas eu de cas de pollution des nappes phréatiques. Les  inquiétudes concernant la fracturation hydraulique sont nées dans cet État au cours des deux dernières années, après que certaines opérations de fracturation dans des Etats plus au sud aient été tenues pour responsables des séismes et de fuite de méthane dans les eaux souterraines.
La plupart des opérations de fracturation hydraulique ont eu lieu jusqu’à présent dans la région de North Slope, loin des zones habitées. Le cas de la compagnie BlueCrest est différent. Elle envisage de forer son puits à 10 km au nord d’Anchor Point, pas très loin de Homer et d’autres localités de la péninsule du Kenai, ce qui soulève des inquiétudes. Ce sera le premier programme de fracturation horizontale à grande échelle dans la région avec la mise en place de puits multi-fracturés, d’au moins 6 km de longueur. La multi-fracturation  signifie qu’au lieu des grandes fractures uniques réalisées dans le passé, la compagnie prévoit de faire de petites fractures contrôlées.
Lorsqu’une compagnie demande l’autorisation de mener une opération de fracturation hydraulique en Alaska, elle doit prouver qu’elle a avisé les propriétaires fonciers dans un rayon de 800 mètres d’un puits à forer. La demande de forage doit s’accompagner informations sur l’opération prévue, y compris les détails sur les puits, les produits chimiques prévus et le volume des fluides de fracturation, ainsi qu’un état des lieux des puits d’eau douce dans la zone afin d’obtenir des données sur leur état avant que puissent apparaître les effets de la fracturation. Une fois la fracturation terminée, la composition chimique et les volumes du fluide utilisé pendant l’opération doivent être signalés à l’agence et sur le site fracfocus.org, où figure un registre géré par l’Interstate Oil and Gas Compact Commission et le Ground Water Protection Council.

La population locale a peur que Cook Inlet soit pollué par les liquides de fracturation ou par d’autres rejets liés à l’opération, ce qui nuirait aux saumons et à d’autres espèces sauvages. Toutefois, les autorités assurent que la conception du puits permettra d’éviter les problèmes souterrains comme les fuites de gaz ou de liquides.
La compagnie BlueCrest prévoit de commencer le forage à la fin du mois de novembre sur un site où des forages ont déjà été effectués. La fracturation hydraulique proprement dite devrait avoir lieu au printemps.
Bien que le forage du puits se situe sur terre, la fracturation hydraulique aura lieu à environ 2 km sous le fond marin et à 5 km de la côte, après le forage horizontal. Les fissures microscopiques ouvertes dans la roche par la pression du liquide de fracturation parcourront une soixantaine de mètres et ne viendront pas atteindre le fond marin à 2 km au-dessus. Le tuyau d’acier acheminant le pétrole et le gaz naturel vers la terre sera inséré dans un autre tuyau en acier. Le tuyau extérieur sera entouré de ciment, protection supplémentaire qui empêchera le gaz naturel de migrer à l’extérieur du tuyau et de polluer l’eau potable. Un dispositif inséré dans le tuyau utilise des ondes de compression pour vérifier la solidité du ciment sur «chaque centimètre», avec des résultats de tests analysés par des spécialistes.
En ce qui concerne les séismes, le risque causé par la fracturation hydraulique semble faible dans Cook Inlet. Même s’ils se produisent, de tels événements seront trop faibles pour causer des dégâts. La sismicité n’aurait pas d’effet, non plus, sur les volcans qui se dressent le long de Cook Inlet.
L’injection d’eaux usées, lorsque les fluides produits avec le pétrole ou le gaz sont renvoyés sous terre, est plus susceptible de provoquer les séismes qui ont été associés aux opérations de fracturation dans des Etats plus au sud. Les volumes d’eau généralement réinjectés dans les puits de forage en Alaska ont été plus faibles que dans ces États où ont été observés les séismes.
Source: Alaska Dispatch News.

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Hydraulic fracturing (also called fracking) is the targeted disruption of geological formations with low permeability by injecting a fluid under high pressure to crack and micro-crack the rock. This fracturing can be performed near the surface or at depth (more than 1 km, or even over 4 km in the case of shale gas), and from vertical, horizontal or inclined wells.
Since the late 2000-2010, these techniques have triggered controversy in North America, which seems to be spreading around the world, while large industrial operators are preparing to exploit new oil and gas fields in the deep ocean, in Alaska, Canada and the rest of the world.

With a Texas oil company weeks away from launching drilling that will lead to large-scale hydraulic fracturing in Cook Inlet, a conservation group wants Alaska well regulators to change their rules so the public can weigh in on future fracking operations before they are approved. Industry supporters answer that being forced into a public hearing each time they are proposing to use hydraulic fracturing to increase the flow of oil or gas would add costs and time without any benefit. They say companies have been fracturing formations deep underground for more than five decades in Alaska without harming the environment. And Alaska’s rules were strengthened in 2014.

However, many Alaskans, including those living near the long horizontal well BlueCrest Energy plans to drill on the Kenai Peninsula, would welcome the opportunity to learn more about fracking operations before they occur. People are concerned about potential threats to drinking water, wildlife and the earthquakes such activity might cause.

Hydraulic fracturing — using mostly water plus sand and chemicals to crack and hold open rock to increase oil and gas production — began on the North Slope in 1963 and in Cook Inlet two years later. Almost 1,900 wells, about one fourth of the wells drilled in Alaska, have been fracked since then without problems. There have been no documented instances of harm to fresh groundwater in Alaska, but concerns about fracking have grown in this State over the last couple of years, after some fracking in the Lower 48 has been blamed for earthquakes and for methane leaking into groundwater.

Though most fracking has occurred on the North Slope far from residential areas, the case of BlueCrest is different. It hopes to drill its well 10 km north of Anchor Point, close enough to Homer and other communities on the Peninsula to raise concerns. It will be the first large-scale, horizontal fracking program for the region using multistage fracks, with wells extending at least 6 km. Multistage means instead of the single, large fractures made in the past, the company plans to make many small, controlled fractures.

When a company applies for permission to conduct a fracking operation, it must show it has notified land owners within an 800-metre radius of a planned well-bore. The application requires information about the planned operation, including well details, the anticipated chemicals and volume of fracking fluids, and a plan for sampling water wells in the area to obtain baseline data before any effects from fracking could appear. After the fracking is complete, the chemical composition and volumes of the fracking fluid must be reported to the agency and to fracfocus.org, a disclosure registry run by the Interstate Oil and Gas Compact Commission and the Ground Water Protection Council.

Local people are worried Cook Inlet will be polluted by fracking fluids or other waste related to the work, hurting salmon and other wildlife. However, officials contend that the design of the well will prevent problems underground, such as from leaking gas or liquids.

BlueCrest expects to start drilling later this month at a site where previous test drilling has been conducted. Fracking activity is expected to take place in spring.

Though the well will begin onshore, the hydraulic fracturing will take place about 2 km under the seabed and 5 km from shore after horizontal drilling takes place. The microscopic cracks in rock caused by pressure from the fracking fluid will travel 60 metres and won’t come close to reaching the seabed 2 km above. The steel pipe transporting oil and natural gas to land will be inserted into another steel pipe. The outer pipe will be surrounded by cement, another protection that will prevent natural gas from migrating outside the pipe and into drinking water. A device inserted into the pipe uses compression waves to check the integrity of the cement along « every centimetre, » with test results analyzed by experts.

As for induced earthquakes, the chance one will be caused by fracking or fracking-related activity appears to be small in Cook Inlet. Even if one happens, the earthquake would likely be too small to cause damage. The seismicity would not affect the volcanoes along Cook Inlet.

Wastewater injection, when fluids produced with oil or gas are put back underground, is more likely to cause the earthquakes that have been associated with fracking operations in some places in the Lower 48. But the volumes of water typically reinjected into wells in Alaska have been smaller than in states where industry-induced earthquakes have been studied.

Source : Alaska Dispatch News.

Vue de Cook Inlet et des volcans le long de ce bras de mer (Source: AVO)

Exemple de fracturation hydraulique pour la production de gaz de schiste.

(Source: HydroFrac)