Fuites de méthane en Mer du Nord ! // Methane leaks in the North Sea !

Après le Canada et l’Antarctique (voir mes notes des 28 et 29 juillet 2020), c’est au tour de la Mer du Nord de laisser échapper du méthane dans l’atmosphère. En 2012-2013, des chercheurs du Geomar, un institut océanographique allemand, avaient découvert des bulles de méthane qui s’échappaient du plancher océanique en Mer du Nord, autour de gisements de pétrole ou de gaz désaffectés. Ils avaient supposé qu’elles étaient le fait de poches de gaz peu profondes, non visées par les opérations de forage initiales. Ils pensaient qu’elles pourraient être la principale source de méthane en Mer du Nord.

Une nouvelles  étude intitulée « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » nous apprend que des milliers de tonnes de méthane s’échappent effectivement chaque année d’anciens trous de forage. Les chercheurs expliquent cette situation de la façon suivante : la perturbation des sédiments par le processus de forage fait remonter le gaz de poches peu profondes, normalement sans intérêt commercial.

Les chercheurs ont développé une nouvelle approche pour évaluer les fuites de méthane émises par des puits désaffectés. Ils se sont basés sur la combinaison de données sismiques et hydroacoustiques en Mer du Nord centrale. Ils ont constaté que 28 des 43 puits étudiés libèrent dans la colonne d’eau du gaz en provenance du fond marin. Ce dégagement de méthane est dû à la présence de poches de gaz peu profondes et dépend de leur distance par rapport aux puits. Les scientifiques précisent que le gaz rejeté est probablement principalement du méthane biogène provenant de sources peu profondes. Dans les 1 000 m supérieurs du fond marin, la migration du gaz se concentre probablement le long des fractures induites par le forage autour du trou de forage ou à travers des barrières non étanches.

Le facteur le plus important semble donc être la distance entre les puits et ces poches de gaz. Les chercheurs estiment que la seule zone qu’ils ont étudiée – une superficie de 20.000 km2 où ont été forés 1.792 puits – pourrait libérer entre 900 et 3.700 tonnes de méthane chaque année. Sachant qu’il existe en tout quelque 15.000 forages en Mer du Nord, les fuites sont probablement beaucoup plus importantes

Cette pollution par le méthane est à prendre très au sérieux. En effet, le gaz ainsi libéré dans la mer peut conduire à une acidification des eaux. De plus, la moitié des forages en Mer du Nord se trouvent à des profondeurs qui permettent à une partie au moins du méthane de s’échapper dans l’atmosphère où il devient un gros contributeur à l’effet de serre.

Source : Geomar, Futura Planète.

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After Canada and Antarctica (see my posts of July 28th and 29th, 2020), it is up to the North Sea to release methane in the atmosphere. In 2012-2013, researchers from Geomar, a German oceanographic institute, discovered methane bubbles escaping from the sea floor in the North Sea, around decommissioned oil or gas fields. They had speculated that they were due to shallow gas pockets not targeted by the initial drilling operations. They believed they could be the main source of methane in the North Sea.
A new study entitled « Greenhouse gas emissions from marine decommissioned hydrocarbon wells: leakage detection, monitoring and mitigation strategies » tells us that thousands of tonnes of methane do leak out every year from old boreholes. The researchers explain this situation as follows: the disturbance of the sediment by the drilling process pushes up gas from shallow pockets, normally of no commercial interest.
Researchers have developed a new approach to assess methane leaks emitted from disused wells. They were based on the combination of seismic and hydroacoustic data in the central North Sea. They found that 28 of the 43 wells studied released gas from the seabed into the water column. This release of methane is due to the presence of shallow gas pockets and depends on their distance from the wells. Scientists point out that the gas released is likely mainly biogenic methane from shallow sources. In the upper 1000 m of the seabed, gas migration is likely to be concentrated along drilling-induced fractures around the borehole or through leaking barriers.
The most important factor therefore seems to be the distance between the wells and these gas pockets. The researchers estimate that the only area they studied – an area of ​​20,000 square kilometres where 1,792 wells were drilled – could release between 900 and 3,700 tonnes of methane each year. Knowing that there are some 15,000 boreholes in all in the North Sea, the leaks are probably much larger
This methane pollution should be taken very seriously. Indeed, the gas thus released into the sea can lead to acidification of the water. In addition, half of the boreholes in the North Sea are located at depths which allow at least part of the methane to escape into the atmosphere where it becomes a major contributor to the greenhouse effect.
Source: Geomar, Futura Planète.

Source : NASA

Méthane (1) : des fuites au Canada // Methane (1) : leaks in Canada

Quand on parle de changement climatique et de réchauffement climatique, le dioxyde de carbone (CO2) est souvent accusé d’être le principal coupable. Cependant, on ne doit pas oublier le méthane (CH4) qui est au moins aussi dangereux. Le méthane est le principal composant du gaz naturel. Si le méthane s’échappe dans l’air avant d’être utilisé – à partir d’une fuite de tuyau, par exemple – il absorbe la chaleur du soleil et réchauffe l’atmosphère. Pour cette raison, il est considéré comme un gaz à effet de serre, au même titre que le dioxyde de carbone. Bien que le méthane ne reste pas aussi longtemps dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone, il a un rôle beaucoup plus dévastateur pour le climat en raison de son potentiel d’absorption de la chaleur. Au cours des deux premières décennies qui suivent sa libération, le méthane est 84 fois plus puissant que le dioxyde de carbone.
Le nord-est de la Colombie-Britannique est un important centre de production de pétrole et de gaz naturel depuis les années 1960. Plus récemment, le secteur du gaz de schiste a également ciblé la région. L’un des problèmes auxquels l’industrie pétrolière et gazière doit faire face aujourd’hui est la fuite de gaz, essentiellement de méthane, au niveau des puits de forage. De telles fuites de méthane sont devenues un problème car, comme je l’ai écrit précédemment, ce gaz à effet de serre est beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone.
Une étude a révélé que près de 11% de l’ensemble des puits de pétrole et de gaz du nord-est de la Colombie-Britannique présentent des fuites et laissent échapper, de ce fait, 14 000 mètres cubes de méthane par jour. C’est plus du double des 4,6% observés en Alberta. L’étude concernant le nord-est de la Colombie-Britannique fait également état de réglementations peu strictes qui ont forcément un impact sur l’environnement.
Le gaz de schiste, principalement le méthane, est exploité grâce à la double technique du forage horizontal et de la fracturation hydraulique. La fracturation hydraulique du gaz de schiste s’est répandue au fur et à mesure que les réserves de gaz ont diminué après des décennies d’exploitation. On estime que les réserves de gaz de schiste du nord-est de la Colombie-Britannique contiennent 10 000 milliards de mètres cubes de méthane, ce qui serait suffisant pour approvisionner la consommation mondiale pendant près de trois ans.
L’extraction moderne du pétrole et du gaz s’effectue selon le principe du puits de forage qui traverse généralement plusieurs couches géologiques contenant des saumures et des hydrocarbures. La fracturation implique l’injection profonde à haute pression de grands volumes d’eau, de sable et de produits chimiques dans le puits de forage. Le but est de fracturer la roche et libérer le gaz naturel, le pétrole et les saumures. Les tuyaux et les produits d’étanchéité (généralement du ciment) placés dans le puits de forage le protègent contre l’effondrement et empêchent les fluides de se déplacer entre les couches géologiques.
Le problème, c’est que ces structures ne sont pas d’une sécurité à toute épreuve. Des lacunes dans la conception ou la construction du puits de forage, ou l’usure du tuyau ou du scellant au fil du temps, peuvent mettre en contact des couches qui resteraient naturellement géologiquement isolées.
Des fuites de puits de forage peuvent se produire lorsque les puits sont encore actifs et productifs, mais aussi quand ils ont été définitivement abandonnés après épuisement de leur production. La possibilité de fuite de ces puits soulève des problèmes environnementaux, d’autant plus qu’ils sont rarement ou jamais répértoriés. Outre la libération de gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement climatique et au changement climatique, ces puits non étanches sont susceptibles de contaminer les eaux souterraines et les eaux de surface avec des hydrocarbures, des produits chimiques contenus dans les fluides de fracturation hydraulique et les saumures.
Les fuites de puits de forage ont plusieurs conséquences majeures sur la santé publique et l’environnement:
– Au total, ces fuites en Colombie Britannique libèrent des gaz à effet de serre équivalant à 75 000 tonnes de dioxyde de carbone par an. Cela équivaut à peu près aux émissions de 17 000 véhicules de tourisme.
– Les gaz qui s’échappent des puits de forage peuvent contenir aussi du sulfure d’hydrogène (H2S) qui est toxique et mortel à des concentrations élevées.
– Aucun programme de surveillance n’est en place pour l’inspection des puits déjà abandonnés. Ils peuvent fuir pendant longtemps avant que la fuite ne soit détectée et réparée.
L’exploitation du gaz de schiste peut avoir des impacts environnementaux bien après l’abandon d’un puits. L’étude conclut en demandant aux provinces canadiennes concernées de mettre absolument en œuvre des directives exigeant la surveillance des puits après leur abandon, la communication des résultats et l’application de mesures correctives pour arrêter les fuites des puits abandonnés.
Source: The National Interest, The Conversation…

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When speaking about climate change and global warming, carbon dioxide (CO2) is often mentioned as the main culprit. However, one should not forget methane (CH4) which is at least as dangerous. Methane is the primary component of natural gas. If methane leaks into the air before being used – from a leaky pipe, for instance – it absorbs the sun’s heat, warming the atmosphere. For this reason, it’s considered a greenhouse gas, like carbon dioxide. While methane doesn’t linger as long in the atmosphere as carbon dioxide, it is initially far more devastating to the climate because of how effectively it absorbs heat. In the first two decades after its release, methane is 84 times more potent than carbon dioxide.

Northeastern British Columbia has been a major centre of conventional oil and gas production since the 1960s. More recently, the shale gas sector has also targeted the region. One of the issues the oil and gas industry has to face today is the leakage of gases from wellbores. Methane leakage from wellbores has become an important issue because, as I put it before, this greenhouse gas is far more potent than carbon dioxide.

A study has found that almost 11 per cent of all oil and gas wells in northeastern British Columbia (B.C.) had a reported leak, together releasing 14,000 cubic metres of methane per day. This is more than double the leakage rate of 4.6 per cent in Alberta. The research in northeastern B.C. also found weak regulations that will represent risks for the environment.

Shale gas, principally methane, is exploited through the combined techniques of horizontal drilling and hydraulic fracking. Shale gas fracking has increased as conventional gas reserves have declined after decades of exploitation. Northeastern B.C.’s shale gas reserves are estimated to hold 10,000 billion cubic metres of methane, enough to supply worldwide consumption for almost three years.

All modern oil and gas wells are constructed in a wellbore, which typically traverses many geologic layers containing brines and hydrocarbons. Fracking involves the deep underground high-pressure injection of large volumes of water, sand and chemicals into the wellbore, to fracture the rock and release the natural gas, petroleum and brines. Pipes and sealants (usually cement) placed in the wellbore protect it against collapse and squeezing, and prevent fluids from moving between geologic layers.

But these structures are not always fail-safe. Deficiencies in the design or construction of the wellbore, or weakening of the pipe or sealant over time, can connect layers that would naturally remain geologically isolated.

Wellbore leakage can occur along actively producing wells or wells that have been permanently abandoned after their productive life is over. The possibility of leakage from these wells has raised environmental concerns, especially since leaky wells are likely under-reported. In addition to the release of greenhouse gases, which contribute to global warming and climate change, these leaking wells could contaminate groundwater and surface water with hydrocarbons, chemicals contained in fracking fluids and brines.

There are several main consequences to public health and the environment from wellbore leakage:

– Altogether, the B.C. leaking wellbores are releasing greenhouse gases equivalent to 75,000 tonnes of carbon dioxide annually. This is roughly equivalent to the emissions from 17,000 passenger vehicles.

– There is also the possibility that the venting gases will contain hydrogen sulphide (H2S) which is poisonous and deadly at high concentrations.

– There is no monitoring program in place for the inspection of wells that have already been abandoned. These abandoned wells could leak for a long time before the leakage is detected and repaired.

Shale gas exploitation can have environmental impacts long after a well has been abandoned. Provinces should implement regulations that require monitoring wells after abandonment, reporting the results and applying corrective measures to stop leaks from abandoned wells.

Source : The National Interest, The Conversation.

Puits de gaz et de pétrole en Colombie Britannique (Source: The Conversation)

Pollution dans l’Arctique // Pollution in the Arctic

Le président russe Vladimir Poutine a cautionné la déclaration de l’état d’urgence dans la région de Norilsk, une ville de 180 000 habitants construite en Sibérie au-dessus du cercle polaire arctique. L’économie de la ville dépend de Norilsk Nickel, le premier producteur mondial de nickel et de palladium. L’état d’urgence – qui permet d’utiliser les capacités fédérales de la Russie pour faire face à la situation – a été décrété suite à une fuite de près de 20 000 tonnes de mazout qui s’est infiltré dans les rivières locales, avec le risque d’une catastrophe écologique dans le fragile environnement arctique.
Le WWF a précisé que la pollution avait été contenue par des barrages flottants mis en place par les autorités, avant que le mazout atteigne le lac Pyasino, au nord de la ville Quelque 500 mètres cubes de produits pétroliers ont pu être récupérés par une équipe de 90 ouvriers. Les images satellites diffusées par l’ONG montrent de grandes étendues rouges à la surface des rivières locales Daldykan et de l’Ambarnaïa. Malheureusement, les éléments les plus toxiques du carburant diesel sont des composés aromatiques comme le benzol, le toluène, ou le xylène, qui se mélangent à l’eau et il est impossible de les contrôler à l’aide de barrages flottants

L’origine de la fuite est un réservoir de mazout qui a été endommagé à cause de l’affaissement soudain de piliers servant à le supporter. Il faut savoir que la ville de Norilsk est entièrement construite sur le permafrost qui, comme partout en Sibérie, est en train de fondre sous l’effet du réchauffement climatique. La société Norilsk Nickel, propriétaire de la centrale thermique, a d’ailleurs confirmé que la fuite était due à l’affaissement des piliers supportant le réservoir de stockage de mazout en raison du dégel du pergélisol. Dauttres incidents du même type ont déjà été recensés en Sibérie, en particulier dans la Péninsule de Yamal où le dégel du permafrost arctique constitue une menace pour les infrastructures destinées à la production de pétrole et de gaz.

Pour le moment, il semble pas y avoir de pollution des nappes phréatiques, mais leWWF conseille néanmoins de surveiller la qualité de l’eau en aval.

Source : France Info, The Siberian Times.

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Russian President Vladimir Putin endorsed the declaration of a state of emergency in the region around Norilsk (pop.180,000) built in Siberia above the Arctic Circle. The city’s economy depends on Norilsk Nickel, the world’s largest producer of nickel and palladium. A state of emergency – which allows Russia’s federal capabilities to be used to deal with the situation – was declared following the leak of nearly 20,000 tonnes of fuel oil which seeped into local rivers, with the risk of an ecological disaster in the fragile arctic environment.
WWF said the pollution had been contained by oil booms installed by the authorities before the oil reached Lake Pyasino, north of the city. Some 500 cubic metres of diesel oil could be recovered by a team of 90 workers. Satellite images released by the NGO show large red areas on the surface of the local Daldykan and Ambarnaïa rivers. Unfortunately, the most toxic elements of diesel fuel are aromatics such as benzol, toluene, or xylene, which mix with water and cannot be controlled with floating dams.
The source of the leak is an oil tank that was damaged due to the sudden collapse of pillars supporting it. The city of Norilsk is entirely built on permafrost which, like everywhere in Siberia, is melting under the effect of global warming. Norilsk Nickel, the owner of the thermal power plant, confirmed that the leak was due to the subsidence of the pillars supporting the fuel oil storage tank due to the thawing of permafrost. Other incidents of the same type have already been recorded in Siberia, in particular in the Yamal Peninsula where the melting of the Arctic permafrost has become a threat to the infrastructures intended for the production of oil and gas.
For the moment, there does not seem to be any pollution of the groundwater, but WWF nevertheless advises to monitor the quality of the water downstream.
Source: France Info, The Siberian Times.

La pollution vue depuis l’espace par le satellite Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne (Cliché officiel diffusé par les autorités russes)

Un volcan de méthane en Californie // A methane volcano in California

drapeau-francaisCela fait plus de deux mois (depuis le 23 octobre 2015) que le méthane s’échappe d’un puits de stockage sur le site d’Aliso Canyon, dans la région de Los Angeles. Il a entraîné l’évacuation de milliers de maisons et la quantité de gaz à effet de serre répandue dans l’atmosphère correspond aux rejets de plus de six centrales au charbon. C’est un véritable volcan de méthane. Le gaz qui s’échappe du site avait été traité avec une substance odorante afin qu’une fuite puisse être détectée rapidement (le méthane est inodore à l’état naturel). Avec une fuite d’une telle ampleur, la substance odorante provoque des nausées, des maux de tête, des saignements de nez, et d’autres effets indésirables. La Southern California Gas Company (SoCalGas) a relogé temporairement 2300 ménages et s’efforce d’évacuer 1500 autres familles.
Aujourd’hui, les habitants poursuivent SoCalGas en justice sous prétexte que la société n’a jamais remplacé une soupape de sécurité qui aurait pu arrêter la fuite et, plus généralement, pour des négligences de maintenance du site.
SoCalGas essaye d’éviter une catastrophe sanitaire et climatique majeure. Les ouvriers travaillent 24 heures sur 24 pour réduire l’émission de gaz. Jusqu’à présent, quelque 80 000 tonnes de méthane se sont échappées du site, selon les estimations de l’Environmental Defense Fund (EDF) qui observe attentivement la situation. La fuite, qui a été réduite d’environ 40 pour cent depuis le 23 Octobre 2015, demeure la plus grande émission quotidienne de méthane, comparée à toutes les autres sources de pétrole et de gaz en Californie.
En plus des effets locaux de la fuite, le méthane est un contributeur important au changement climatique. Ce gaz représente environ 10% des émissions de gaz à effet de serre des Etats-Unis. Il se décompose plus rapidement que le CO2, mais sur une période d’un siècle, il piège environ 25 fois plus de rayonnement solaire.
Il y a environ 400 autres puits de stockage comme celui Aliso Canyon aux Etats Unis. Ce n’est pas la première fois qu’une fuite de gaz naturel cause des problèmes. En 2001, une fuite du gaz naturel stocké dans d’anciennes mines de sel à Hutchison dans le Kansas a provoqué une série d’explosions, tuant deux personnes et détruisant plusieurs bâtiments. En 2010, un gazoduc a explosé à San Bruno, en Californie, tuant huit personnes et en blessant 66 autres.
Alors que les États-Unis s’efforcent d’abandonner le charbon et d’opérer une transition vers les énergies renouvelables et les usines de gaz naturel, la fracturation hydraulique contribue également au développement rapide du gaz naturel. On transporte, stocke et brûle de plus en plus de gaz à travers les Etats-Unis.
Source: ThinkProgress: Au bas de l’article, vous verrez l’impact en temps réel de la fuite de méthane d’Aliso Canyon: http://thinkprogress.org/climate/issue/

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drapeau-anglaisFor more than two months (actually since October 23rd 2015) , methane has been escaping from a storage well in the Los Angeles area. It has caused the evacuation of thousands of homes and dumped more than six coal plants’ worth of greenhouse gas into the atmosphere. It is a real methane volcano. The gas leaking from the Aliso Canyon Storage Facility has been treated with an odorant, so that if there is a leak it is detected (methane is naturally odourless). At this large scale, though, the odorant has been reportedly causing headaches, nausea, nosebleeds, and other adverse reactions. SoCalGas has temporarily relocated 2,300 households and is working with another 1,500 on relocations.
Now, residents are suing, alleging that Southern California Gas Company took out and never replaced a safety valve that could have shut off the leak, and generally failed to maintain the site.
Now, the company is scrambling to stop the health and climate disaster. They are operating around the clock to gain control over the gas. Up to now, about 80,000 metric tons of methane have been released from the site, according to estimates from the Environmental Defense Fund (EDF), which has been tracking the leak closely. The leak, which has been reduced by about 40 percent since it began on October 23rd, remains the single largest output of methane per day compared with all other oil and gas sources in California.
In addition to the local effects of the leak, methane is a significant contributor to climate change. Making up about 10% of U.S. greenhouse gas emissions, methane breaks down more quickly than CO2, but over a hundred-year period, it is about 25 times more effective at trapping radiation.
There are about 400 other storage wells like the Aliso Canyon one. This is not the first time a natural gas leak has caused problems. In 2001, natural gas stored in old salt mines leaked into Hutchison, Kansas and caused a series of explosions, killing two and destroying several buildings. In 2010, a pipeline exploded in San Bruno, California, killing eight and injuring another 66.
Meanwhile, as the United States transitions away from carbon-heavy coal and more towards intermittent renewables and natural gas plants, fracking has also contributed to a natural gas boom. More and more gas is being transported, stored, and burned around the country.
Source : ThinkProgress : At the bottom of the article, you will see the real-time impact of the leaking methane: http://thinkprogress.org/climate/issue/

Methane

Site de la fuite de méthane le 14 décembre 2015 (Crédit photo: Wikipedia)