Votre thèse vise à mieux comprendre les zones de fractures pour augmenter la productivité des réservoirs, pouvez-vous nous expliquer l’enjeu de votre recherche ?
L’eau chaude exploitée par les puits de géothermie profonde circule dans les zones de fracture du granite. Je cherche à développer des méthodes économiques et rapides, adaptées à l’industrie pour caractériser la perméabilité de ces zones de fracture. Je dispose pour cela des échantillons de roches prélevés dans les puits géothermiques et de logs géophysiques (diagraphies). J’étudie trois sites et sept puits : quatre puits profonds à Soultz-sous-Forêts, déjà très documentés, les deux puits à Rittershoffen et le puits d’Illkirch. Cela représente une grande masse de données, c’est très intéressant.
Comment vous y prenez-vous ?
Dans une première partie, je m’intéresse à la caractérisation des minéraux argileux issus des altérations hydrothermales dans les échantillons de roche. Avec l’Université de Poitiers, j’utilise la méthode infrarouge à courte longueur d’onde (SWIR, pour short-wave infrared), encore peu appliquée à la géothermie. Cela permet de repérer l’illite, qui est le principal minéral issu de l’altération hydrothermale dans les réservoirs granitiques du fossé Rhénan. Ainsi, nous parvenons à quantifier et localiser l’illite dans les puits, ce qui permet de mesurer l’étendue et l’intensité de l’altération dans les zones de fracture recoupant les puits. La méthode est très rapide : l’analyse d’un échantillon prend moins d’une seconde quand il faut 30 à 40 minutes avec d’autres méthodes (diffraction des rayons X par exemple). J’ai pu traiter environ 3000 échantillons. Ce qui donne une vision globale de l’altération hydrothermale dans les puits.
Cependant, cette méthode a besoin d’être calibrée car les mesures sont très dépendantes de la géologie du granite. C’est un vrai challenge pour le puits d’Illkirch, qui n’a pas encore été étudié. C’est l’objectif des prochains mois.
Quel est le deuxième volet, qui va vous occuper les mois suivants ?
Le deuxième volet consiste à étudier les diagraphies électriques acquises dans trois puits à Soultz-sous-Forêts, Rittershoffen et Illkirch. L’acquisition d’un logiciel, financé par le LabEx G-eau-thermie Profonde, nous permettra de modéliser et inverser la réponse des outils.
Comment avez-vous découvert ce sujet ?
C’est la suite naturelle de mon stage de fin d’étude de master géologie à l’Université de Strasbourg réalisé à ÉS-Géothermie en 2017. Intéressée par la géothermie, j’ai suivi le module géothermie de l’EOST, où j’ai pu visiter les centrales et rencontrer les professionnels d’ÉS. Pendant mon stage, j’ai étudié les échantillons de roche des puits pour caractériser leur minéralogie et évaluer l’altération du granite. Il m’a beaucoup plu et j’ai voulu pousser les investigations plus loin. Avec Albert Genter d’ÉS et Jean-François Girard de l’IPGS, mes encadrants, nous avons déposé un dossier de financement pour une thèse CIFRE (Conventions Industrielles de Formation par la Recherche) à l’Agence nationale de recherche et technologie (ANRT).
En quoi consiste ce dispositif ?
Je suis employée par ÉS pour trois ans afin de réaliser ma thèse qui se déroule à 70% dans l’entreprise. ÉS reçoit une subvention de l’ANRT et finance les laboratoires avec lesquels je travaille : l’IPGS de Strasbourg et l’Université de Poitiers.
Pourquoi la géothermie vous intéresse-t-elle ?
La géothermie, en plus d’être une nouvelle source d’énergie très importante pour la transition énergétique, est aussi très stimulante sur le plan scientifique : pouvoir étudier les zones de fracture, développer de nouvelles méthodes et disposer d’une grande quantité de données. C’est aussi stimulant de travailler du côté industriel où on voit l’activité et les forages au jour le jour.
« Approche de la perméabilité des réservoirs géothermiques profonds fracturés (socle). Étude des altérations hydrothermales (argiles) et des logs électriques des forages géothermiques d’Alsace » Thèse CIFRE 2017-2020, dirigée par Jean-François Girard (Université de Strasbourg) et Patricia Patrier (Université de Poitiers), encadrée par Albert Genter (ÉS).