Contexte :
Le système de puits d'injection du bassin parisien, faisant partie d'un doublet Dogger (Jurassique moyen) pour le chauffage urbain, a connu des fuites prolongées pendant des opérations à fort débit. Ces fuites ont causé des chutes de pression anormales et une contamination des aquifères essentiels pour l'eau industrielle et potable.
Indicateurs clés :
Lieu : Bassin parisien.
Problème : Chute anormale des pressions d'injection.
Détection : Enregistrement des puits tubés, outils de mesure du diamètre de la tubulure et journaux de production (PLT).
Matérialité de la fuite :
La fuite a affecté deux systèmes d'aquifères :
Aquifère Eocène Moyen et Inférieur (EMI) : Un aquifère multi-couches avec des faciès carbonatés et sablonneux, non adapté à la consommation humaine, mais utilisé pour des fins industrielles.
Aquifère Albien : Un réservoir stratégique d'eau douce avec des couches alternées de sable et d'argile, protégé par des réglementations minières et utilisé pour l'approvisionnement en eau potable et les applications hydroénergétiques.
Les deux aquifères présentent une haute productivité, avec des transmissivités dépassant 100 darcy-mètres.
Modélisation et évaluation de l'impact :
L'étude a utilisé un logiciel avancé de modélisation des transferts de chaleur et de masse (TOUGH2-V2, interface mView) pour simuler la contamination chimique et thermique sur une période de fuite de 9 mois.
Paramètres de la fuite :
Volume : ~750 000 m³.
Température : 60°C.
Salinité : 20 g/NaCl équivalent.
Les simulations ont caractérisé l'invasion des contaminants et leur propagation au sein des aquifères.
Résultats :
Aquifère superficiel (EMI) :
- Étendue de l'impact : Limité à un rayon de 200 m autour du puits fuyant.
- Intensité de la contamination : Représente 83 % de l'impact total de la fuite.
Aquifère Albien :
- Impact minimal : En raison des réglementations protectrices et de l'exposition directe réduite.
Champs thermiques et de pression :
Les figures suivantes illustrent l'évolution des champs de pression et de température :
Figure 2 : Impact à l'échelle régionale (épaisseur de l'aquifère = 30 m).
Figure 3 : Impact à l'échelle locale (épaisseur de l'aquifère = 30 m).
Figure 4 : Champs de pression/température proches du puits après obturation (304 jours).
Figure 5 : Impact à long terme après obturation (10 ans).
Figure 6 : Impact prolongé à long terme (100 ans).
Conclusion :
La fuite prolongée du puits d'injection dans le bassin parisien a causé des dommages thermochimiques localisés, l'aquifère superficiel EMI étant celui qui a subi le plus grand impact. L'aquifère Albien, en raison de son importance stratégique et de ses protections réglementaires, est resté largement indemne.
L'obturation de la fuite a permis de réduire les dommages à long terme, les simulations indiquant une propagation minimale de la contamination au-delà de la proximité immédiate du puits. Ces résultats soulignent l'importance d'une surveillance rigoureuse et d'une réponse rapide aux fuites dans les systèmes géothermiques et d'approvisionnement en eau industrielle.