Récupération du méthane et valorisation de l'énergie géothermique dans le bassin de l'Olt, Roumanie
Contexte :
Situé dans la vallée inférieure de l'Olt, en Roumanie, trois puits d'exploration d'hydrocarbures ont révélé un réservoir géothermique au sein de roches carbonatées reposant sur un substratum cristallin. Ce système géothermique fracturé et fissuré, présentant une porosité double, permet la convection à travers des fractures hydrauliquement conductrices et un milieu poreux à faible perméabilité.
Le fluide géothermique de ce système provient d'un mélange de :
- Apports météoriques d'un massif karstique agissant comme une vaste zone de recharge.
- Fourniture locale provenant de la rivière Olt.
- Alimentation latérale en eau fortement minéralisée enrichie en méthane dissous et en sulfure d'hydrogène (H2S) d'origine microbiologique.
Caractéristiques du fluide géothermique :
- Hydrocarbures : 85 %, dont 80 % de méthane (CH4)
- Azote : 14 %
- CO2 : 1 %
- H2S : 21 %
Propriétés physiques :
- Densité (par rapport à l'air) : 0,87 %
- Taux d'humidité : 0,4 Nm³/Nm³ (40 %)
- Pouvoir calorifique : 28,8 kJ/Nm³ (6 900 kcal/kg)
- Température : 95°C
- Pression statique : +6 barg
Caractéristiques du réservoir géothermique :
- Transmissivité : 3 500 millidarcys m (mdm)
- Skin : +20 (tubage perforé et cimenté)
- Diagnostic : Réservoir à faible rendement, puits sous-développé, potentiellement amélioré par stimulation.
- Modélisation : Modèle 3D horizontal multilayer calibré sur des tests de puits (300 heures).
- Prédictions de simulation :
- Sans stimulation : Épuisement de 11 barg après 20 ans à une production de 40 m³/h.
- Post-stimulation acide : Production potentielle de 120–150 m³/h avec une baisse de pression inférieure à 20–25 barg.
Développements et équipements projetés :
- Capacité actuelle : 1 500 kWth / 5 500 MWhth
- Capacité future : 2 500 kWth / 10 000 MWhth
La récupération du méthane profite considérablement à l'utilisation domestique et collective, comme le chauffage pour les hôtels et les invités des spas.
Améliorations du système :
Le système de dégazage existant a été amélioré avec les innovations suivantes :
- Dôme de dégazage : Limite les pertes de gaz, élimine les projections d'eau et abaisse la température de sortie du gaz séparé.
- Séparateur de gouttelettes (démistificateur) : Réduit le taux d'humidité de 40 % à moins de 5 %, rendant le gaz adapté aux applications en aval.
- Système de cartouche de gel de silice : Capacité de séchage supplémentaire, réduisant le taux d'humidité à 1 %.
- Module de refroidissement : Respecte les normes de température et d'humidité en été et en hiver :
- Été : 32,5°C / 40 % d'humidité
- Hiver : 25,5°C / 40 % d'humidité
Un projet d'amélioration significatif impliquerait la mise en œuvre de la chaîne de traitement du bassin parisien pour récupérer le biogaz plutôt que de le brûler.
Figures :
- Figure 1 : Ancien système de dégazage.
- Figure 2 : Système modifié avec améliorations.
- Figure 3 : Chaîne de séparation, traitement et combustion dans le bassin parisien.
Conclusion :
La valorisation du méthane dissous dans le réservoir géothermique d'Oltenia offre une solution énergétique durable pour le chauffage urbain et domestique. En améliorant le système de dégazage et en optimisant la récupération du méthane, ce projet fournit une alternative plus propre aux combustibles fossiles traditionnels et contribue à l'indépendance énergétique de la région.