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Géothermie : reconnaître les gisements

Dossier - Qu'est-ce que la géothermie ?

Le terme « géothermie » signifie « chaleur de la terre ». L'exploitation de celle-ci est aussi vieille que l'humanité. Aujourd'hui, elle ouvre de vastes perspectives en matière d'énergies renouvelables.

  
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En géothermie, l'évaluation des ressources passe par une phase de reconnaissance, qui vise à délimiter les zones de gisements apparaissant a priori les plus favorables.

Cette phase de reconnaissance préliminaire s'appuie, dans la mesure du possible, sur les données déjà disponibles notamment celles qui ont pu être obtenues lors de forages déjà réalisés dans le cadre de recherches géologiques, pétrolières ou d'eau.

Comment reconnaître les gisements en géothermie ? © Vadim Sadovski, Shutterstock

Pour définir plus précisément les caractéristiques de la ressource, il est généralement fait appel aux disciplines suivantes : la géologie, l'hydrogéologie, la géochimie, la géophysique. On peut également réaliser des forages de reconnaissance spécifiques si une analyse économique le justifie.

Prélèvement pour analyse géochimique permettant de caractériser les fluides géothermaux. © BRGM

La géologie permet dans la phase de reconnaissance de définir le contexte, la lithologie, la succession et l'âge des couches et les structures tectoniques.

Les investigations hydrogéologiques permettent d'évaluer la ressource d'un point de vue quantitatif et qualitatif. Elles permettent également de caractériser les écoulements du fluide au sein de sa matrice réservoir.

Les analyses géochimiques permettent de caractériser la composition chimique du fluide. L'analyse des éléments dissous permet également de fournir des indications sur le parcours du fluide, son âge, son origine et donc les conditions d'alimentation et de réalimentation des réservoirs.

Prélèvement sous-marin de fluides géothermaux dans la baie de Bouillante (Guadeloupe). © BRGM

Géophysique, sismique et gravimétrie

La géophysique, consiste à enregistrer dans le sous-sol un certain nombre de données physiques et à les interpréter en termes géologiques. Les principales techniques à la disposition du géophysicien sont la gravimétrie et la sismique.

La sismique est fondée sur l'observation de la réflexion des ondes transmises au sous-sol. Elle permet de localiser les limites de structures géologiques ainsi que les accidents, failles...

La gravimétrie permet d'identifier les anomalies dans le sous-sol : présence de roches à haute densité ou à l'inverse la présence de roches à faible densité. Un forage d'exploration permettra bien évidemment d'obtenir des informations plus précises, mais son coût est l'obstacle essentiel. Il peut être réalisé en petit diamètre, mais généralement pour la basse énergie le forage est conçu pour pouvoir être utilisé s'il révèle des perspectives d'exploitation prometteuses. Les mesures de température, de débit, de pression permettent de définir les caractéristiques essentielles d'exploitabilité du gisement. L'analyse des déblais de forage, différentes diagraphies et éventuellement des carottages permettent de compléter les données sur les couches traversées.