La fracturation hydraulique, ou fracking, est une technique éprouvée et hautement réglementée qui est utilisée par les sociétés pétrolières et gazières depuis plus de 60 ans.

La fracturation suit le principe de base qui consiste à fissurer la roche et à l’ouvrir pour permettre au pétrole et au gaz de s’écouler vers la surface. Bien que le principe soit simple, l’innovation continue a conduit au développement de technologies très avancées qui ont permis l’accès à de vastes nouvelles ressources de pétrole et de gaz et stimulé une nouvelle croissance de la production – en particulier au cours des 15 dernières années.

Qu’est-ce que la fracturation hydraulique ou fracking ?

Contrairement à la croyance populaire, le fracking n’est pas un processus de forage. La fracturation a lieu après que le puits ait été foré, tubé et cimenté. Le fracking est un processus qui utilise un fluide pour stimuler l’écoulement du pétrole et du gaz naturel vers la surface du puits.

La fracturation est un processus soigneusement conçu qui prend en compte de nombreuses conditions avant d’initier le traitement, y compris les suivantes :

• Type de roche dans la formation
• Profondeur du puits
• Température de fond

Ces conditions et des propriétés supplémentaires sont modélisées avec un ordinateur pour illustrer les dimensions attendues des fractures qui résulteront du traitement proposé. Avec ces détails, un plan est développé pour optimiser la performance et atténuer les risques potentiels pendant les opérations de fracturation.

Sur le terrain, le processus de fracturation prendra 3 à 4 jours par puits et comprend les étapes de base suivantes :

1. L’eau, le proppant (sable de fracturation) et les produits chimiques sont transportés et stockés sur le site du puits. L’équipement de fracturation arrive et est mis en place.
   Note : Graphique en cours de mise à jour par Streamflow
   

   Crédit photo : Trican

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2. Le fluide de fracturation, également connu sous le nom de fluide de fracturation hydraulique ou d’eau lisse, est mélangé sur place, et les pompes de fracturation pompent le fluide dans le puits à une pression suffisamment élevée pour créer de petites fissures (d’une largeur à l’échelle du millimètre) dans la formation rocheuse ciblée, en profondeur.

   Une fois que l’intervalle, ou le stade, est suffisamment fracturé, les pompes sont arrêtées, la pression est réduite et les fissures commencent à se refermer. Le sable de fracturation “étaie” les fractures pour permettre aux molécules d’hydrocarbures de s’écouler dans les fissures, puis vers le puits.

   La fracturation commence généralement au pied, ou à l’extrémité de la jambe horizontale, et remonte vers la partie verticale du puits. Le processus est appelé fracturation hydraulique en plusieurs étapes. En général, il faut en moyenne 10 à 15 étapes pour assurer une couverture adéquate du réservoir afin de maximiser la récupération du pétrole ou du gaz qu’il contient. Le nombre d’étapes dépend de la longueur latérale du puits.

3. La réalisation des étapes prévues prend généralement environ 3 à 4 jours. Ensuite, les équipements de fracturation sont retirés du site du puits et des équipements de test de débit et/ou de production sont installés. Maintenant, le pétrole ou le gaz naturel va pouvoir s’écouler du puits.
4. Dans un premier temps, on laisse le pétrole ou le gaz s’écouler du puits en même temps que la majorité du fluide de fracturation, appelé fluide de retour. Le fluide de reflux est séparé du gaz naturel ou du pétrole et stocké sur le site du puits. Le puits peut couler (ou produire) pendant des années, mais le reflux du fluide ne se produit que sur quelques jours ou mois.

   Le fluide de reflux soigneusement récupéré est soit réutilisé pour un autre puits, soit éliminé dans des installations approuvées par le gouvernement. Les exploitants doivent suivre les volumes de fluide de reflux et les signaler aux organismes de réglementation.

Frac Fluide

Le choix du fluide de fracturation dépend des propriétés du réservoir, du coût et de la disponibilité.

Le fluide de fracturation utilisé pendant le processus de fracturation se compose de :

• Un fluide de base : le plus souvent de l’eau, mais peut aussi être du dioxyde de carbone (CO2) liquide ou de l’azote (N2)
• Proppant ou sable de fracturation : généralement du sable de silice pur, mais peut aussi être du sable enrobé de résine ou des billes de céramique
• Additifs : additifs courants qui modifient la performance du fluide tout au long du processus de fracturation et protègent le réservoir et l’équipement

Frac Fluide = Fluide de base + Proppant + Additifs

Divulgation des fluides de fracturation

L’industrie pétrolière et gazière canadienne comprend que le public a des questions sur les additifs utilisés pendant la fracturation et s’engage donc à divulguer publiquement les fluides de fracturation qu’elle utilise. La grande majorité des additifs utilisés dans les fluides de fracturation sont également utilisés dans des procédés industriels et ménagers courants tels que le shampoing, le rouge à lèvres, les antisudorifiques et la crème glacée.

Les sociétés de services qui effectuent la fracturation sur le terrain s’engagent à fournir aux sociétés d’exploration et de production (E&P), leurs clients, une liste des additifs utilisés dans leurs fluides de fracturation.

En retour, les sociétés E&P s’engagent à divulguer publiquement les additifs utilisés pour fracturer les puits qu’elles possèdent. FracFocus héberge un registre public où les entreprises téléchargent des données sur leurs opérations de fracturation hydraulique au Canada.

Assurer que la fracturation est sûre et responsable

La surveillance continue et en temps réel des opérations de fracturation est essentielle pour assurer la sécurité des travailleurs et de l’environnement. Les opérations de fracturation impliquent une main-d’œuvre bien formée qui mélange le fluide et surveille les pressions, les taux et les volumes de pompage pour s’assurer que les activités de fracturation suivent le plan conçu et spécifique au site. L’équipement de pompage peut être arrêté à tout moment si l’opération varie par rapport au plan ou si un arrêt est nécessaire pour toute autre raison.

La surveillance microsismique est la surveillance en temps réel de la sismicité induite qui se produit pendant la fracturation. La surveillance microsismique crée une image de chaque étape de fracturation afin que l’opérateur puisse être sûr que le processus de fracturation se déroule comme prévu dans la formation rocheuse ciblée.

La surveillance fournit des informations sur l’évolution de la contrainte d’un réservoir. À partir de ces données, les opérateurs peuvent démontrer la distance à laquelle les fissures s’étendent. Les fissures se développent davantage dans la direction horizontale qu’elles ne le font dans la direction verticale. Par exemple, les fractures dans le bassin de Horn River, au nord-est de la Colombie-Britannique, peuvent s’étendre sur des centaines de mètres latéralement et des dizaines de mètres verticalement.

Le fracking, comme toutes les activités pétrolières et gazières au Canada, est strictement réglementé. Chaque phase de l’exploitation pétrolière et gazière doit faire l’objet d’une demande d’approbation réglementaire avant que les travaux puissent commencer.

En plus de la réglementation, l’industrie canadienne et le personnel du gouvernement ont travaillé ensemble pour développer des pratiques recommandées par l’industrie (IRP) pour la fracturation. Les IRP sont élaborées grâce à des efforts de collaboration et elles identifient les meilleures pratiques pour les mesures préventives visant à atténuer les risques pendant les opérations de fracturation.

Enfin, tout le travail de l’industrie ne se fait pas sur le terrain. De nombreuses entreprises de fracturation hydraulique disposent de centres de recherche et de développement de pointe axés sur l’amélioration continue des techniques de fracturation. Le travail dans ces laboratoires conduit à des avancées sur le site des puits dans les domaines suivants :

• Fluides respectueux de l’environnement, produits chimiques verts et nouvelles technologies qui permettront de fracturer avec moins d’eau douce
• Systèmes de traçage utilisés pour évaluer la distribution et la productivité des fractures
• Techniques de surveillance en fond de puits pour améliorer l’efficacité de chaque étape de fracturation
• Innovations dans la réutilisation et le recyclage des fluides de fracturation