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Gaz naturel canadien Le gaz naturel et l’eau


Le gaz naturel et l’eau n

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L’eau est utilisée dans la production, la transformation et la transmission de gaz naturel, de même que dans la production d’électricité avec le gaz naturel. L’utilisation de l’eau, sa récupération et son élimination sont réglementées, or les entreprises canadiennes de gaz naturel atteignent ou dépassent tous les règlements qui régissent l’utilisation et la qualité de l’eau, spécialement celle de l’eau potable. L’industrie du gaz naturel canadienne s’est engagée à fournir les meilleures informations disponibles sur tous les aspects de la production et de l’utilisation du gaz, à identifier les objets de préoccupation éventuels et à continuer d’adopter les nouvelles technologies et les meilleures pratiques pour améliorer les performances. Au cours de son cycle de vie complet, de gaz naturel utilise moins d’eau que de nombreuses autres sources d’énergie.

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Le gaz naturel offre aux Canadiens une source d’énergie moins coûteuse en eau que les autres sources thermiques.

Résumé Dans une certaine mesure, l’eau est touchée par toutes les composantes de la chaîne de valeur du gaz naturel. Les plus grandes quantités d’eau sont utilisées dans la production de gaz naturel – en particulier au cours du forage initial des puits non conventionnels – et dans la production d’électricité. Selon le rapport de Ressources naturelles Canada Utilisation de l’eau par les secteurs des ressources naturelles : Les faits (mars 2009), un % de la consommation d’eau industrielle au Canada peut être attribuée à la production de pétrole, de gaz naturel et de charbon. En Alberta, qui vient en tête pour la production de pétrole et de gaz, 8,5 % des ressources en eau de la province sont utilisées sous licence par l’industrie pétrolière et gazière. L’industrie pétrolière et gazière n’utilise pas encore tous ses droits de licence en Alberta, même si les augmentations de la production de gaz naturel nécessitent des ressources en eau supplémentaires. Entretemps, l’industrie de la production de gaz naturel continue de chercher des façons de réduire la consommation d’eau grâce au recyclage, aux nouvelles technologies et à l’utilisation de l’eau nonpotable. 2


Les organismes de réglementation canadiens et l’industrie du gaz naturel tiennent à protéger les eaux superficielles et souterraines de même qu’à atténuer les risques. Les évaluations environnementales et les permis délivrés pour l’exploration et l’extraction de gaz naturel régissent les méthodes de l’industrie. Toutes les provinces canadiennes réglementent l’interface entre l’eau et l’industrie du gaz naturel. Ces règlements sont établis et administrés par un certain nombre de ministères, y compris ceux de l’environnement, des ressources naturelles, du développement durable, de l’énergie, et d’autres. En outre, les plus grandes productrices ont des offices de réglementation – soit les régies provinciales ou l’Office national de l’énergie. La coopération internationale entre l’industrie et les

organismes de réglementation protège également l’eau grâce à l’élaboration de normes internationales et d’évaluations des risques, par exemple, ainsi qu’à des initiatives de recherche internationales. L’industrie du gaz naturel reconnaît l’importance de l’eau. Elle mène des recherches et adopte de nouveaux procédés et technologies permettant de réduire la consommation d’eau et d’empêcher tout rejet d’eau souillée. Sur un cycle complet, de la production à la combustion, le gaz naturel offre aux Canadiens une source d’énergie moins coûteuse en eau que les autres sources thermiques. L’industrie du gaz naturel cherche des moyens de réduire la consommation d’eau tout au long de la chaîne de valeur du gaz naturel et veille à ce que la qualité de l’eau soit maintenue de manière à protéger l’environnement et la santé humaine.

Glossaire de l’eau L’eau potable est propre à la consommation, ce qui, au Canada signifie que sa qualité correspond aux normes fixées dans les Recommandations pour la qualité de l’eau potable au Canada. Au Canada, l’eau potable arrive généralement d’un réseau d’aqueduc municipal ou d’un puits privé. L’eau brute est l’eau douce dans son état naturel. Il faut parfois la traiter pour la rendre potable. Un aquifère est une formation géologique souterraine dans les roches perméables qui alimente des sources et des puits. La nappe phréatique est la zone située près du sommet d’un aquifère. L’eau souterraine est située dans les aquifères souterrains. L’eau de surface est à l’air libre, comme dans un lac, un étang ou une rivière. Un bassin versant est un endroit où différents plans d’eau tributaires s’écoulent dans un plan d’eau principal. L’eau saumâtre est l’eau souterraine salée, avec un total de sels dissous (TSD) entre 1 000 mg/L et 35 000 mg/L (la salinité de l’eau de mer). L’eau saumâtre est trop salée pour la consommation ou pour l’irrigation. L’eau saline peut se trouver dans sous-sol profond, loin en dessous des aquifères d’eau potable. Elle contient un TSD entre 35 000 et 100 000 mg/L. La saumure est encore plus salée, avec un TSD de plus de 100 000 mg/L. 3


L’eau et la production de gaz naturel L’eau a plusieurs incidences sur la production de gaz naturel : n

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elle est utilisée dans de forage et la stimulation des puits; elle fait partie des fluides récupérés dans les activités de forage et de fracturation; elle peut être extraite du gisement de gaz naturel en même temps que le gaz lui-même.

On a besoin d’eau pour le forage et on peut aussi en avoir besoin pour la fracturation hydraulique avant que le puits produise du gaz naturel. La fracturation est l’activité qui consomme le plus d’eau dans la production du gaz naturel. La fracturation d’un puits horizontal profond pour améliorer la production de 4

gaz peut nécessiter l’injection de 3 500 à 15 000 m3 d’eau. Toutefois, cette injection n’est requise qu’une seule fois, au début de l’exploitation du puits. La plupart des puits produisent ensuite pendant vingt ans, voire trente. L’eau de forage ou de fracturation ne provient pas entièrement des sources d’eau douce. Les producteurs de gaz naturel utilisent des techniques de recyclage de l’eau ou de fracturation à l’eau saumâtre non potable pour réduire les impacts sur les eaux de surface et des nappes aquifères. L’eau utilisée pour la production pétrolière et gazière devient de l’eau usée, car elle entre en contact avec des hydrocarbures et d’autres contaminants et ne peut pas être retournée

dans l’environnement sans traitement supplémentaire. De plus en plus, les entreprises traitent et recyclent les fluides utilisés pour la fracturation. Si le liquide n’est pas recyclé, il est récupéré et éliminé conformément à la réglementation. Lorsque le forage et la fracturation ont lieu en mer, on applique des normes internationales pour empêcher l’utilisation de produits chimiques jugés toxiques ou sujets à la bioaccumulation (c’est à dire que ces produits chimiques se concentrent dans les organismes vivants en plus grande quantité lorsque l’on remonte la chaîne alimentaire). Les règlements régissant l’élimination des fluides de forage varient entre les territoires. Cependant, toutes


les régions ont besoin d’actions pour atténuer les risques environnementaux associés à l’élimination du fluide de forage. Ces actions varient selon la composition du fluide. Dans certaines régions de l’ouest du Canada, par exemple, les nitrates sont les principaux additifs de l’eau de forage. Comme il s’agit d’un engrais, les régulateurs, les exploitants et propriétaires préfèrent tous éliminer ce fluide de forage par pulvérisation sur la surface du sol (pour autant que les autres additifs respectent certaines contraintes chimiques). L’eau est donc entièrement recyclée dans l’environnement. Les puits de gaz naturel peuvent également produire de l’eau. L’eau produite existe naturellement, profondément sous terre, dans le gaz naturel brut (non traité). Cette eau n’est utilisable d’aucune façon en raison de la salinité et de la présence de diverses autres composantes. Selon le règlement, après que l’eau produite est séparée du méthane, elle doit être injectée dans des puits de rejet à des profondeurs nettement en dessous de la nappe phréatique ou éliminée selon d’autres méthodes conformes aux réglementations locales. Certaines exploitations canadiennes de méthane de

Concession gazière Puits privé

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Puits municipal Aquifère superficiel Aquifère profond Cuvelage d’acier : l’acier et le béton isolent le puits de l’eau souterraine

FRACTURATION HYDRAULIQUE

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Fissures induites dans le shale

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houille peuvent aussi produire de l’eau non-potable. L’eau est extraite de manière à réduire la pression dans la veine de charbon pour permettre au gaz naturel d’être libéré et de s’écouler à travers le puits. Les mêmes règlements s’appliquent à cette eau extraite. Dans l’ouest du Canada, en fait, tous les liquides qui ne répondent pas aux critères spécifiés sont transportés vers les puits de rejet et injectés dans le sous-sol profond.

Remarque : L’édifice et la profondeur du puits ne sont pas à l’échelle.

Les puits d’élimination de l’eau sont utilisés depuis des décennies, on comprend leur fonctionnement et ils sont strictement réglementés. Dans les provinces qui n’ont pas de puits d’évacuation en profondeur, les fluides de forage sont éliminés conformément à la réglementation environnementale, en assurant l’intégrité de l’utilisation actuelle des terres et la protection des eaux superficielles et souterraines.

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L’eau potable est une ressource abondante au Canada, mais elle n’est pas infinie. La protection de l’eau potable est une priorité essentielle pour les organismes de réglementation et l’industrie du gaz naturel. La production se déroule d’une manière qui isole la zone de production de gaz naturel des ressources en eau potable, y compris les puits, les eaux souterraines et les plans d’eau. Toutes les opérations de forage se conforment à une réglementation rigoureuse pour isoler et protéger l’eau potable en posant et en cimentant des colonnes de surface en acier avant de pousser le forage à une plus grande profondeur. Dans certaines régions, l’échantillonnage des puits locaux avant le forage fournit une assurance supplémentaire de protection de l’eau potable. L’échantillonnage des puits d’eau a l’avantage de mettre en évidence la contamination antérieure à toute activité pétrolière et gazière. Le gaz de shale se trouve généralement à plusieurs milliers de pieds au-dessous des aquifères potables. Les caractéristiques mécaniques des roches et la perméabilité extrêmement faible du shale rendent très improbable la contamination de l’eau potable par la fracturation hydraulique (US Department of Energy, 6

Office of Fossil Energy, National Energy Technology Laboratory, Modern Shale Gas Development in the United States : A Primer ,avril 2009). En réponse à l’intérêt du public, une étude plus approfondie est en cours par l’US Environmental Protection Agency, le Congrès des États-Unis et les organismes de réglementation de certains États afin de mieux comprendre les opérations de fracturation hydraulique. L’industrie se félicite de la possibilité de participer à des activités scientifiques et à des études techniques sur la fracturation hydraulique et les eaux souterraines. L’industrie du gaz naturel du Canada a une expérience très longue et fructueuse dans l’application des techniques de fracturation hydraulique. Malgré ces résultats, l’industrie canadienne continue de rechercher des améliorations de la technologie et des pratiques d’exploitation. Elle examine également les conclusions et les recommandations découlant des études américaines. On a signalé des cas de contamination des puits d’eau par la fracturation hydraulique dans certains gisements de shale aux États-Unis. Toutefois, les enquêtes menées par les gouvernements et les organismes de réglementation

sur ces incidents ont toutes conclu que la fracturation hydraulique pour la production de gaz de shale n’était pas en cause. Dans certains cas, cependant, on a statué que l’incident avait été causé par des défaillances dans la construction du puits de gaz naturel ou par des fuites accidentelles qui se sont produits pendant le transport ou le stockage des matériaux. Comme c’est le cas avec toute opération industrielle, le stockage, l’utilisation et l’élimination de toutes les substances chimiques et des déchets doivent être gérés de manière responsable et conformément avec les protocoles afin d’assurer que la contamination ne se produit pas par ruissellement, infiltration ou rupture de confinement. L’industrie en amont est très consciente de sa responsabilité de protéger à la fois les eaux souterraines et l’environnement pour qu’elles puissent être utilisées par les propriétaires fonciers, les citoyens et les générations futures. La R&D continuera de se concentrer sur le développement de nouveaux et de meilleurs fluides de fracturation qui réduisent ou éliminent les produits chimiques qui pourraient affecter l’environnement ou la santé humaine.


L’eau et le traitement du gaz naturel L’eau est utilisée pour les procédés industriels dans les usines de traitement de gaz (notamment pour le contrôle des émissions ou la fabrication de produits chimiques) ainsi que pour l’entretien régulier et le nettoyage. Cette eau vient en contact avec diverses substances, y compris les hydrocarbures, métaux lourds, biocides et autres produits chimiques. Comme les autres usagers de l’eau industrielle, l’industrie de la transformation du gaz naturel applique consciencieusement les meilleures pratiques et adhère à tous les règlements pour prévenir les dommages environnementaux. Les usines de traitement du gaz naturel incorporent des installations de traitement d’eau pour permettre de la purifier avant tout rejet dans l’environnement. L’eau qui ne peut pas être traitée est confinée. Les bassins d’eau pluviale apportent une protection supplémentaire en cas de déversements accidentels.

L’eau et le transport du gaz naturel La principale utilisation de l’eau dans le système de gazoducs est la vérification de pression 7


Les municipalités consomment 9 % de l’eau, tandis que 58 % sont consommés par l’agriculture (Utilisation de l’eau par les secteurs des ressources naturelles – les faits, mars 2009)

des pipelines lors de leur construction. Les essais de pression hydrostatique utilisent de l’eau filtrée, qui contient souvent des anticorrosifs et d’autres additifs appropriés, notamment des colorants, pour la protection, l’essai et l’entretien du pipeline. Les meilleures pratiques pour l’eau récupérée des essais de pression hydrostatique comprennent la réutilisation de l’eau, la prévention des atteintes à l’environnement par l’utilisation de concentrations bénignes ou réduite d’additifs, et le traitement de l’eau récupérée afin de s’assurer qu’elle est sécuritaire avant d’être rejetée.

L’eau et les utilisations du gaz naturel En comparaison avec d’autres grandes utilisations de l’eau, 8

toutes les formes de production d’énergie thermique combinées (nucléaire, charbon, pétrole et gaz naturel) représentent la plus grande partie de l’utilisation d’eau de surface et souterraine. Toutefois, la quasi-totalité de l’eau utilisée pour la production d’énergie thermique sert au refroidissement et elle est soit retournée à la source (la seule différence étant une température légèrement plus élevée) ou refroidie et recyclée. Parmi l’eau douce qui est consommée, ou considérée comme usée, au Canada, par les secteurs qui en utilisent le plus, Ressources naturelles Canada indique que 15 % de toute la consommation d’eau de surface ou souterraine va à la production d’énergie thermique-électrique, tandis que 0,7 % est prise pour la production de produits pétroliers, gaziers et houillers.

L’utilisation du gaz naturel dans les centrales de cogénération réduit de moitié la quantité d’eau nécessaire pour la production thermique par rapport à d’autres formes de production d’énergie thermique. Dans une comparaison des différentes sources d’énergie menée par le U.S. Department of Energy, on a trouvé que la production d’électricité avec du gaz naturel consommait moins d’eau que la plupart des autres formes de génération (Energy Demands on Water Resources, décembre 2006). Une étude de l’EPRI remontant à 2008 estimait une amélioration de 50 % de la consommation d’eau (sur les autres formes de production d’énergie thermique) lors de la cogénération avec le gaz naturel. Quant aux applications de génération décentralisées au gaz naturel, elles ne consomment pas d’eau. Pour en savoir plus: info@gaznaturelcanadien.ca www.gaznaturelcanadien.ca


Gaz naturel canadien est un construit-au-Canada projet de plaidoyer parrainé par ces associations :

Canadian Energy Pipeline Association Association canadienne de pipelines d’énergie

S’il vous plaît recycler. © Gaz naturel canadien, 2011

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