Plus de 10 pour cent des puits d'extraction fuient au nord-est de la Colombie-Britannique

LA SCIENCE DANS SES MOTS / Depuis les années soixante, le nord-est de la Colombie-Britannique est un centre important de production pétrolière et gazière conventionnelle. Plus récemment, la région a été ciblée par l’industrie du gaz de schiste extrait par fracturation hydraulique (exploitation non conventionnelle).

L’un des problèmes rencontrés par l’industrie concerne les fuites de gaz venant des puits — c’est-à-dire les trous creusés dans les sols pour y découvrir ou y récupérer des gisements de pétrole et de gaz naturel. Les fuites de méthane émanant de ces puits sont un problème important, car ce gaz à effet de serre est plus nuisible que le dioxyde de carbone.

Mes collègues et moi-même avons analysé le contenu d’une base de données concernant les 21 525 puits — en activité ou abandonnés — situés dans les quatre formations de gaz de schiste au nord-est de la Colombie-Britannique : les bassins de Montney, de la rivière Horn, de Liard et de Cordova. Presque tous les puits de gaz conventionnel ou de fracturation de la région exploitent ces formations.

Notre étude est la première à examiner les données compilées dans la base de données de la British Columbia Oil & Gas Commission (B.C. OGC) qui contient les données sur les puits et la présence éventuelle de fuites. Nous avons observé que des fuites sont rapportées dans près de 11 pour cent de tous les puits de pétrole et de gaz, lâchant dans l’atmosphère 14 000 mètres cubes de méthane par jour. Ce taux de fuite est deux fois plus élevé qu’en Alberta, où le taux se situe à 4,6 pour cent, sur la base de protocoles de tests et d’exigences de déclaration possiblement moins stricts.

Nos recherches dans le nord-est de la Colombie-Britannique ont également mis en relief la faiblesse de la réglementation concernant les obligations de signalement, la continuité de la surveillance, ainsi que l’application de mesures de protection — des omissions qui comportent des risques pour l’environnement.

Un système de sécurité fiable ?

Le gaz de schiste, en particulier le méthane, est extrait par une technique combinant le forage horizontal et la fracturation hydraulique. La fracturation du schiste pour en extraire le gaz s’est développée au fur et à mesure du déclin des réserves de gaz conventionnel après des décennies d’exploitation. On estime que les réserves de gaz de schiste du nord-est de la Colombie-Britannique contiennent 10 000 milliards de mètres cubes de méthane, ce qui constitue l’équivalent des réserves nécessaires qui permettraient de répondre pendant trois ans à la consommation mondiale totale.

Tous les puits de pétrole et de gaz modernes sont construits dans des forages, qui traversent plusieurs couches géologiques contenant des saumures et des hydrocarbures. La fracturation hydraulique permet d’injecter à haute pression de grandes quantités d’eau, de sable et de produits chimiques en profondeur, afin de briser la roche pour en extraire le gaz naturel, le pétrole et les saumures. Des conduits et du scellant (en général, du ciment) sont placés dans les puits afin d’éviter leur effondrement ou leur contraction et d’empêcher les fluides de se déplacer entre les couches géologiques.

Mais ces structures ne sont pas toujours sécuritaires. Des défauts de conception ou de construction, ou encore l’affaiblissement au fil du temps des tubages ou des scellants peuvent provoquer le mélange de fluides entre des couches géologiques qui devraient, dans leur état naturel, demeurer isolées. Dans un puits défectueux, la poussée ascensionnelle des gaz en sous-sol force la montée des fluides contaminés vers la surface.

Les fuites peuvent se produire dans des puits actifs aussi bien que dans ceux qui ont été abandonnés une fois leur cycle de vie terminé.

Cette possibilité de fuites soulève des questions environnementales, tout particulièrement parce que le problème est probablement sous-estimé. En plus des émissions de gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement et aux changements climatiques, ces fuites pourraient contaminer les eaux de surface et les eaux souterraines avec des hydrocarbures, des produits chimiques contenus dans les liquides de fracturation, ainsi que des saumures.

Les conséquences sur l’environnement

Il y a trois conséquences principales causées par ces fuites, en matière de santé publique et d’environnement :

  1. La contamination des eaux de surface et des nappes d’eau souterraines causée par les gaz, les saumures, les hydrocarbures liquides, et les liquides utilisés dans la fracturation hydraulique.
  2. L’augmentation de l’émanation des gaz à effet de serre, principalement en raison des émissions de méthane.
  3. Les possibilités d’explosion du méthane qui s’accumule dans des zones mal ventilées.

Selon la base de données du B.C. OGC, des fuites ont été repérées dans 2 329 des 21 525 puits analysés. Pris dans leur ensemble, ces puits qui fuient émettent chaque année des gaz à effet de serre équivalents à 75 000 tonnes de dioxyde de carbone. Ce qui représente en gros les émissions de 17 000 véhicules.

Malheureusement, nous ne disposons pas de données sur la fréquence des tests de fuite sur les puits en Colombie-Britannique et il n’existe pas non plus de réglementation pour la surveillance des eaux souterraines à proximité des puits de gaz et de pétrole. Bien que la réglementation actuelle stipule que toutes les fuites doivent être réparées avant l’abandon d’un puits, il n’existe pas de programme de surveillance après la fermeture, le colmatage ou l’enfouissement d’un puits.

Sans oublier la possibilité que les gaz en fuite contiennent du sulfate d’hydrogène, un poison qui devient mortel à haute concentration.

Des fuites sous-déclarées

Seuls les puits forés qui montrent des fuites doivent être signalés au B.C. OGC et rapportés dans leurs bases de données. En vertu de la réglementation, tous les puits forés après 2010 devraient faire l’objet de tests à la fin de leur construction tandis que tous les puits forés après 1995 devraient être testés une fois abandonnés.

Mais il n’y a pas de programme de surveillance en place pour inspecter les puits déjà abandonnés. Ces puits pourraient fuir pendant longtemps avant que la fuite ne soit détectée et réparée. C’est ce qui s’est passé en Pennsylvanie, selon des études récentes où on a détecté des émissions de méthane venant de puits abandonnés.

L’exploitation du gaz de schiste peut avoir un impact environnemental longtemps après l’abandon d’un puits. Les provinces devraient mettre en place une réglementation exigeant la surveillance des puits après leur abandon, le signalement des résultats et l’application de mesures correctives pour colmater les fuites des puits abandonnés.

À ce jour, il n’y a que très peu d’enquêtes de terrain en Colombie-Britannique visant à surveiller les fuites des puits abandonnés. Une de ces enquêtes a révélé que 35 pour cent des puits vérifiés émettaient du méthane, du sulfate d’hydrogène ou une combinaison des deux.

L’écart entre la base de données et les études sur le terrain — ainsi que les observations récentes indiquant que des émissions de méthane attribuables aux humains seraient sous-estimées de l’ordre de 25 à 40 pour cent — porte à croire que des fuites de puits pourraient ne pas avoir été signalées. Afin d’améliorer la santé et la sécurité environnementale, il donc est nécessaire de mettre en place un programme de surveillance proactif.

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Ce texte est d'abord paru sur le site franco-canadien de The Conversation. Reproduit avec permission.

«La science dans ses mots» est une tribune où des scientifiques de toutes les disciplines peuvent prendre la parole, que ce soit dans des lettres ouvertes ou des extraits de livres.