Le bassin des Basses-Terres du Saint-Laurent est divisé par de nombreuses failles normales possédant une perméabilité faible, susceptible d’isoler hydrauliquement les unités séparées par ces failles. Les failles étant parallèles entre elles, elles forment des compartiments d’unités rocheuses ne communiquant hydrauliquement entre elles que par les zones de failles de faible perméabilité. Dans cette étude, les compartiments sont des portions du bassin sédimentaire des BTSL séparées entre elles par les différentes failles existant dans le bassin. Quand un de ces compartiments se caractérise par la présence des unités de Covey Hill et de l’Utica, celui-ci est susceptible d’accueillir un site d’injection pour un projet de séquestration du CO2. Dans ce
cas, un tel compartiment peut être désigné comme confiné. Dans les BTSL, 5 compartiments sont considérés comme confinés et vont être envisagés ici pour l’injection de CO2.
Les variations des charges hydrauliques et le transport de soluté seront donc fortement in- fluencés par la présence des failles normales présentées parKonstantinovskaya et collab.(2014) comme des barrières hydrauliques. Par exemple, il est possible d’imaginer que l’augmentation de pression soit limitée aux compartiments dans lesquels a lieu l’injection. Les zones choisies pour l’injection doivent donc tenir compte de ces failles normales, pour profiter de la capa- cité d’isolement des failles mais aussi pour choisir un compartiment suffisamment vaste pour accueillir la perturbation hydraulique générée par l’injection.
Il est donc nécessaire de définir le ou les compartiments dans lesquels il est possible et judi- cieux de réaliser l’injection. Il est nécessaire de choisir un compartiment bien connu, proche
des grands émetteurs de CO2 mais isolé le plus possible de la surface. Les failles normales
constituent des barrières hydrauliques qui limitent les impacts potentiels de la séquestration du CO2. Une mesure conservatrice est donc de placer la zone d’injection de sorte de compter
un maximum de failles entre la zone d’injection et le compartiment affleurant à la surface. De même, une profondeur importante assure qu’il existe une bonne couverture au-dessus du réser- voir, cependant, une profondeur trop importante induit des coûts de forage élevés qui peuvent nuire à l’intérêt du projet. Le choix des compartiments susceptibles d’accueillir l’injection doit se faire en essayant de trouver un équilibre pour chacune des variables considérées. La figure
3.4 indique la numérotation des compartiments et le tableau 3.1 synthétise les avantages et
inconvénients de chaque compartiment. Le compartiment 0, le secteur du bassin le plus au nord-ouest, n’est pas envisagé pour l’injection car il n’est pas confiné.
1
2 3
4
5 0
Figure 3.4 – Différents compartiments représentés dans le modèle GOCAD
Le compartiment 1 est très proche de la surface, il est bien investigué, notamment dans la région de Bécancour, grâce aux nombreux forages réalisés dans sa partie centrale, c’est celui qui se situe le plus près des grands émetteurs du parc industriel de Bécancour. Les travaux de
Tran Ngoc et collab. (2014) ont permis de bien définir les propriétés des unités de ce secteur pour les compartiments 1 et 2. Le compartiment 1 est le plus connecté à la surface, puisqu’une seule faille le sépare du compartiment 0. La principale limitation du compartiment 1 est que la base du Shale d’Utica, qui constitue la roche de couverture, se situe à une profondeur inférieure à 800 m. Dans ce cas, le réservoir ne remplit plus les conditions nécessaires pour conserver le CO2 à l’état supercritique.
Le compartiment 2 est nettement plus profond que le compartiment 1, moins connecté à la surface et bien investigué. Il est aussi plus épais et large que le compartiment 1, tout en étant moins connecté. Le compartiment 3 présente des caractéristiques proches du compartiment 2 et est encore moins connecté à la surface. Il est également plus étroit et plus profond.
Table 3.1 – Propriétés des différents compartiments
Compar- zmin zmax Avantages Inconvénients
timents (m) (m)
1 1000 1200 Moins profond Impacts potentiels probables
Secteur connu Faible épaisseur du réservoir
Proche de la source Couverture pas assez profonde
2 2100 2800 Profondeur raisonnable
Compartiment large Secteur connu Faibles impacts théoriques
(2 failles normales avant le compartiment de surface)
3 2700 3400 Faibles impacts théoriques Compartiment étroit
(3 failles normales )
4 2900 3500 Faibles impacts théoriques Limite du modèle
Proximité Montréal Secteur mal connu
5 4200 5400 Plus grand compartiment (xyz) Très profond
Moins d’impacts théoriques Secteur peu exploré
Loin de la source Porosité minimale
tion, si l’injection a lieu dans ce compartiment, la zone d’injection devra se situer au sud-est, où le compartiment est le plus large. Dans ce cas, la zone d’injection sera proche des grands émetteurs de Montérégie. Cependant, le secteur est mal connu en profondeur et le modèle 3D n’a pas été étendu dans ce secteur, il pourrait exister une connexion avec la surface.
Enfin, le compartiment 5 est le plus large et le plus épais, avec les impacts théoriques les plus faibles mais également la porosité la plus faible (voir la figure 2.11), il est éloigné des sources de CO2 et la profondeur visée pourrait rendre les coûts de forage prohibitifs. Des simulations
d’injection seront menées dans ces différents compartiments pour essayer d’évaluer l’intérêt de chacun des compartiments.