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GTEC02 Bonnes pratiques liées aux opérations pétrolières et gazières : Actualis

GTEC02 Bonnes pratiques liées aux opérations pétrolières et gazières : Actualisation dans le contexte géologique québécois RAPPORT FINAL Par Stephan Séjourné Michel Malo Félix-Antoine Comeau Soumis au Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles 25 septembre 2015 – Québec Rapport de recherche 1632 Institut national de la recherche scientifique - Centre Eau Terre Environnement, 490 de la Couronne, Québec, Qc, G1K 9A9 Téléphone : (418) 654-2619 ; Télécopieur : (418) 654-2600 ; Site internet : http://www.ete.inrs.ca/ © INRS, Centre - Eau Terre Environnement, 2019 Tous droits réservés ISBN : 978-2-89146-922-7 (version électronique) Dépôt légal - Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2019 Dépôt légal - Bibliothèque et Archives Canada, 2019 Bonnes pratiques : Actualisation des recommandations dans le contexte géologique québécois 2 TABLE DES MATIÈRES SOMMAIRE ....................................................................................................................................... 4 AVANT-PROPOS ................................................................................................................................ 5 LISTE DES FIGURES .......................................................................................................................... 6 LISTE DES TABLEAUX ....................................................................................................................... 6 LISTE DES ABRÉVIATIONS ................................................................................................................ 7 1. CONTEXTE ET MANDAT ............................................................................................................ 8 1.1. Mise en contexte ................................................................................................................. 8 1.2. Description de l’étude ......................................................................................................... 8 2. ÉLÉMENTS TECHNIQUES ......................................................................................................... 11 2.1. Résumé de l’étude GTEC02-Volet Risques ..................................................................... 11 2.1.1. Synthèse de l’étude ..................................................................................................... 11 2.1.2. Structure de Massé ..................................................................................................... 12 2.1.3. Structure de Galt ........................................................................................................ 13 2.1.4. Structure de Bourque ................................................................................................. 14 2.1.5. Structure d’Haldimand ............................................................................................... 16 2.1.6. Formation de Macasty et sa couverture sur l’île d’Anticosti ..................................... 17 2.2. Classement des risques géologiques identifiés ................................................................. 19 2.3. Avis par activité ................................................................................................................ 22 2.3.1. Levés géochimiques .................................................................................................... 22 2.3.2. Levés géophysiques .................................................................................................... 22 2.3.3. Sondages stratigraphiques et forages de puits ........................................................... 22 2.3.4. Complétions de puits .................................................................................................. 26 2.3.5. Mesures de correction des fuites et/ou migrations ..................................................... 29 2.3.6. Fermetures temporaires ............................................................................................. 31 2.3.7. Fermetures définitives ................................................................................................ 31 2.3.8. Puits orphelins ............................................................................................................ 31 2.3.9. Gestion des fluides en surface .................................................................................... 32 3. DISCUSSION ET CONCLUSION .................................................................................................. 33 4. TABLEAUX DE SYNTHÈSE ........................................................................................................ 35 4.1. Revue des éléments recensés pour chaque juridiction et organisme ................................ 35 4.2. Juridictions ........................................................................................................................ 36 4.2.1. La conception et la construction des puits (coffrages) .............................................. 36 4.2.2. La conception et la construction des puits (cimentation) .......................................... 37 4.2.3. Les diagraphies de contrôle ....................................................................................... 38 4.2.4. Les fluides de forage .................................................................................................. 39 4.2.5. Le système antiéruption et le contrôle des venues de fluides ..................................... 40 4.2.6. Les essais de pression et d’étanchéité ........................................................................ 41 4.2.7. Le contrôle de la déviation des puits .......................................................................... 42 4.2.8. Les essais aux tiges .................................................................................................... 43 Bonnes pratiques : Actualisation des recommandations dans le contexte géologique québécois 3 4.2.9. Les essais d’extraction et de production .................................................................... 44 4.2.10. Les stimulations par fracturation (incluant le suivi spécifique à la fracturation) .. 45 4.2.11. La surveillance des fuites et/ou migrations (lors des travaux et post-travaux) ...... 47 4.2.12. Les mesures correctives des fuites .......................................................................... 49 4.2.13. Les fermetures temporaires de puits ....................................................................... 50 4.2.14. Les fermetures définitives de puits .......................................................................... 51 4.2.15. Les puits orphelins .................................................................................................. 53 4.2.16. La gestion des fluides en surface ............................................................................ 54 4.3. Organismes ....................................................................................................................... 56 4.3.1. La conception et la construction des puits (coffrages) .............................................. 56 4.3.2. La conception et la construction des puits (ciment et diagraphies de contrôle) ........ 57 4.3.3. Les fluides de forage .................................................................................................. 58 4.3.4. Le système anti éruption et le contrôle des venues de fluides .................................... 59 4.3.5. Les essais de pression et d’étanchéité ........................................................................ 60 4.3.6. Le contrôle de la déviation des puits .......................................................................... 61 4.3.7. Les essais aux tiges .................................................................................................... 62 4.3.8. Les essais d’extraction et de production .................................................................... 63 4.3.9. Les stimulations par fracturation ............................................................................... 64 4.3.10. La surveillance des fuites et/ou migrations (lors des travaux et post-travaux) ...... 66 4.3.11. Les mesures correctives des fuites .......................................................................... 68 4.3.12. Les fermetures temporaires de puits ....................................................................... 69 4.3.13. Les fermetures définitives de puits .......................................................................... 70 4.3.14. Les puits orphelins .................................................................................................. 71 4.3.15. La gestion des fluides en surface ............................................................................ 72 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ................................................................................................. 74 Sommaire Ce rapport s’inscrit dans le cadre de l’étude GTEC-02 réalisée pour le Chantier technique des deux évaluations environnementales stratégiques (ÉES) initiées par le gouvernement du Québec en mai 2014, soit une évaluation globale sur l’ensemble de la filière des hydrocarbures et une évaluation spécifique à l’île d’Anticosti. L’objectif de ce rapport est de déterminer, sur la base des risques identifiés dans le contexte québécois, les mesures à prendre pour assurer un encadrement adéquat lors de l’exécution de travaux de recherche ou d’exploitation d’hydrocarbures dans les structures suivantes : Formation de Macasty et ses roches couvertures, Massé, Galt, Bourque et Haldimand. En déterminant les bonnes pratiques et technologies, notamment celles concernant la gestion des risques, les techniques de conception permettant d’assurer l’intégrité des travaux ainsi que les techniques de fracturation des puits, il sera ensuite possible d’établir les règles du jeu, de prévoir les mesures à prendre avant, pendant et après les travaux pour assurer un suivi adéquat et apporter les mesures de remédiation, s’il y a lieu. Le terme « bonne pratique » (en anglais, best practice) désigne, dans un milieu professionnel donné, un ensemble de comportements qui font consensus et qui sont considérés comme indispensables par la plupart des professionnels du domaine. La notion de risque telle qu’elle est comprise dans le cadre de cette étude diffère de la notion de risque telle qu’elle est traditionnellement perçue par la population d’une part, et définie par les scientifiques d’autre part. Ainsi cette étude s’attache surtout à mettre en évidence des conditions géologiques susceptibles d’entraîner la survenue d’un événement si des mesures préventives ou correctives ne sont pas appliquées. Cette démarche participe donc de l’évaluation du risque technique dont elle constitue la première étape – l’identification des conditions de départ – mais ne propose pas d’estimations chiffrées faute de données statistiques suffisantes. Les principaux risques géologiques identifiés ont trait au manque de connaissances relatives aux aquifères d’eau douce, à la possibilité de pertes de circulations dans les premières centaines de mètres sous la surface, à la présente d’intervalles légèrement sous- ou sur-pressurisés en profondeur et à l’instabilité mécanique des parois du trou de forage dans certaines circonstances. Les aspects relatifs à la fracturation hydraulique sur l’île d’Anticosti sont également considérés. Les principales activités pétrolières et gazières sur le terrain qui sont examinées sont les sondages stratigraphiques et les forages de puits, les complétions de puits avec et sans fracturation, les mesures de correction des fuites et/ou des migrations, les fermetures temporaires ou définitives de sondages ou de puits, la restauration et le réaménagement des sites, les puits orphelins et la gestion des fluides en surface. Bien que de nombreuses conditions géologiques susceptibles d’engendrer un risque opérationnel ou environnemental aient été recensées, il ressort que la plupart de ces risques peuvent être gérés et maintenus à un niveau acceptable pour peu qu’ils soient anticipés et que des mesures préventives soient appliquées. Les risques géologiques identifiés et les bonnes pratiques proposées dans le présent rapport ne constituent pas des listes exhaustives et doivent être considérées comme une base évolutive, qui pourra être affinée à mesure de que nouvelles informations géologiques et de nouvelles technologies deviennent disponibles. Bonnes pratiques : Actualisation des recommandations dans le contexte géologique québécois 5 Avant-propos Le présent rapport s’adresse à la Direction générale des hydrocarbures et des biocombustibles (DGHB) du Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles du Québec (MERN). Ce rapport a été réalisé suite à un mandat donné par la DGHB aux auteurs afin de faire le lien entre, d’une part, les bonnes pratiques associées aux travaux de forage en milieu terrestre et la gestion des équipements de surface et des rejets de forage telles que résumées dans les études GTEC03 et GTEC04 et, d’autre part, la revue de la littérature présentée dans l’étude GTEC02 concernant les risques géologiques de surface et de sous-surface pour la structure de Massé dans le Bas-Saint-Laurent, les structures de Galt, de Bourque et d’Haldimand en Gaspésie, la structure d’Old Harry dans le golfe du Saint-Laurent, ainsi que pour la Formation de Macasty et sa couverture sur l’île d’Anticosti. Cette revue s’inscrit dans le cadre du Chantier Aspects techniques des évaluations environnementales stratégiques (ÉES) en voie de réalisation par le gouvernement du Québec. Plus spécifiquement cette étude répond à l’un des objectifs de l’étude GTEC02 définie dans le Plan d'acquisition de connaissances additionnelles qui a été mis en place au début de l’année 2015. Le délai pour réaliser cette synthèse ayant été très court, nous ne garantissons pas avoir consulté la totalité de la documentation scientifique et technique sur les sujets traités. Toutefois l’intégralité des documents publics disponibles dans la base de données de la DGHB a pu être consultée de même que l’essentiel des publications scientifiques pertinentes. Le présent rapport a été réalisé pour le compte du ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles dans le cadre de l'évaluation environnementale stratégique annoncée le 30 mai 2014. Le contenu de ce document est celui des auteurs et n'engage pas le gouvernement du Québec. Bonnes pratiques : Actualisation des recommandations dans le contexte géologique québécois 6 Liste des figures Figure 1 : Carte de localisation de l’île d’Anticosti et des quatre structures géologiques en milieu terrestre considérées dans le présent rapport(1). uploads/Ingenierie_Lourd/ gtec02-bonnes-pratiques-liees-aux-operations-petrolieres-et-gazieres-actualisation-dans-le-contexte-geologique-quebecois.pdf