Le projet de géothermie

Tests de stimulation hydraulique Tests de stimulation hydraulique

Tests de stimulation hydraulique, dernière étape de la phase exploratoire

Le projet de géothermie profonde de Haute-Sorne prévoit de valoriser la chaleur du sous-sol pour produire de l’électricité et de la chaleur grâce à deux forage. De l’eau, injectée depuis la surface, circulera entre ces deux forages par l’intermédiaire d’un réservoir profond au sein duquel l’eau injectée se réchauffera au contact de la roche. Pour augmenter la perméabilité des fissures caractérisant le réservoir, une technique de stimulation hydraulique sera utilisée. Elle consiste à injecter de l’eau sous pression. Pour réduire le risque sismique associé avec cette opération, Geo-Energie Suisse a breveté une technique de stimulation par étapes. Lors de la phase exploratoire, en cours, et en amont des opérations de stimulation hydraulique par étapes, des tests de stimulation devront mesurer le comportement de la roche lors de l’injection d’eau. Ces données permettront d’affiner les études de risque, d’améliorer l’étalonnage du réseau sismique et de définir les paramètres opérationnels pour la phase de stimulation principale prévue entre 2026 et 2027.

Comment ?

Le fonctionnement du test de stimulation hydraulique repose sur l’injection d’eau sous pression dans le forage, à environ 3 800 mètres de profondeur, pour déterminer selon quelles conditions les fissures naturelles existantes de la roche s’ouvrent et deviennent plus perméables. Cette injection est réalisée progressivement, avec une augmentation contrôlée du débit, tout en surveillant en temps réel la microsismicité induite. Geo-Energie prévoit un arrêt des tests immédiat si la valeur de magnitude atteint ou dépasse 1. Un maximum de 500 m³ d’eau est injecté par cycle, avec la possibilité de répéter ces cycles 2 à 3 fois en respectant un délai d’observation de 24 heures entre chaque cycle. Les tests, prévus pour mars-avril 2025 selon le calendrier actuel (décembre 2024), nécessiteront environ deux semaines de travaux et incluront l’installation d’une chaîne de sismomètres directement au fond du forage d’exploration afin de surveiller au plus près le déroulement des opérations et d’enregistrer les microséismes induits, preuve du fonctionnement de la méthode, avec une grande précision.

Tête de forage Tête de forage

Fin du forage exploratoire

La profondeur finale du forage d’exploration (4'004 mètres) a été atteinte. Le forage de la troisième section dans le socle cristallin s’est déroulé sans encombre. Aucune venue de fluide ou perte de boue n’a été enregistrée. Les prochaines semaines seront consacrées aux travaux suivants :

  • Prélèvement d’une carotte de 9 mètres afin de pouvoir réaliser différentes analyses géologiques en laboratoire.
  • Mesures des paramètres des roches de la troisième section à l’aide d’instruments de mesure descendus dans le forage (diagraphies ou logging)
  • Mise en place du tubage et cimentation de la colonne
  • Tests d’étanchéité, installation de la tête de puits et suspension du forage

A la suite de ces opérations, qui dureront 15 à 20 jours, la foreuse sera démontée.

Station de surveillance sismique Station de surveillance sismique avec sismomètre, enregistreur et système de transmission

Réseau de surveillance sismique déployé

Un réseau de surveillance sismique a été déployé par l'exploitant et mis en service avant le début du forage. Le SED (Service sismologique suisse) a déployé son propre réseau indépendamment de celui du promoteur. La surveillance sismique représente un élément-clé pour assurer la sécurité du projet de géothermie. Pour rappel, tout événement sismique induit de magnitude supérieure à 2 entraînerait la suspension des opérations.

La mise en place du réseau de surveillance sismique a eu lieu dès septembre 2023. Six sismomètres ont été répartis dans un rayon de 3 km autour du site de forage. Un service de veille a été mis sur pied durant le forage et au moins un spécialiste est présent sur le site 24h sur 24 pour suivre les données.

A l’heure actuelle, le forage n’a provoqué aucune sismicité.

Lien vers la page dédiée du SED où l'on trouvera également bientôt les données des stations de Geo-Energie Jura.

 
 

 

 

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Etablissement de preuves

Geo-Energie Jura SA propose aux propriétaires fonciers de bâtiments situés dans la zone de réalisation et d’incidence définie dans la convention du 17 juin 2022 de faire établir un protocole de fissures avant le début des travaux de forage. Elle a pour but de répondre aux inquiétudes exprimées par une partie de la population et de permettre une identification et un règlement d’éventuels dommages de manière aussi pragmatique, transparente et rapide que possible. Bien que le risque sismique soit faible durant la phase d’exploration, il est prévu de réaliser les protocoles de fissures avant le début du premier forage, actuellement prévu en avril 2024. Les premiers relevés systématiques des protocoles de fissures pour tous les propriétaires qui en auront fait la demande commenceront au plus tôt en juillet 2023, en l’état actuel de la planification (avril 2023).  Les coûts de ces démarches sont entièrement à la charge de Geo-Energie Jura SA.

En image : Relevé d’une fissure selon la norme VSS 40 412 « Fissures et protocoles des fissures » (position, direction, largeur et longueur)

Périmètre d'acquisition des mesures géophysiques 3D Périmètre d'acquisition des mesures géophysiques 3D

Campagne géophysique de sismique 3D : explications

La sismique 3D est une technique non-invasive utilisée pour obtenir une image précise du sous-sol. Un camion vibreur émet des ondes acoustiques qui se propagent dans la roche, et des capteurs appelés géophones enregistrent les signaux réfléchis par les différentes formations géologiques présentes, chaque type de roche produisant une réponse particulière. Ces données sont ensuite analysées pour créer une image en trois dimensions, permettant aux géologues d’identifier avec précision les structures souterraines comme les failles et les plis et de caractériser leur distribution spatiale. Cette méthode aide à réduire les incertitudes et à accroître la sécurité du projet.

La campagne de mesures d’avril dernier a permis de fournir des informations sur le sous-sol de la région grâce à 4 longs profils dans la vallée de Delémont et jusqu’en Ajoie. La campagne actuelle a été conçue comme un complément à la campagne précédente. La sismique 3D est centrée sur la zone du projet et permet d’imager le sous-sol de la Haute-Sorne en trois dimensions et avec une plus haute résolution.

Objectifs et déroulement

Cette campagne géophysique, prévue à partir du 14 janvier sur deux semaines, couvrira un rayon de 30 km2 autour du forage. La sismique 3D apportera un degré de détail supplémentaire par rapport aux données acquises jusqu’à présent. Elle est ciblée sur la zone du réservoir, selon les recommandations du Service sismologique suisse. Les camions vibreurs circuleront principalement sur les routes publiques et n’emprunteront que des routes et chemins existants. Les vibrations du sol, reflétées par les structures du sous-sol seront enregistrées par des capteurs sans fil, installés temporairement sur des parcelles autorisées.

Nuisances et précautions

Ces opérations s’accompagnent de nuisances sonores et vibratoires de courte durée, au moment du passage du camion-vibreur. L’amplitude des vibrations sera surveillée et respectera les normes en vigueur évitant ainsi tout impact sur les bâtiments, routes ou conduites. Les personnes riveraines concernées par les mesures sont prévenues à l’avance.

 
 

 

 

Tour de forage (fin mai 2024) Tour de forage (fin mai 2024)

Forage

La foreuse est arrivée début mai et les travaux de forage ont commencé le 21 mai.

La première section et la deuxième section (profondeurs respectives de -500m et -1800m) ont été forées, tubées et cimentées. La troisième section est en cours de forage et la profondeur cible (-4000m) devrait être atteinte à la fin du mois de juillet.  

Les premières roches traversées étaient de nature sédimentaire (calcaires, marnes, argiles). Une couche relativement importante de sel gemme a été rencontrée. Actuellement, le socle cristallin a été atteint. Il est principalement composé de Granite.

Il faut noter qu’aucune arrivée ni perte d’eau n’est survenue, pas plus que d’événements liés à du gaz.

camion vibreur Camion vibreur

Mesures géophysiques

Une campagne de mesures géophysiques (sismique-réflexion 2D) a eu lieu pendant deux semaines en avril 2024 dans plusieurs communes de la Vallée de Delémont ainsi que dans quelques communes limitrophes. Le procédé consiste à créer des ondes grâce à un camion vibreur et à en enregistrer l’écho réfléchi grâce à des géophones. Les données récoltées permettent de déduire la nature géologique du sous-sol. L’interprétation des données est en cours. A terme, un modèle géologique précis intégrant les résultats de ces mesures et du forage d’exploration sera disponible, ce qui améliorera encore la sécurité du projet, puisque les structures (plis, failles) et la nature des roches seront mieux documentées. Une nouvelle campagne géophysique (3D) sera menée en 2025 afin de compléter encore le modèle géologique.

Place de forage Plan de la place de forage comme approuvé dans le Plan spécial cantonal

Place de forage

La place de forage s’organise autour d’une plate-forme en béton qui accueille la foreuse et les infrastructures servant à son fonctionnement. La place de forage sera raccordée au réseau électrique, à l'approvisionnement en eau et aux égouts. Des espaces de stockage et des bassins d'accumulation pour l'eau nécessaires au forage seront également construits à ce stade. En plus de cela, la place de forage protège le sous-sol des activités du chantier. La construction de la place de forage commencera en septembre 2023 et durera jusqu’à 6 mois en l’état actuel de la planification (avril 2023).

 
 

 

 

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Campagnes sismiques

Deux campagnes de sismique de réflexion sont prévues en Haute-Sorne et dans les communes voisines. Une campagne sismique 2D régionale et une campagne sismique 3D locale seront réalisées afin d’obtenir une image plus détaillée de la zone prévue du réservoir géothermie et évaluer la présence ou l’absence de failles. On s'assure ainsi au mieux qu'une distance suffisante est maintenue par rapport aux grandes zones de failles dans le sous-sol qui représentent un risque sismique. Les campagnes sismiques auront lieu en automne et en hiver 2023, en l’état actuel de la planification (avril 2023). Pour obtenir une image du sous-sol, il est nécessaire d’avoir une source sismique, qui émet des ondes sismiques dans le sous-sol (camion-vibrateur) et un dispositif de mesure, qui reçoit et enregistre les données sismiques (géophone).

En image : camion vibrateur et capteurs sans-fil (géophone)

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Réseau de surveillance sismique

Le réseau de surveillance sismique planifié par Geo-Energie SA représente un élément-clé pour assurer la sécurité du projet de géothermie. La mise en place du réseau de surveillance sismique aura lieu dès septembre 2023, en l’état actuel de la planification (avril 2023). La qualité de ce réseau sera contrôlée par des spécialistes du service sismologique suisse (SED). Une station de surveillance sismique se compose d’un sismomètre et d’un appareillage électronique d’enregistrement et de transmission des données. Une telle station peut être installée dans un bâtiment (cave, réservoir, etc.) ou dehors et raccordée aux réseaux électriques et de téléphonie ou fonctionner de manière autonome en extérieur avec une alimentation par panneaux solaires.

En image : Maquette d’une station de surveillance sismique permanente réalisée par le Service Sismologique Suisse (SED), identique à celles qui seront réalisées