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Les cavités salines pour le stockage du gaz naturel

Le 17 février 2011

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La technique du stockage en cavités salines consiste à créer par dissolution à l’eau douce (lessivage) une « caverne » souterraine artificielle de grande taille dans une roche sédimentaire constituée pour partie de cristaux de chlorure de sodium (sel gemme) dont les propriétés physiques et chimiques, sa très faible porosité, son imperméabilité, sa neutralité chimique et ses bonnes caractéristiques de stabilité mécaniques, permettent le stockage de produits pétroliers liquides ou gazeux. Le soutirage pouvant être instantanée, ces stockages sont utilisés pour répondre à des pics de demande.
En France, il existe trois sites de stockage de gaz naturel en cavités salines : Tersanne, Etrez et Manosque.


Les cavités salines pour le stockage du gaz naturel

Partie 1 Historique du stockage par cavités salines
Partie 2 Les avantages des cavités salines
Partie 3 Les dépenses afférentes au stockage de gaz dans le sel

La technique du stockage de gaz naturel en cavités dans le sel est assez récente, les premières réalisations datant du début de la décennie 1960-1970 (Michigan/USA et Saskatchewan/Canada).

Aujourd’hui on compte plus d’une centaine de cavités de stockage de gaz naturel réparties sur environ 25 sites dans le monde. Le nombre cavités par site est généralement plus faible (1 à 4) dans les pays où les compagnies exploitantes sont nombreuses (USA, Allemagne) que dans ceux où l’exploitation est régie par le monopole d’une ou deux compagnies.

Pour des raisons technico-économiques et grâce à une meilleure connaissance du comportement mécanique du sel, le volume creusé par cavité en moyenne est passé de 100 000 m3 environ dans la décennie 1960/1970 à environ 400 000 m3 dans la décennie1990/2000. En 1990, le premier stockage en cavités par sa capacité était celui de NUTTERMOOR (Allemagne) avec un stock total de 700 106 m3 (n) en 12 cavités.

A la même année, il était suivi par celui d’ETREZ (France) avec un stock total de 600 106 m3 (n) également en 12 cavités. Les capacités des sites de cavités sont en générale notablement inférieures à celles des stockages en milieux poreux (nappes aquifères, gisements déplétés) qui dépassent souvent les 109 m3 (n) de stock total.

En revanche, les performances en débit d’émission des stockages en cavités très importantes en font des ouvrages bien adaptés à la couverture des besoins d’extrême pointe. En fait, un petit stockage de 3 ou 4 cavités (stock total d’environ seulement 300 106 m3 (n)) peut émettre sur le réseau de transport un débit de plus de 10 106 m3 (n)) /jour. Ce rythme est équivalent voire supérieur à celui des stockages en milieux poreux de capacités 5 à 6 fois supérieures.

En conséquence, l’idéal est de pouvoir disposer de stockages en milieux poreux pour les capacités et de stockages dans le sel pour les performances de pointe. Dans la pratique, ce sont les possibilités géologiques qui font la décision. Par exemple, dans le Bassin de Paris où il existe des structures anticlinales contenant des nappes aquifères de bonnes caractéristiques et où les couches de sel (à l’Est de la zone) sont rares, peu épaisses et chargées en insolubles, les stockages sont réalisés en aquifères. Au contraire, en Allemagne du Nord où les dômes de sel sont étendus et nombreux, les stockages sont creusés dans le sel.


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