La séquestration géologique du CO2 au Québec en 2009

par

Michel Malo, Karine Bédard, Yves Duchaine

Cette chaire est financée par le Gouvernement du Québec

Action 20 du Plan d’action 2006-2012 sur les changements climatiques du Ministère du

Développement durable, de l’Environnement et des Parcs

L’INRS a obtenu en septembre 2008 une nouvelle chaire de recherche

sur la séquestration géologique du CO2

Principaux objectifs de la chaire

Évaluer le potentiel de stockage du CO2 dans les environnements géologiques au Québec

Tester des sites

Former du personnel qualifié

Travaux complémentaires

Évaluation des enjeux socio-économiques de l’implantation de la technologie du CSC au Québec

• Réglementation et lois• Sécurité• Information du public• Études technico-économiques• Etc.

Options pour la séquestration du CO2

1. Environnements géologiques (réservoirs de gaz et/ou pétrole et aquifères salins profonds)

2. Piégeage par des lits de charbon dans des mines non exploitées

3. Piégeage minéralogique (carbonatation minérale)

4. Injection dans les grandes profondeurs océaniques

Le stockage du CO2 au Québec

Les réservoirs de gaz et pétroleLes aquifères salins profonds

Pourquoi? • Ils sont présents• Emprunt de la technologie de la récupération assistée

de pétrole – RAP – une technologie connue et utiliséeex.: Weyburn - Saskatchewan (Encana)

Sleipner - mer du Nord (Statoil)Snohvit - mer de Barents (Statoil)In-Salah – Algérie (BP, Sonatrach, Statoil)

Les réservoirs de gaz et pétroleLes aquifères salins profonds

Notion de réservoir géologique• Roche poreuse ayant contenu du gaz et/ou du pétrole• Roche poreuse contenant des eaux salines

i.e. un aquifère

Le stockage du CO2 au Québec

Roche réservoir ex: Plate-forme du Saint-Laurent – Île d’Anticosti

Roche réservoir - calcaire silurien poreux

Où sont-ils localisés au Québec?• Dans les bassins sédimentaires

• Plate-forme du Saint-Laurent• Appalaches• Bassin de Madeleine

Les réservoirs de gaz et pétrole et les aquifères salins profonds

Source – R. Thériault, MRNF-Québechttp://sigpeg.mrnf.gouv.qc.ca/gpg/images/collectionInterne/presentation_orale/aapg_septembre_2007.pdf

Les bassins sédimentaires au Québec

Souces: R. Thériault, MRNFQhttp://sigpeg.mrnf.gouv.qc.ca/gpg/images/collectionInterne/presentation_orale/17-QuebecExploration2006.pdf

Les permis d’exploration au Québec – gaz et pétrole

Réservoirs de gaz et pétrole – Appalaches - Gaspésie

Haldimandpétrole

Galt - gaz

Réservoirs de gaz et pétrole – Appalaches – Gaspésie

Réservoirs de gaz et pétrole –Plate-forme du Saint-Laurent – Appalaches –

Basses-Terres du Saint-Laurent

+autres

propectsle long de la Ligne Logan

Réservoirs de gaz et pétrole –Plate-forme du Saint-Laurent – Appalaches –

Basses-Terres du Saint-LaurentSaint-Flavien

Saint-Flavien

Source – Castonguay et al., 2006 – GSC, open file 5328.

Réservoirs de gaz et pétrole –Plate-forme du Saint-Laurent – Appalaches

Basses-Terres du Saint-Laurent

Souces: R. Thériault, MRNFQhttp://sigpeg.mrnf.gouv.qc.ca/gpg/images/collectionInterne/presentation_orale/17-QuebecExploration2006.pdf

Réservoirs de gaz et pétrole

Souces: R. Thériault, MRNFQhttp://sigpeg.mrnf.gouv.qc.ca/gpg/images/collectionInterne/presentation_orale/17-QuebecExploration2006.pdf

Réservoirs de gaz et pétrole

Aquifères salins profonds – Plate-forme du Saint-Laurent – Basses-Terres du Saint-Laurent

Bécancour

+autres aquifères le long de l’axe

du Fleuve Saint-Laurent

Source – Castonguay et al., 2006 – GSC, open file 5328.

Bécancour

Aquifères salins profonds – Plate-forme du Saint-Laurent – Basses-Terres du Saint-Laurent

Évaluation des capacités de stockage

Technical Committee of the National Atlas of CO2Storage Capacity in Canada

Approach and Data Needs for the Production of the National Atlas of CO2 Geological Storage Potential and Capacity in Canada (Bachu et al., 2009)

Établir des critères

Estimation selon le concept de la pyramide de ressource-réserve technico-économique pour la capacité de stockage du CO2 présentépar le Carbon Sequestration Leadearship Forum en 2007 et Bachu et al. (2007)

Couplée • Proximité avec un grand émetteur de CO2

Pratique • Contraintes légales et/ou économiques,

de réglementation, d’infrastructures(= réserves – mines)

Effective • Contraintes géologiques et d’ingénierie

(= ressources – mines)

Théorique• Tout le volume d’un bassin sédimentaire

(capacité maximale de la porosité, dissolution maximale en aquifères)

Les indicateurs-clés pour permettre le stockage de CO2 dans un site (Chadwick et al., 2008)

Les critères minimaux proposés pour considérer le stockage de CO2 dans un bassin sédimentaire (Bachu et al., 2009)

1. Province2. Bassin

Appalaches3. Sous-bassin

Gaspésie4. Locale

Une région propice au stockage (les aquifères salins profonds de la plate-forme)

5. RéservoirSaint-Flavien, Bécancour

Évaluation des capacités de stockage à différentes échelles

Évaluation des capacités de stockage à l’échelle de la plate-forme du Saint-Laurent

Saint-Flavien et Bécancourdolomie

Source –Béland et Morin, 2000

Bécancourgrès

Bécancourcalcaire

Caprock

profondeur

1000 – 2000 m

Échelle du bassin – plate-forme du Saint-Laurent

Critères - profondeur – roche couverture

Échelle locale – Plate-forme – aquifères salins profonds– Appalaches - écailles de carbonates

Critères - profondeur – roche couverture

Critère - Proximité

Où sont les émissions de CO2 au Québec ?

Source – R. Thériault, MRNF-Québechttp://sigpeg.mrnf.gouv.qc.ca/gpg/images/collectionInterne/presentation_orale/aapg_septembre_2007.pdf

Les bassins sédimentaires au Québec

Émissions de CO2en 2006 au Québec

–

par municipalités

Source – MDDEP

Émissions de CO2en 2006 – zoom sur le sud du Québec

–

par municipalités

Source – MDDEP

Principaux focus des travaux de la chaire pour les 4 prochaines années

Les aquifères salins profonds des Basses-Terres du Saint-Laurent

Tester le site de Bécancour

Étudiants recherchés !

Maîtrise (M.Sc.)• Pétrophysique des roches réservoirs et de couverture pour

injection de CO2, région de Bécancour, Québec

Doctorats (Ph.D.)• Modélisation géologique et géostatistique des réservoirs de

saumures de la région de Bécancour

• Modèle hydrogéologique des aquifères salins de la région de Bécancour

• Réactivité minérale dans les aquifères salins profonds de Bécancour

PARTENAIRES FUTURS ?

Remerciements

Anne Tremblay et Marcel Gaucher, MDDEP