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Afin de développer des projets en géothermie profonde en France hexagonale, les collectivités territoriales, les acteurs du monde industriel et agricole ont besoin de pouvoir estimer le potentiel des ressources géothermales. C’est pour les y aider et leur fournir les données nécessaires pour appuyer les études de faisabilité que le BRGM, en partenariat avec la Direction Générale de l’Energie et du Climat (DGEC), a lancé un "inventaire géothermique national". Ce projet, appelé Géoscan Hexagone, vise à recenser les données déjà existantes sur les principaux bassins sédimentaires pour les "retraiter" afin de préciser le potentiel géothermique des réservoirs profonds. Ce travail consiste notamment à préciser la géométrie et la structure des réservoirs profonds ainsi que leur qualité en tant que réservoir géothermique à partir de l’analyse quantitative des données de puits et de profils sismiques. Des cartes des propriétés des réservoirs et de leur favorabilité seront disponibles et accessibles à tous. 

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Carte de la France hexagonale avec les ressources en aquifères profonds et les installations de géothermie profonde en fonctionnement en 2022 © BRGM

Enjeux pour le territoire

L’Île-de-France est la région européenne qui concentre le plus d’installations de géothermie profonde. La majorité de ces installations, situées en proche banlieue parisienne (Nord, Sud et Est) utilisent l’aquifère du Dogger comme source d’eau chaude. Pour développer ces installations d’énergies renouvelables sur l’ensemble de la France métropolitaine, il est nécessaire de mieux connaître leur sous-sol et les ressources géothermales. En effet, en région parisienne, d’autres aquifères que le Dogger sont potentiellement disponibles (le Trias, l’Oxfordien…) mais moins bien connus. De même, alors que le Dogger est relativement bien connu en région parisienne, il s’étend sous d’autres territoires, comme la région Centre-Val de Loire, par exemple. 

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Modélisation de la couche géologique du Dogger (bleu foncé) © BRGM

De nombreuses études (forages, campagnes d’acquisition géophysiques) ont été faites dans les années 60 à 90 sur les bassins sédimentaires, avec l’objectif d’identifier des gisements d’hydrocarbures. Ces données peuvent offrir de précieuses informations pour identifier les réservoirs potentiels en géothermie profonde. L’inventaire et le retraitement de ces données au niveau national est donc un enjeu majeur afin d’affiner la connaissance du potentiel de la géothermie profonde sur le territoire et d’accélérer son développement.

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Découpage en 18 zones d’études des bassins sédimentaires de France hexagonale © BRGM

Ce projet fait ressortir 3 échelles avec des acteurs différents  : 

  • l’échelle régionale, caractéristique d’un territoire ou partie de bassin géologique (de l’ordre 5 000 - 50 000 km²). À cette échelle, la caractérisation vise à synthétiser et analyser les données existantes pour discerner les zones les plus "favorables" en termes de ressources. L’estimation se base en particulier sur la profondeur des réservoirs, leur extension, leur épaisseur, la qualification de leurs propriétés réservoirs et des températures.
  • l’échelle "intermédiaire", caractéristique d’une communauté de communes (de l’ordre de 1 000 km²), susceptible d’héberger plusieurs projets potentiels d’exploitation. À cette échelle intermédiaire, des acquisitions complémentaires peuvent être réalisées pour une quantification plus fine de la ressource.
  • l’échelle du projet, qui se focalise sur un périmètre local très spécifique (~ 20-40 km²). Dans ce cadre, c’est le porteur du projet (industriel, collectivité…) qui prend en charge les travaux de caractérisation nécessaires au déploiement des opérations.

Le projet Géoscan Hexagone se focalise sur l’échelle régionale.

Loiret

En accord avec la DGEC, le premier territoire étudié est la région Centre-Val de Loire (zone BP-2 de la figure 3), et plus précisément le département du Loiret, situé dans le bassin parisien, comme "preuve de concept". Ce choix est basé sur la pertinence des données disponibles.

  • Importance de la couverture en lignes sismiques 2D postérieure aux années 1980 et présence de forages pétroliers permettant un retraitement en termes de géométrie des réservoirs et de leurs propriétés ;
  • Présence de 11 réseaux de chaleur à décarboner et/ou de 48 réseaux de chaleur à créer de plus de 5 GWh/an (dont 7 avec des besoins supérieurs à 20 GWh/an) en région Centre-Val de Loire, dont 15 localisés dans le Loiret ;
  • Besoins de chaleur importants dans la région (résidentiel : 17 518 GWh/an ; tertiaire: 5 406 GWh/an ; industrie (chaleur et process) : 7 606 GWh/an) avec également la présence assez marquée de serristes (Loiret) pour qui la géothermie pourrait représenter une source de chaleur intéressante.

Les cibles géologiques considérées sont les calcaires de l’Oxfordien, du Dogger et les grès du Trias supérieur, compris entre 800 et 2 500 m de profondeur.

Des cartes ont été créées à partir du retraitement des données (voir ci-dessous) et permettent d’identifier les zones les plus favorables au développement de projets de géothermie profonde.

Résultats

Le projet a donné lieu au retraitement d’environ 2 000 km de lignes sismiques 2D, à l’analyse de 46 puits profonds et à une interprétation plus quantitative sur environ 600 km de profils sismiques.

Cela a permis la production de 4 types de cartes relatives à :

  • la profondeur des réservoirs,
  • l'épaisseur des réservoirs (totale, favorable),
  • la température des réservoirs,
  • la représentation des zones les plus favorables (probabilité de trouver un faciès avec des propriétés réservoirs) appelée carte de favorabilité géologique.

Une carte "chapeau" de favorabilité géologique globale est également mise à la disposition des collectivités permettant d’identifier sur le territoire les zones de favorabilité maximale et les caractéristiques des réservoirs correspondants. Cette carte est accessible dans l’espace "viewer" du site en activant la couche "Géothermie profonde", puis "Bassin parisien : cartes du Loiret".

En savoir plus sur Géoscan Hexagone

Lien vers les cartes sur le site cartographique

Lien vers le rapport de l’étude

Lien vers les données retraitées (retraitement sismique, interprétation quantitative)