nos expertises
Pour libérer le potentiel des géo-ressources au service de la prospérité des territoires.
Les Géothermies
Géothermie de surface
La géothermie de surface ou de minime importance (GMI) - entre 0 et 200 mètres de profondeur - peut être réalisée sur 95% du territoire français - température de l'eau géothermale 12°C et 18°C
Géothermie profonde
L’eau géothermale provient de réservoirs aquifères jusqu'à 3000 mètres de profondeur -l’eau géothermale puisée est entre 30°C et 90°C.
Géothermie profonde avec lithium
Selon les géologies, et particulièrement dans le fossé rhénan, l’eau géothermale puisée à 3000 mètres contient du lithium que le Groupe appelle Géolithium.
Géothermie de surface
La géothermie de surface ou de minime importance (GMI) peut être réalisée sur 95% du territoire français. Grâce à des sondes géothermiques installées jusqu’à 200 mètres de profondeur, récupérant les calories de la terre dont la température varie généralement entre 12°C et 18°C. Reliées à une pompe à chaleur, elles permettent de générer de la chaleur, du rafraichissement, de l’eau chaude sanitaire…
Géothermie profonde
L’eau géothermale provient de réservoirs aquifères, situés jusqu’à 3000 mètres de profondeur. Grâce un doublet géothermique, un puits producteur vient chercher l’eau chaude entre 30°C et 90°C. Cette eau géothermale alimente un réseau de chaleur, puis elle retourne sous terre grâce au puits injecteur. Le circuit est donc fermé et l’eau a la possibilité de se réchauffer à nouveau permettant une exploitation du doublet sur une très longue période.
Les réseaux de chaleur peuvent alimenter des municipalités, des industries ou des domaines agricoles.
Géothermie profonde avec lithium
Selon les géologies, et particulièrement dans le fossé rhénan, l’eau géothermale contient du lithium, métal alcalin indispensable à la mobilité électrique. Grâce à une installation appelée Direct Lithium Extraction (DLE) reliée directement à la centrale de géothermie, le lithium est filtré, avec un procédé respectant l’environnement puisque l’eau est ensuite rejetée sous terre.
Une fois le lithium raffiné, il peut être utilisé pour la construction des batteries de véhicules électriques. Lithium de France en Alsace a choisi de développer des technologies pour produire du carbonate de lithium.
Le Groupe Arverne développe des projets de géothermie pour produire de la chaleur et du froid.
Il existe une géothermie profonde pour faire de l’électricité qui n’entre pas dans notre modèle d’affaires.
Le forage
Un outil stratégique
Disposer d’un outil de forage moderne et intégré permet de garantir la disponibilité des appareils et sécuriser le calendrier de nos opérations de forage.
Ciment
Entre chaque phase de forage, le puits doit être stabilisé à l'aide de tuyaux en acier (casing). L'espace entre le tubage et le trou est ensuite rempli de coulis de ciment. C'est ce qu'on appelle la cimentation.
Poste de commandes
C'est de là que sont menées toutes les opérations de forage : le bras de levage pour les tiges, la manipualtion de la tête de forage, les opérations de sécurité...
Traitement des boues
Des boues sont injectées dans le sous-sol avec les différentes tiges. Elles permettent de refroidir le trépan et de faciliter le forage.
Lorsque le forage progresse, des déblais sont remontés. Ils sont triés grâce à des tamis vibrants.
Base vie
Un chantier de forage dure plusieurs mois et est 24h/24. Les équipes ont donc besoin d'espaces pour prendre un repas, faire une pause. Des bureaux de travail sont également nécessaires.
Une base vie permet ainsi au personnel de chantier de réaliser cela.
Tubulaires
Il existe différentes sortes de tiges : celles qui permettent de forer grâce à leur poids, celles qui permettent la construction du puits, celles qui renforcent le puits (casing).
Toutes ces tiges sont levées grâce au mat et sont concentriques (elles sont plus larges à l'entrée du puits qu'en profondeur).
Le forage rotatif vise à accéder aux réservoirs géothermiques profonds et ainsi remonter l’eau chaude pour alimenter des réseaux de chaleur en énergie thermique durable et locale.
Comment se déroulent les opérations de forage ?
Etudes préalables
Étude géologique et planification du puits.
Préparation du site et aménagement du terrain pour accueillir la machine de forage (le rig) qui est ensuite montée.
Démontage Transport Montage (DTM)
Les plates-formes de forage sont des complexes d’équipements mobiles qui peuvent être déplacés d’un site de forage à un autre, forant une série de puits.
Ces opérations nécessitent une grande coordination logistique et durent quelques semaines.
Forage à l'aide de tiges et du trépan
La roche est forée à l’aide d’un outil de coupe appelé trépan. Les tiges de forage poussent le trépan pour descendre dans le sous-sol.
Le forage est continu avec ajout de sections de tige, au fur et à mesure que la profondeur augmente.
Circulation de la boue de forage
Les déblais produits par le trépan sont transportés vers la surface à l’aide d’une boue spéciale.
Les déblais sont ensuite triés par des tamis vibrants.
Stabilisation et cimentation
Après avoir percé une certaine longueur de trou (phase), le puits doit être stabilisé à l’aide de tuyaux en acier (casing) reliés par des manchons filetés.
L’espace entre le tubage et le trou est ensuite rempli de coulis de ciment.
La profondeur finale du puits est obtenue par le forage de trous de diamètre décroissant, successivement protégés par des tubages, également de diamètre décroissant, produisant une structure composée d’éléments tubulaires concentriques.
Atteinte de la profondeur et tests
Une fois la profondeur atteinte, des vérifications de température et de pression sont effectuées pour valider le forage.
Quand le forage est validé, des pompes sont installées et connectées à la centrale de géothermie.
Les travaux de champs de sondes géothermiques verticales sont réalisés à l’aide d’ateliers de forage permettant d’atteindre des profondeurs de quelques dizaines de mètres à plus de 250m de profondeur.
Etudes préalables
Un bureau d’études établit au préalable le dimensionnement des champs de sondes en fonction de la surface du bâtiment et de ses performances énergétiques.
Forage
Le foreur creuse le sol grâce à des tiges et un outil d’environ 15cm de diamètre. Ce forage est ensuite cimenté pour assurer la protection de l’ouvrage et permettre de récupérer les calories.
Plusieurs sondes sont posées, selon le dimensionnement préalablement défini. Elles sont en général espacées de quelques mètres.
Pose des sondes
Des sondes sont insérées dans les forages. Elles sont ensuite toutes reliées entre elles dans une chambre collectrice qui sera elle-même reliée à la pompe à chaleur géothermique
Mise en service de la pompe à chaleur
Une fois les sondes reliées à la pompe à chaleur géothermique, le bâtiment peut être chauffé, rafraichi et alimenté en eau chaude sanitaire grâce à cette installation.
Sonde géothermique
Elle est insérée dans le sol et c'est elle qui remonte les calories du sol à la surface pour chauffer et rafraichir le bâtiment.
Chantier
Pour réaliser le forage, il faut plusieurs éléments : la foreuse (appelée également "atelier"), un compresseur permettant de faire focntionner l'atelier, des bennes à boue où sont stockées les éléments du sous-sol qui sont remontées, un chariot téléscopique permettant d'alimenter l'atelier en tiges de forage.
Sous-sol
Profondeur de la sonde verticale à définir selon le contexte géologique.