Les résultats des estimations du potentiel géothermique du Lusitanien à l’échelle du bassin de Paris et à celle de la région Île-de-France montrent deux zones favorables: la région de Meaux et la région de Lagny-Fontainebleau.

Contexte

L’usage de la géothermie basse énergie dans le bassin de Paris est aujourd’hui basé quasi-exclusivement sur l’exploitation de l’aquifère du Dogger. Ce type de géothermie est directement utilisable pour les réseaux de chaleur urbains.

L’exploitation du Dogger arrive aujourd’hui à saturation dans certaines zones où le nombre important de doublets géothermiques réduit les possibilités d’implantation de nouveaux forages.

Il s’agit donc de proposer une alternative à la surexploitation du Dogger (formations du Bathonien et du Callovien inférieur) en évaluant le potentiel géothermique du Lusitanien (formations de l’Oxfordien moyen et supérieur) qui se trouve quelques centaines de mètres au-dessus.

En effet, bien que mal connu et n’ayant jamais été exploité pour la géothermie, cet aquifère a cependant été testé positivement (environ 60 m3/h) à l’occasion des opérations de forage au Dogger réalisées à Orly et Vigneux-sur-Seine (Roux et al., 2006).

Objectif

L’objectif principal de ce projet sur le Lusitanien est d’évaluer le potentiel géothermique de cet aquifère à partir des données géologiques actuellement disponibles.

Programme des travaux

Les travaux ont été organisés en trois phases principales :

évaluation du potentiel géothermique du Lusitanien à l’échelle du bassin de Paris à partir des données bibliographiques et notamment les travaux de Housse et Maget (1976) évaluation du potentiel géothermique du Lusitanien sur la Région Île-de-France au travers de la mise en place d’un modèle géologique dédié ; analyse pétrophysique du Lusitanien de la Région Île-de-France à partir du traitement de diagraphies de forages.

Résultats

Phase I

La carte de potentiel géothermique du Lusitanien établie à l’échelle du bassin de Paris a été réalisée à partir du croisement des cartes d’évaluation de la ressource géothermale du Lusitanien de Housse et Maget (1976) et de la carte de densité de population du bassin de Paris en 2009 (INSEE, 2014). Elle a permis de mettre en évidence deux zones favorables pour la production de chaleur à partir du Lusitanien en accord avec la demande énergétique du bassin de Paris :

la zone de Meaux, située au nord du département de Seine-et-Marne ;

la zone de Lagny-Fontainebleau, qui englobe la moitié ouest du département de Seine-et-Marne, le Nord-Est du département de l’Essonne, ainsi que les départements de Seine-Saint-Denis et du Val-de-Marne.

L’épaisseur utile du Lusitanien varie entre 40 et 90 m d’épaisseur dans ces zones, tandis que la température estimée au toit de la formation apparait supérieure à 55°C

Phase II

La carte de potentiel géothermique du Lusitanien en Région Île-de-France a été réalisée en croisant les données actualisées des forages profonds issues de la modélisation 3D et de la carte prédictive de consommation énergétique estimée pour 2020, réalisée récemment dans le cadre du SRCAE.

Cependant, la pertinence de cette carte a été remise en question du fait d’un manque de précision sur le caractère « utile » de l’épaisseur du Lusitanien relevée dans les rapports de fin de sondage. En effet, aucune différenciation entre faciès perméables (épaisseur « utile ») et imperméables (épaisseur non exploitable) n’a pu être effectuée lors du recueil des données.

Phase III

Les diagraphies de 31 forages pétroliers et d’un forage géothermique ont ainsi été traitées en logs pétrophysiques. L’analyse statistique globale des porosités diagraphiques ainsi obtenues n’a cependant pas permis de mettre en relation ces valeurs avec la présence ou non d’un réservoir géothermal.

Ces constations confirment l’indépendance du facteur de perméabilité par rapport au paramètre de porosité, d’autant plus vraie que l’on se trouve dans un réservoir carbonaté et que le type de porosité matricielle s’apparente à une microporosité.

Il découle de ces trois phases que la ressource géothermale est localisée sur deux principales cibles potentielles qui sont par ordre de priorité :

Cible "Meaux" : zone de 70 km de long, orientée E-W et centrée sur la ville de Meaux, pour laquelle la chaleur exploitable calculée est comprise entre 2,4 et 2,8 GJ/m². Elle est caractérisée par une épaisseur du réservoir principal atteignant 90 m et par une température au toit du réservoir atteignant au moins 68°C.

: zone de 70 km de long, orientée E-W et centrée sur la ville de Meaux, pour laquelle la chaleur exploitable calculée est comprise entre 2,4 et 2,8 GJ/m². Elle est caractérisée par une épaisseur du réservoir principal atteignant 90 m et par une température au toit du réservoir atteignant au moins 68°C. Cible "Lagny - Fontainebleau" : zone orientée N-S, comprise entre Lagny (au Nord) et Melun et Fontainebleau (au Sud) ; elle présente une chaleur exploitable de 1,2 à 2,0 GJ/m². Elle est caractérisée par une épaisseur du réservoir d’environ 40 à 60 m et une température au toit du Lusitanien de 60°C à 65°C.

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