Pas de place pour les deux dans le Permien

Travailleurs extrayant du pétrole de puits de pétrole dans le bassin permien à Midland, au Texas.

Le Permien reste le premier bassin américain.

Le pic de production de pétrole brut dans le Permien avant la pandémie était de 4,9 MMbpj. Mais la production dans le Permien atteindra un record de 5,7 MMbpj ce mois-ci - mai 2023.

Le gaz associé dans le Permien est passé de 17,4 Bcfd avant la pandémie et atteindra 22,5 Bcfd ce mois-ci, soit une augmentation de 29 %.

Cinq poids lourds de surveillance prévoient que la production de pétrole brut du Permien augmentera régulièrement jusqu'en 2028 avant de culminer entre 7,3 et 8,0 MMbpj vers 2030.

Les prévisions fédérales suggèrent que la production totale de pétrole aux États-Unis se stabilisera dans une fourchette de 12,3 à 13,3 MMbpj jusqu'en 2050. Le Permien est un contributeur démesuré.

La production pétrolière américaine en 2022 était de 11,9 MMbpj et environ 12% de la production mondiale et semble être un bon pari pour tenir la distance jusqu'en 2050.

Quel est le potentiel de choc énergétique dans le Permien ?

Construisent-ils une centrale nucléaire dans le Permien ? Non.

Veulent-ils envoyer des déchets nucléaires dans le bassin ? Oui. C'est du moins le plan qui vient d'être approuvé par la NRC, la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis, une organisation fédérale.

Un dépôt de déchets nucléaires dans le Permien est en cours de planification depuis 5 ans. La NRC vient d'approuver une demande de licence par Holtec International pour construire un site de stockage de déchets nucléaires radioactifs à seulement 60 miles de Carlsbad dans le sud-est du Nouveau-Mexique (NM). Ce site se trouve au milieu du bassin du Delaware, une partie pétrolière et gazière prolifique du plus grand bassin permien qui s'étend dans l'ouest du Texas.

Comme indiqué ce mois-ci, "la licence permettrait à la société basée en Floride [Holtec] de recevoir, posséder, transférer et stocker 500 cartouches de combustible nucléaire usé - un total de 8 680 tonnes métriques de combustible usé - pendant 40 ans. Holtec prévoit de éventuellement stocker jusqu'à 10 000 bidons tout au long de 19 phases d'expansion, selon le NRC."

Figure 1. Installation HI-STORE CISF proposée pour le stockage des déchets nucléaires dans le Permien du Nouveau-Mexique.

Les risques ont été évalués par le NRC sur le site Holtec et comprenaient (1) la défaillance des conteneurs de stockage, (2) l'ouverture potentielle de gouffres, (3) la contamination des lacs playa et de l'aquifère, (4) les dommages causés par le tremblement de terre.

Il semble que l'analyse de sécurité et les prédictions de tremblement de terre aient été faites par Holtec avant que la révolution de l'huile de schiste ne décolle dans le bassin du Delaware vers 2009. En fait, un graphique Holtec de probabilité de tremblement de terre était daté de 2009 (il y a 14 ans) lorsque le la technologie du pétrole et du gaz de schiste n'était qu'un enfant dans sa vie permienne. En 2009, pratiquement aucune eau de production n'a dû être rejetée et il n'y a pas eu de séismes induits.

Mais les tremblements de terre sont parfois associés à la production de pétrole et de gaz, et le site Holtec proposé est proche de centaines de puits de pétrole et de gaz dans le bassin du Delaware. L'essaim de tremblements de terre au sud de Carlsbad dans la figure 2 est à environ 60 miles du site Holtec proposé.

Il en a été de même pour le séisme de magnitude 5,4 du 16 novembre 2022. Et le deuxième séisme de M5 n'était qu'un peu plus éloigné du site Holtec (Figure 2).

Y a-t-il donc un risque de tremblement de terre important qui pourrait endommager les conteneurs de matières radioactives chaudes et leur permettre de s'échapper du site de stockage Holtec ? C'est la question du risque qui a été ignorée jusqu'à présent.

Figure 2. Zones de réponse sismique de Culberson et Gardendale qui ont enregistré les tremblements de terre M5 le 16 novembre ... [+] et le 16 décembre 2022.

Il est clair que les opérations pétrolières et gazières qui déclenchent des tremblements de terre en dessous ne sont pas un voisin idéal pour un site de stockage de déchets nucléaires à la surface – car des tremblements de terre dangereux pouvant parcourir des centaines de kilomètres ont déjà été enregistrés dans le bassin permien, y compris le Nouveau-Mexique. Plongeons un peu plus dans cela.

Tremblements de terre dans le bassin du Delaware.

Celles-ci sont principalement causées par les opérations pétrolières et gazières, qui sont importantes dans le bassin du Delaware. C'est le bassin pétrolier le plus grand et le plus actif des États-Unis.

L'eau salée provient d'un puits de pétrole et de gaz et doit être éliminée. Le moyen le moins cher est d'injecter les eaux usées en profondeur dans des puits d'évacuation verticaux. Au fur et à mesure que l'eau s'accumule dans une couche souterraine, sa pression augmente et elle se répand à partir d'un puits d'injection. Lorsqu'il heurte une faille qui se trouve à un point de basculement (proche d'un déséquilibre des contraintes), la faille peut glisser et provoquer un tremblement de terre.

Les régulateurs gouvernementaux surveillent les tremblements de terre dans le Permien à l'aide de réseaux de détecteurs sismiques. Lorsque le nombre ou la magnitude des tremblements de terre atteignent un certain niveau, ils exigent que les injections d'eau dans les strates rocheuses habituelles soient réduites ou dirigées vers une autre strate, pour atténuer la pression de l'eau sous terre.

L'histoire récente des tremblements de terre dans le bassin permien du NM et du Texas est illustrée à la figure 3. La mauvaise nouvelle est que les tremblements de terre augmentaient de façon exponentielle avant que les régulateurs du Texas n'interviennent en 2021. La bonne nouvelle est que la réglementation a été réduite (mais ne s'est pas arrêtée) la croissance des tremblements de terre.

Figure 3. Historique des tremblements de terre M3 et plus importants dans le bassin permien de l'ouest du Texas et du Nouveau-Mexique.

Les similitudes avec l'Oklahoma sont alarmantes. Pour chaque baril de pétrole produit à partir d'un puits dans le bassin du Delaware, 3 à 10 barils d'eau ont été produits. Le rapport dans le nord de l'Oklahoma était de 7 à 20 barils d'eau/pétrole.

En 2017, le Permien dans son ensemble a produit 63 milliards de gal ou 1,5 milliard de barils par an. Une grande partie de celle-ci a été injectée dans des puits de stockage. Cet énorme volume d'eau était autant que l'Oklahoma a produit en 2015 lorsque cet État a enregistré 890 tremblements de terre de M > 3.

Les trois plus grands tremblements de terre de l'Oklahoma - deux de magnitude supérieure à 5 - ont causé des dommages importants aux bâtiments de surface au cours de la période autour de 2015.

Législation du Nouveau-Mexique.

Voici un bref historique des actions du Nouveau-Mexique sur le site Holtec proposé à ce jour :

· Le 16 novembre 2022, la gouverneure du Nouveau-Mexique, Michelle Lujan Grisham, a demandé au président Biden de s'opposer et de bloquer l'initiative Holtec pour un dépôt nucléaire dans le sud-est du Nouveau-Mexique.

· La lettre énumérait les menaces physiques potentielles pour les résidents vivant dans la région ainsi que les effets controversés sur les personnes et l'environnement tels que l'extraction d'uranium et les essais de bombes atomiques liés à l'histoire nucléaire passée.

· Les menaces physiques comprenaient les accidents sur le site ou les accidents pendant le transport des déchets nucléaires vers le site qui pourraient propager des matières radioactives. Il ne faut pas grand-chose - un fût qui fuit sur le site WIPP dans le sud-est du Nouveau-Mexique a fermé cette installation pendant 3 ans et a coûté plus d'un milliard de dollars pour le nettoyage.

· La lettre ne mentionne pas les tremblements de terre malgré l'apparition de deux séismes de magnitude supérieure à 5 qui peuvent causer des dommages aux bâtiments. Fortuitement, l'une d'entre elles, M = 5,4, s'est produite le jour même, à 15 heures, le 16 novembre, de la lettre du gouverneur au président.

Les tremblements de terre sont un risque réel, comme le montre l'augmentation des tremblements de terre dans le bassin permien ces dernières années, dont la plupart ont pour l'instant pour origine le Texas, bien que beaucoup aient été ressentis dans le Nouveau-Mexique. Bien que la fréquence des tremblements de terre ait été réduite par les régulateurs du Texas qui ont réduit l'injection d'eau produite, la tendance aux tremblements de terre pourrait augmenter dans le NM puisque les volumes d'eau produite dans le Permien ont augmenté de façon exponentielle jusqu'en 2017.

Alors, quelle est la position actuelle du Nouveau-Mexique concernant le référentiel Holtec ?

La législature du NM a récemment adopté le projet de loi 53 du Sénat de 2023 qui "interdit aux organismes publics d'accorder des permis pour un projet d'élimination des déchets nucléaires à moins que l'État n'y consente et que d'autres conditions ne soient remplies". Le gouverneur, Michelle Lujan-Grisham, a signé le projet de loi le même jour, le 17 mars 2023.

"Il est temps que notre voix soit entendue et honorée, et que ce projet soit arrêté", a déclaré le sénateur d'État Jeff Steinborn, un démocrate de Las Cruces qui a coparrainé la loi de l'État destinée à bloquer le projet.

Le projet de loi traite d'abord de la question environnementale. En effet, les déchets nucléaires restent radioactifs pendant des milliers d'années, ce qui entraîne des risques de fuite de déchets.

Deuxièmement, le site Holtec est présenté comme un site de stockage "temporaire", alors que les autorités fédérales n'ont pas élaboré de plan ou de site pour le stockage permanent des déchets nucléaires américains. Quel seul État veut se retrouver à l'extrémité réceptrice des déchets de toutes les centrales nucléaires des États-Unis ? Ce qui est particulièrement déconcertant pour de nombreux citoyens de NM, c'est que 10 000 cartouches de combustible nucléaire usé devraient être expédiées et stockées dans NM sur 40 ans.

Cela semble être une impasse. Les constructeurs, Holtec International, examinent la situation et tentent de décider de la prochaine étape. Une stratégie serait de déposer une plainte contre NM. Une autre serait de rentrer chez lui et d'abandonner le projet. Après 5 ans de planification du projet, il serait surprenant que Holtec parte tranquillement.

Plats à emporter.

Il est sûr de dire que les opérations pétrolières et gazières se poursuivront jusqu'en 2050 dans le côté NM du bassin permien, et le potentiel de tremblements de terre de magnitude 5, bien que réglementé par les gouvernements des États, restera.

Il semble que l'analyse de sécurité et les prévisions de tremblement de terre aient été faites par Holtec avant que la révolution de l'huile de schiste ne décolle dans le bassin du Delaware et avant les problèmes de tremblement de terre induits par le schiste dans l'Oklahoma. En fait, un graphique Holtec de probabilité de tremblement de terre était daté de 2009 alors qu'il n'y avait pratiquement pas d'eau de production à injecter et aucun tremblement de terre.

Le site proposé du dépôt de déchets nucléaires Holtec serait entouré de centaines de puits de pétrole et de gaz. Un risque certain est celui des tremblements de terre induits par l'injection d'eau de production dans des puits de stockage proches ou éloignés. L'eau produite dans le Permien a augmenté de façon exponentielle jusqu'en 2017.

Le risque sismique à la surface d'un site aujourd'hui entouré de centaines de puits doit être réévalué et constitue une raison supplémentaire d'arrêter le développement du dépôt de déchets nucléaires Holtec dans le sud-est du Nouveau-Mexique.