Production de gaz naturel : découvrez tout ce qu’il faut savoir !

Avant de parvenir jusqu’à vos foyers, le gaz naturel passe par différentes étapes clés : de l’extraction à la production, jusqu’au traitement et enfin, la distribution. À ce jour, sur le podium des principaux producteurs de gaz, on compte les États-Unis, suivis de près par la Russie. Mais pour mieux comprendre le parcours du gaz depuis les territoires de ces grands exportateurs, jusqu’à vos radiateurs et autres appareils de cuisson, c’est par ici 👇.

Le gaz naturel : qu’est-ce que c’est ?

Le gaz naturel appartient à la famille des combustibles fossiles, au même titre que le pétrole ou encore le charbon. Ces ressources proviennent en réalité de l’exploitation de gisements, eux-mêmes issus de la sédimentation d’organismes vivants (comme le plancton et les algues) sous terre, durant plusieurs milliards d’années. En effet, si une majeure partie des déchets organiques est détruite par les bactéries, environ 0,1 % de ceux-ci se déposent au fond des océans, où ils se mélangent aux sédiments présents (sable, argile, sel) pour former au fil des années une couche dure, appelée roche mère. Cette roche mère s’enfonce alors lentement dans la croûte terrestre. Au cours de l’enfouissement et sous l’effet de la pression et des températures croissantes, la matière organique se transforme d’abord en kérogène, qui lui-même se décompose en pétrole ou en gaz naturel, à mesure que les températures augmentent. Le phénomène de décomposition du kérogène sous l’effet des températures (entre 50 et 120°C) est appelé pyrolyse et constitue une étape fondamentale dans la création des énergies fossiles. Le gaz naturel est essentiellement composé d’hydrocarbures comme :

🧯 Du méthane (CH4) ;
🧯 Du propane (C3H8) ;
🧯 Du butane (C4H10) ;
🧯 De l’éthane (C2H6) ;
🧯 Du pentane (C5H12), etc.

Au quotidien, le gaz naturel est utilisé de bien des façons et notamment : 

👉 Dans la production d’électricité. On estime que le recours à cette source d’énergie représente en moyenne 25% de l’électricité mondiale produite.
👉 Pour la production de chaleur au sein des bâtiments résidentiels et tertiaires.
👉 En tant que matière première dans le secteur de la pétrochimie, le gaz naturel permet par exemple de produire de l’ammoniac ou même du méthanol, qui entre dans la composition de nombreux plastiques.

Production de gaz naturel : toutes les étapes

Avant de produire du gaz naturel, encore faut-il le trouver. C’est pourquoi, celui-ci fait en premier lieu l’objet d’une phase d’exploration ou prospection, qui peut prendre plusieurs formes (prospection géologique en surface, prospection géophysique en profondeur ou forages d’exploration). Une fois les gisements découverts, de longues étapes subsistent avant de pouvoir bénéficier de cette énergie fossile à domicile.

L’extraction du gaz naturel

Le gisement de gaz débusqué, reste encore à l’extraire de l’environnement naturel dans lequel il est contenu. L’extraction du gaz naturel est l’une des grandes étapes de la production. Pour ce faire, plusieurs installations sont nécessaires :

👉 Un puits d’exploitation et une tour de forage, également appelée Derrick ;
👉 Des gazoducs, pour relier les puits aux réseaux collecteurs ;
👉 Des réseaux de tuyauterie, afin de collecter le gaz naturel.

Il est ensuite possible de procéder au forage des sols par : 

👉 Forage vertical ;
👉 Forage horizontal ;
👉 Fracturation hydraulique. 

Le gaz naturel est essentiellement extrait par l’effet de la pression, mais il arrive qu’il soit directement pompé. Une fois remonté à la surface, il est ensuite transporté via gazoduc, en direction d’une unité de traitement.

Le traitement du gaz naturel

Après la phase d’extraction du gaz naturel sous sa forme brute, vient ensuite la phase de traitement, qui consiste à éliminer tous les éléments corrosifs naturellement présents dans le gaz naturel, comme le soufre, l’hélium ou les hydrocarbures. Pour que le gaz naturel puisse être injecté dans le réseau, il doit impérativement être entièrement sec, sans aucune trace de liquides.

Dernière étape dans le traitement du gaz naturel : l’ajout d’une odeur. En effet, sous sa forme brute, le gaz ne présente aucune odeur spécifique. Pour des raisons de sécurité, comme la détection d’éventuelles fuites de gaz, celle-ci est ajoutée artificiellement à l’aide d’un processus chimique.

Le transport du gaz naturel

À ce stade, le gaz naturel a donc été extrait, puis traité. Il convient donc maintenant d’assurer son transport. Pour cela, il doit être compressé, afin de garantir sa circulation sans danger. Le transport est ensuite effectué via des gazoducs terrestres, des sous-marins ou encore des méthaniers. Pour ce dernier mode de transport, le gaz naturel est refroidi à – 161°C, afin de le transformer en gaz naturel liquéfié, ou GNL.

Quels sont les grands producteurs de gaz naturel ?

Selon l’organisation Cedigaz, la production totale de gaz naturel internationale s’est élevée à 3 890 milliards de m³ (Gm³) en 2020. De son côté, la 71^ème revue statistique de l’énergie, orchestrée par bp¹, estimait qu’en 2021 que cette production totale se répartissait de la façon suivante : 

Si à force d’exploitation, la plupart des gisements découverts à ce jour s’amoindrissent progressivement, de nombreuses trouvailles persistent et laissent à penser que l’industrie gazière n’a

pas encore dit son dernier mot, malgré la crise survenue sur les marchés au cours de ces dernières années. À l’image de la compagnie pétrolière norvégienne DNO qui annonçait en juillet 2023 la mise à jour d’un important gisement gazier au large de la mer du Nord.

Du côté de l’Hexagone, on compte à ce jour soixante-quatre gisements pétroliers et gaziers en exploitation, pour une superficie totale d’environ 4 000 km2, principalement dans le Bassin aquitain et dans le Bassin parisien². En 2015, la production en France représentait environ 0,8 million de tonnes de pétrole et 0,16 milliard de m³ de gaz naturel, pour une consommation totale de 36 millions de tonnes³ cette même année.

Quelles alternatives au gaz naturel ?

Parmi les alternatives au gaz naturel présentant le moins d’impacts sur l’environnement, on compte évidemment le biogaz ou gaz renouvelable. Essentiellement produit à partir de déchets organiques, cette source d’énergie renouvelable présente l’avantage de ne dégager aucun dioxyde de carbone, au contraire de son homologue fossile. De plus, le forage des gisements de gaz naturel n’est pas sans conséquences sur l’écosystème. De son côté, la méthanisation, qui entre dans le processus de fabrication du gaz renouvelable, ne présente aucun risque particulier sur le plan environnemental. 

D’autre part, de nombreuses solutions renouvelables existent en matière de production d’électricité et de chaleur, afin d’éviter de recourir au gaz naturel, par exemple : 

🌱 L’énergie éolienne ;
🌱 L’énergie solaire ;
🌱 L’énergie hydroélectrique ;
🌱 L’énergie géothermique ;
🌱 La biomasse, etc.

D’après les chiffres du ministère de la transition écologique, en 2021, ce sont pas moins de 472 térawattheures (TWh) de gaz naturel qui ont été consommés sur le territoire hexagonal. La part d’énergie renouvelable atteint quant à elle “seulement” 378 TWh de la consommation globale (biogaz, éolienne, solaire, hydraulique renouvelable…).

¹bp Statistical Review of World Energy 2022 | 71st edition
²Ministère de la transition écologique – Ressources en hydrocarbures de la France
³Statista – Consommation de gaz en France de 1973 à 2015, par forme d’énergie

À lire aussi : 

📖 Tout ce qu’il faut savoir sur les différents types de gaz
📖 Qu’est-ce que le gaz naturel ?

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