Potentiel géothermique du Bassin Parisien

De nombreux aquifères superficiels existent sur l’ensemble du bassin dans les formations quaternaires, d’âge Tertiaire ( sable , grès , calcaire ) et Crétacé supérieur (Craie). Leur productivité est variable suivant les secteurs, mais peut atteindre voire dépasser 100 m3/h, ce qui permet de réaliser des opérations importantes avec des pompes à chaleur pour les bâtiments du tertiaire et de logements collectifs. Ces nappes servent à d’autres usages : AEP , industries, irrigation.

L’ aquifère de l’Albien rendu célèbre par le puits artésien de Grenelle se situe à une profondeur d’environ 600 m, bien moins importante que le Dogger, et donc plus intéressante du point de vue économique car les couts de forages seraient moindres. Cet aquifère présente une température d’environ 28°C, le rendant particulièrement intéressant pour les bâtiments basse consommation (BBC) d’un éco-quartier. Ainsi, l’éco-quartier du fort d’Issy-les-Moulineaux, réhabilité en 2012, est la première réalisation de réseau de chaleur sur cet aquifère . La géothermie couvre 78% des besoins en chauffage et eau chaude sanitaire des 1 600 logements.

Le Néocomien est également un aquifère intéressant pour un usage géothermique. Cet aquifère possède une température d’environ 38°C est se situe entre 900 et 1 000 m de profondeur. Couplé à des pompes à chaleur de grande puissance, il peut couvrir les besoins énergétiques de bâtiments anciens rénovés comme c’est le cas dans le réseau de chaleur du Plessis-Robinson. Ce réseau couvre les besoins en chauffage de 3 500 logements.

Le réservoir du Dogger, aquifère calcaire situé entre 1 600 et 1 800 mètres de profondeur avec une eau dont la température varie de 55° à 80°C, présente un potentiel géothermique très important.

Le contexte géologique favorable du Bassin Parisien a permis le développement, dès la fin des années 70, de réseaux de chaleur géothermiques. La nappe du Dogger, essentiellement exploitée dans le Val-de- Marne en Ile-de-France, a une excellente productivité mais est fortement minéralisée. Elle est utilisée avec la technique du « doublet » : un forage de production et un forage de réinjection, afin d’avoir une boucle fermée. Un seul doublet peut alimenter entre 3 à 6 000 équivalents logements.

Pour en savoir plus : voir l’article sur la géothermie au Dogger

Le Trias ( grès rhétiens, grès de Lorraine à l’est et grès fluviatiles à l’ouest), plus profond que le Dogger, représente une ressource potentielle importante comme en témoigne l’opération géothermique à Châteauroux en région Centre, où les sédiments gréseux du Trias permettent de chauffer 1310 logements sociaux.

La géologie des formations du Trias est complexe (formations fluviatiles composées d’une alternance de dépôt sableux et argileux difficile à modéliser) et on dispose d’assez peu de connaissances géométriques et pétrophysiques en dehors des champs pétroliers.

Il y a peu d’expérience géothermique sur le Trias, seuls quelques doublets ont été réalisés par le passé dans l’Orléanais à Melleray (74°C à 1600 m pour 150 m³/h) ou Châteauroux (32°C à 500 m pour 80 m³/h) et en région parisienne à Cergy (77°C à 1900 m pour 47 m³/h) ou Achères (78°C à 1930 m pour 128 m³/h). Les difficultés de réinjection (salinité importante / productivité insuffisante) ont conduit à l’abandon de certaines installations (Melleray, Achères, Cergy) et au repli sur le réservoir moins profond du Dogger.

Ce constat, dans le contexte actuel de développement des énergies renouvelables telle que la géothermie, a conduit à la mise en œuvre en 2005 du projet CLASTIQ (CLAYed sandSTone In Question) programme de recherche sur les ressources géothermales des réservoirs clastiques en France notamment sur le Bassin Parisien (partenariat ADEME – BRGM  ; BOUCHOT et al., 2008 b) : rapport RP-56463-FR

Sur la partie occidentale du Bassin Parisien, cinq formations aquifères ont été sélectionnées dans le cadre de du projet CLASTIQ (BOUCHOT et al., 2008 a) et leur potentiel géothermique a pu être évalué, du plus favorable au moins favorable :

1. Les Grès de Donnemarie (Muschelkalk et Keuper inférieur, Anisien à Carnien)
2. Les Grès de Chaunoy (Keuper moyen et supérieur, Rhétien)
3. Les Grès continentaux de Boissy (Keuper supérieur, Rhétien)
4. Les Grès de Sainte-Colombe-Voulzie (Keuper moyen, Carnien)
5. Les Grès du Rhétien marin (Keuper supérieur, Rhétien)

Le secteur Brie-Champagne (centré sur Sézanne et incluant les villes de Meaux, Epernay, Nogent-sur-Seine) offre, d’après l’étude réalisée, le meilleur potentiel géothermique (pour des profondeurs maximales comprises entre 2000 et 2850 m). Au Sud de l’Ile-de-France, la zone centrée sur Salbris et s’étendant à l’Est d’Orléans, constitue une cible secondaire avec un bon potentiel géothermique.

Dans les perspectives à venir, le projet CLASTIQ2 mené en partenariat entre le BRGM et l’ ADEME , qui suite aux conclusions du programme CLASTIQ, a pour ambition de répondre à 3 problématiques, 3 échelles, 3 objectifs :

• A l’échelle régionale du Bassin Parisien : modéliser en 3D les formations clastiques du Trias et les caractériser en termes de réservoir afin d’orienter l’implantation de forages d’exploration (réduire le risque géologique)
• A l’échelle du doublet : simuler le comportement des réservoirs clastiques en cours d’exploitation, en termes d’écoulement de saumures et d’avancée de la bulle froide
• A l’échelle du puits d’injection : comprendre et maîtriser les problèmes liés à la réinjection des saumures du Trias

• Évaluation du potentiel géothermique du Lusitanien du bassin de Paris, rapport BRGM RP-63244-FR