Aperçu du marché : Tendances de la production de bitume in situ
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Date de diffusion : 2023-03-15
Le bitumeDéfinition* produit à partir des sables bitumineux de l’AlbertaDéfinition* est extrait à ciel ouvert ou au moyen de puits. Seul le bitume des gisements à faible profondeur, qui se trouve à moins de 75 mètres de la surface, peut être extrait à ciel ouvertNote de bas de page 1. Selon cette méthode, le bitume et le sable dans lequel il se trouve sont chargés dans d’imposants camions par de grandes pelles mécaniques. Ils sont ensuite transportés vers des installations de traitement pour être séparés l’un de l’autre. Lorsque le bitume se trouve à une trop grande profondeur, les producteurs doivent forer des puits pour l’extraire. C’est ce qu’on appelle la production in situDéfinition*.
Méthode d’extraction normale du bitume par production in situ
À température ambiante, le bitume a la consistance du beurre d’arachide, mais à des températures élevées, il s’écoule comme le pétrole. Pour chauffer le bitume souterrain en vue de la production in situ, les producteurs injectent de la vapeur dans la formation géologique par l’entremise d’un puits au moyen de techniques de stimulation cyclique par la vapeur (« SCV ») ou de drainage par gravité au moyen de vapeur (« DGMV »).
Fonctionnement de la SCV et du DGMV
La SCV utilise un seul puits pour chauffer et produire le bitume. Le puits permet d’abord d’injecter de la vapeur dans la formation. Une fois cette étape terminée, le bitume et l’eau (la vapeur refroidie) remontent dans le puits pendant quelques mois. Ce processus est répété pendant des années jusqu’à ce que le gisement de bitume soit épuisé.
Figure 1 – Diagramme montrant comment la SCV et le DGMV sont utilisés pour produire du bitume
Source et Description
Source : Régie
Description : Ce diagramme illustre comment la SCV et le DGMV sont utilisés pour produire du bitume à partir des sables bitumineux. La SCV utilise un seul puits pour injecter de la vapeur dans le réservoir de bitume et produire le bitume chauffé en trois étapes. Le DGMV utilise deux puits pour produire du bitume. Un premier puits permet d’injecter de la vapeur sous terre pour chauffer le bitume, et le second puits permet de produire le bitume chauffé.
La technologie du DGMV utilise des paires de longs puits horizontaux pour produire du bitume. Un premier puits d’injection de vapeur est foré dans le haut de la formation. Un second puits est foré sous le premier puits et près du fond de la formation, où il recueille un mélange de bitume et d’eau, qui s’écoule vers le bas en raison de la gravité. Les producteurs forent habituellement ces puits en groupe à partir d’un seul endroit et peuvent utiliser des dizaines de puits de SCV ou de DGMV pour mettre en valeur un seul gisement de sables bitumineux. Bien que la SCV ait été la première technologie utilisée pour la production in situ, la plus grande partie de cette production utilise maintenant le DGMV. Cette technologie est davantage utilisée que la SCV parce qu’elle s’est avérée plus efficace pour les formations géologiques de taille plus importante.
Une petite quantité de production in situ ne nécessite ni vapeur ni chaleur. Certains puits produisent du bitume moins visqueux qui peut s’écouler seul. Un petit pourcentage de ces puits injectent des solvants ou d’autres substances pour aider à éclaircir la consistance du bitume. Toutefois, la quasi-totalité de la production in situ tirée des sables bitumineux provient de l’injection de vapeur.
Coût des projets en fonction du ratio vapeur-pétrole
Le ratio vapeur-pétrole (RVP)Définition* mesure la quantité de vapeur utilisée pour produire le bitume. Par exemple, un projet avec un RVP de trois nécessite l’injection de trois barils d’eau, sous forme de vapeur, dans le réservoir pour produire un baril de bitume. La vapeur est produite en faisant bouillir l’eau dans les générateurs de vapeur qui brûlent du gaz naturel. Par conséquent, les projets de récupération in situ qui ont des RVP élevés consomment davantage de gaz naturel et ont des coûts plus élevés par baril de bitume, et vice versa. Les RVP peuvent diminuer avec le temps si les producteurs améliorent leur technologie ou leurs processus d’extraction. Ils peuvent aussi augmenter si l’efficacité diminue ou si le producteur commence à forer des puits dans des gisements où le bitume est moins productible.
Tendances du RVP dans les sables bitumineux de l’Alberta
Dans l’ensemble, le RVP moyen de la production in situ en Alberta a diminué de 8,7 % entre 2010 et 2015, passant de 3,32 à 3,03, avant de se stabiliser et de diminuer de 0,5 % de plus entre 2015 et 2021 à 3,01Note de bas de page 2. Les RVP se sont stabilisés de 2015 à 2021 pour toute la production in situ, en grande partie parce que les RVP du DGMV n’ont que légèrement diminué alors que ceux des projets de SCV ont augmenté de 28,9 % de 2015 à 2021. Parce qu’une quantité beaucoup plus importante de bitume est produite par DGMV que par SCV, le RVP moyen a légèrement diminué.
Figure 2 – RVP moyen pour le DGMV et la SCV et RVP moyen pondéré pour les projets de récupération in situ en Alberta de 2010 à 2021
Source et Description
Source : SAER, ST53: Alberta In-Situ Oil Sands Production Summary (en anglais seulement)
Description : Ce graphique linéaire montre le RVP annuel moyen selon le type de projets de récupération in situ. Le RVP moyen des projets de récupération in situ a diminué, passant de 3,32 en 2010 à 3,01 en 2021, et celui du DGMV, de 2,94 à 2,65, et celui de la SCV, de 3,83 à 5,17.
Tendances en matière de types de production de bitume
En 2021, la production de bitume in situ s’est établie en moyenne à 1,66 million de barils par jour, le DGMV produisant 1,29 million de barils par jour et la SCV, 0,21 million de barils par jour. Les 0,16 million de barils par jour de production in situ restants sont produits au moyen d’autres technologies qui n’utilisent pas de vapeur et ne sont donc pas pris en compte dans le calcul du RVP moyen. Les gisements de sables bitumineux ont produit en moyenne 1,59 million de barils de bitume par jour en 2021, tandis que le Canada a produit en moyenne 4,91 millions de barils par jourNote de bas de page 3.
Émissions de gaz à effet de serre de la production in situ
Puisque la vapeur est produite en faisant bouillir de l’eau au moyen de gaz naturel, le RVP peut être utile pour estimer l’intensité en dioxyde de carbone (CO2) de chaque projet. En multipliant l’intensité de CO2 d’un projet par le nombre de barils de bitume produit, on peut obtenir une estimation des émissions totales de CO2 du projet. Il faut environ 1,7 gigajoule de gaz naturel pour produire 1 mètre cube (6,2898 barils) de vapeur d’eau, ce qui génère environ 150 kg de CO2Note de bas de page 4.
Alors que les émissions de gaz à effet de serre par baril de production in situ ont diminué de 2010 à 2020, les émissions totales sont passées de 22,7 à 41,2 millions de tonnes d’équivalent CO2. Cette augmentation s’explique par le fait que, malgré l’accroissement de l’efficacité des producteurs grâce à l’injection de vapeur, la production totale de bitume à partir de vapeur est passée de 0,76 million de barils par jour à 1,50 million de barils par jour, ce qui signifie qu’une plus grande quantité de vapeur a été utilisée au total. Des technologies comme le captage et le stockage du carbone sont évaluées pour aider à réduire les émissions in situNote de bas de page 5.
Figure 3 – Variation relative de la production de bitume in situ, de la production de vapeur et des émissions de 2010 à 2020
Sources et Description
Sources : Régie, Production estimative de pétrole brut et d’équivalents et Inventaire officiel des gaz à effet de serre du Canada (en anglais)
Description : Ce graphique illustre la croissance relative de la production in situ tirée des sables bitumineux ainsi que les émissions et la production de vapeur qui y sont associées. Entre 2010 et 2019, la production in situ a plus que doublé, puis a légèrement fléchi en 2019 et 2020. En 2020, la production était de 97 % supérieure à celle de 2010. Les émissions ont augmenté à un rythme semblable entre 2010 et 2020, mais en raison d’améliorations à l’efficacité et du RVP, la hausse a été plus lente. En 2020, les émissions étaient 82 % plus élevées qu’en 2010. La production de vapeur a aussi augmenté parallèlement à la production de bitume in situ et aux émissions. Entre 2010 et 2020, la production de vapeur a augmenté de 124 %. Alors que d’autres indicateurs augmentaient, l’intensité des émissions, le nombre d’émissions produites par baril de bitume produit, a diminué de 8 % entre 2010 et 2020. Veuillez noter que la période couverte par ce graphique s’arrête en 2020. Les données sur les émissions de la dernière année d’Environnement et Changement climatique Canada sont disponibles.
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