Le gisement de gaz de Lacq (parfois dit « Lacq profond » pour le distinguer du petit gisement de pétrole de « Lacq supérieur » qui le surplombe) est le plus grand gisement de gaz naturel de France. Appartenant géologiquement au Bassin aquitain et situé dans le département des Pyrénées-Atlantiques, il a été découvert en 1951 et a contribué à alimenter le réseau de gaz naturel (ou gaz fossile) du pays de 1957 à 2013. Sa mise en production représentait d'énormes difficultés techniques pour l'époque, du fait de la profondeur du gisement mais surtout à cause de l'importante teneur en sulfure d'hydrogène (HS), un gaz corrosif, inflammable et toxique.
L'exploitation du gaz de Lacq a été à l'origine d'un développement industriel et technologique important. Il a donné naissance à une ville nouvelle à Mourenx et à un grand bassin industriel sur quatre sites, où sont nées les entreprises qui sont devenues Sanofi et Arkema, géants du médicament et de la chimie respectivement. Ce pôle industriel est parvenu à se reconvertir et à survivre à l'épuisement des réserves, on y trouve aujourd'hui des activités allant de la chimie fine aux énergies renouvelables.
La Société nationale des pétroles d'Aquitaine (SNPA), qui a initialement exploité le gisement et s'est développée grâce à lui, a intégré, après diverses fusions, le groupe Elf Aquitaine puis Total, qui a récupéré l'héritage technologique de Lacq.
Géologie
Bassin aquitain Le Bassin aquitain est, après le Bassin parisien, le deuxième plus grand bassin sédimentaire de France métropolitaine. Il présente une forme classique de cuvette, où les strates les plus anciennes affleurent en périphérie du bassin. Sa structure est asymétrique, car la collision avec la plaque ibérique, survenue au Mésozoïque, a comprimé la partie sud du bassin...
Deux sous-bassins présentent des réserves d'hydrocarbures : le bassin de Parentis et le bassin de l'Adour. Le premier, situé dans les Landes autour du bassin d'Arcachon, a offert plusieurs gisements de pétrole dont le plus grand de France, à Parentis-en-Born. Le second contient principalement le gisement de Lacq.
Formation
L'existence d'un gisement d'hydrocarbures nécessite la présence de trois strates successives aux rôles différents, à savoir, de bas en haut (donc de la strate la plus ancienne à la plus récente). : une roche-mère ou roche-source, riche en kérogène (matière organique) ; une roche-réservoir, c'est-à-dire une strate suffisamment poreuse pour accueillir les hydrocarbures ; une roche-piège, couche suffisamment imperméable pour les empêcher de continuer leur migration (les hydrocarbures, plus légers que l'eau, migrent naturellement vers le haut, sauf cas exceptionnels).
La présence de ces strates ne suffit pas à assurer la présence d'un gisement de pétrole. Il faut encore que la profondeur d'enfouissement de l'ensemble soit suffisante pour que la température permette la pyrolyse qui génèrera les hydrocarbures, et que l'interface entre la roche-réservoir et la roche-piège prenne une forme (anticlinale par exemple) propice à l'accumulation des fluides.
Dans le cas de Lacq, la séquence est la suivante. : les roches-sources sont des dolomies du Portlandien (environ ), partie du Jurassique supérieur ; les roches-réservoirs datent du Jurassique supérieur et du Crétacé inférieur, ce sont des sables, grès et calcaires ; les roches-pièges sont des marnes de l'Aptien, dites de Sainte-Suzanne ; la structure piège a été obtenue à la suite de l'orogenèse pyrénéenne.
Caractéristiques du gisement
Morphologiquement, le gisement de Lacq est de forme ovale, mesurant , logé dans un dôme anticlinal. Le toit du gisement, délimité par une couche de marnes, se situe, au point le plus haut, à sous le sol. La porosité est faible et le réservoir est très fracturé. La pression initiale est de , presque le double de la pression hydrostatique, ce qui est une particularité inhabituelle : la plupart des gisements ont une pression interne sensiblement égale à la pression hydrostatique à leur profondeur..
La composition du gaz varie légèrement selon les sources. Lefebvre donne les valeurs suivantes. : 69,3 % de méthane ; 15,3 % de sulfure d'hydrogène ; 9,3 % de dioxyde de carbone ; 3 % d'éthane ; 0,9 % de propane ; 0,6 % de butane ; 0,8 % de pentane ; 0,2 % de diazote ; hélium insignifiant.
Ces pourcentages s'entendent en volume, les fractions en masse sont différentes du fait de la densité des différents gaz. La présence de n'est pas spécialement préjudiciable, en revanche le est un gaz extrêmement corrosif (et toxique.) qui posera bien des difficultés à l'exploitant. Les hydrocarbures plus complexes que le méthane (éthane, propane, butane, pentane) sont des carburants à haute valeur ajoutée.
Découverte et mise en exploitation
La mise en exploitation du gisement de Lacq résulte de la volonté française d'améliorer l'indépendance énergétique du pays, de la formation de sociétés dédiées, et finalement de l'exploration en Aquitaine.
Une volonté industrielle nationale
Avec l'exploitation de pétrole de Pechelbronn, artisanale au Moyen Âge puis industrielle à partir des .., la France a connu très tôt une activité de production d'hydrocarbures. Cette exploitation et les savoir-faire associés sont perdus avec l'annexion de l'Alsace-Lorraine. Le début du développement de l'industrie pétrolière se fait sans la France. Durant la Première Guerre mondiale, marquée par un début de mécanisation des forces armées, la France dépend largement des États-Unis pour son approvisionnement en carburant, que Georges Clemenceau en vient à demander directement à Woodrow Wilson..
À l'issue du conflit, la France hérite au titre des dommages de guerre de 23,75 % de la Turkish Petroleum Company, part détenue précédemment par la Deutsche Bank ; elle a ainsi une part des énormes richesses pétrolières irakiennes et crée la Compagnie française des pétroles dirigée par Ernest Mercier pour gérer ces actifs. La loi du pousse plus loin le dirigisme français en la matière en attribuant à l'État le monopole de l'importation de pétrole.. Le succès est au rendez-vous en matière de raffinage : en 1939, la capacité de raffinage française est la plus grosse d'Europe. Mais, jusqu'à la fin des , l'approvisionnement français en pétrole reste largement tributaire de l'Irak (40 % en 1937) et d'un consortium dominé par les Anglo-saxons et vulnérable à la sécurité de l'oléoduc de Mossoul à Haïfa et de la navigation en Méditerranée..
Dans l'entre-deux-guerres quelques travaux de prospection pétrolière sont menés en différents points du territoire français, sans résultat notable. S'agissant de l'Empire colonial, le géologue Conrad Kilian croit au potentiel pétrolier de l'Algérie, mais sans convaincre les autorités..
Prémices de l'exploration dans le bassin de l'Adour
La découverte du gisement de Saint-Marcet en Haute-Garonne en 1939 est le premier succès notable, récompensant de nouveaux choix dans la stratégie d'exploration. La Régie autonome des Pétroles (RAP) est constituée immédiatement, avec pour mission première de développer ce gisement. Pendant l'Occupation, malgré les pénuries, la RAP parvient à forer des puits de production dans le gisement et à déployer des gazoducs vers Pau et Toulouse. Le gaz naturel alimente quelques installations industrielles et le GPL associé est aussi commercialisé ; ces carburants aident quelque peu le Sud-Ouest à faire face aux privations en matière de houille et de pétrole, réquisitionnés par l'occupant..
Une deuxième entité publique, la Société nationale des pétroles d'Aquitaine (SNPA), est créée en 1941 pendant l'Occupation. Dirigée par Pierre Angot, un ingénieur des mines, la nouvelle société, dont l'État détient 50 % des parts (des sociétés comme Saint-Gobain, Pechiney et Rhône-Poulenc étant aussi actionnaires), se voit confier l'exploration d'une vaste région s'étendant schématiquement d'Albi à Bayonne..
En 1948, une campagne de prospection sismique menée autour de Lacq révèle l'existence de l'anticlinal. En effet, si pour Saint-Marcet, l'anticlinal était visible en surface, à Lacq il est masqué par les couvertures tertiaire et quaternaire, l'usage de cette technologie était donc nécessaire. Un forage est entrepris en 1949 et, à de profondeur, il rencontre une nappe de pétrole : le gisement de Lacq supérieur. Il est rapidement mis en exploitation et sa production culmine à par an (environ /jour), mais elle décline rapidement : à la fin des , le gisement est déjà considéré comme en fin de vie.. Bien que modeste, ce gisement conforte les espoirs dans la région et permet à la SNPA de disposer enfin de rentrées d'argent suffisantes..
Découverte de Lacq et ses suites
Comme il n'est pas rare de découvrir des gisements superposés, logés dans des strates successives du même anticlinal, la découverte de cette nappe de pétrole peu profonde a incité la SNPA à continuer avec un forage plus profond. Ce puits, « », est entrepris en 1951. Alors que le trépan atteint une profondeur de , le , le gaz jaillit, détruit l'appareillage de forage, et se répand dans les environs. À l'odeur, les ingénieurs comprennent immédiatement la présence de HS, et donc la toxicité du gaz, mais le risque le plus grand est celui d'une explosion. La circulation dans les environs est verrouillée par la gendarmerie.. On craint la catastrophe.
Après avoir paré au plus pressé en mettant en place une torchère, la SNPA fait appel à , un spécialiste de ce genre de situations, qui arrive en urgence du Texas. L'Américain prend le contrôle des opérations et parvient à boucher le puits.. La découverte de gaz est en quelque sorte une déception : c'est du pétrole qui était espéré, et le gaz n'est pas à cette époque une ressource vraiment recherchée.
Mise en production
Commence alors un travail de recherche sur les causes du désastre. L'acier du chemisage des puits s'est désagrégé, ce qui est attribué à un effet de corrosion fissurante. Des ingénieurs sont envoyés en Amérique du Nord étudier les solutions mises en place face à des gisements à haute teneur en HS, en particulier l'usage de tubes dont l'intérieur est revêtu de bakélite. Mais cette solution s'avère inapplicable à Lacq, car la profondeur et la pression à Lacq imposent l'emploi d'une boue de forage très alcaline, à laquelle la bakélite ne résiste pas..
Si les puits et , creusés au nord et au sud du puits de la découverte initiale, confirment l'extension du gisement, il faut attendre 1956 pour que la solution au problème de corrosion fissurante soit trouvée : c'est la société des Hauts Fourneaux, Forges et Aciéries de Pompey, célèbre pour avoir fourni le fer de la tour Eiffel, qui a réussi à mettre au point un acier au chrome résistant à ce phénomène.. Par ailleurs, l'appréciation du gisement continue : en 1957, sept puits, en plus du puits de découverte initial, ont permis d'en délimiter les contours.
Pour financer l'ensemble des travaux nécessaires à la production et à la commercialisation du gaz de Lacq, la SNPA procède à une augmentation de capital en 1956 : le capital social passe de de francs. De plus, de francs sont levés sous forme d'emprunts. La volonté de développer ce gaz est renforcée par la situation politique. La guerre d'Algérie vient en effet de commencer, créant un doute sur la disponibilité future des ressources du Sahara pour la France. De plus, la récente crise de Suez a fait apparaître le spectre d'interruptions de l'approvisionnement en pétrole. Enfin, le marché commun européen entre alors en vigueur, et le gaz, offrant le potentiel d'une source d'énergie bon marché, est perçu comme un possible facteur de compétitivité pouvant aider l'industrie française dans ce contexte de concurrence accrue.