Henri Van Damme (directeur de recherche - CNRS - Université d'Orléans) : Contrairement à ce que l'on pense souvent, un gisement de pétrole n'est pas un lac souterrain mais une sorte de gigantesque éponge dans laquelle le pétrole imprègne des roches poreuses en silice ou en calcaire. Quand on fore, dans le meilleur des cas, le petrole commence par jaillir spontanément sous la pression des roches environnantes, mais ces conditions très favorables ne durent pas. Très rapidement, il faut pomper, et quand le pétrole ne sort plus en pompant, il faut faire ce qu'on appelle de la stimulation, c'est à dire forcer le pétrole à sortir.
Voici un liquide visqueux qui représente le pétrole. Je l'enferme entre deux plaques de verre en le répartissant uniformément. Cet espace très réduit dans lequel le liquide, donc le pétrole, est confiné simule la porosité de la roche et nous place donc dans des conditions équivalentes à celles d'un gisement. Voici, simulé, le puits central par lequel on n'arrive plus à pomper le pétrole. Ce qu'on fait alors, c'est forer un ou plusieurs puits secondaires comme celui-ci, par lequel on injecte de l'eau. En l'occurrence, j'injecte de l'eau dans laquelle un colorant fluorescent a été dissous afin de mieux voir sa propagation. L'eau ne se mélange pas au pétrole car le pétrole est un corps huileux. L'eau va repousser le pétrole vers le puits central car c'est là que la pression est la plus faible. Et on pourra à nouveau pomper le pétrole. Mais cette manoeuvre est extrêmement délicate car si l'on injecte trop rapidement, le front de propagation de l'eau se destabilise en formant de longues digitations, ce qui réduit d'autant l'efficacité du processus. Si par malheur l'une de ces digitations arrive au puits central, elle aura réalisé une sorte de court-circuit et le pompage ne fera plus sortir que de l'eau. La difficulté est donc d'injecter de l'eau suffisamment lentement pour éviter l'instabilité mais suffisamment vite pour que la manoeuvre soit économiquement rentable. Une deuxième méthode consiste à stimuler directement le gisement, en injectant sous très forte pression de l'eau ou du gaz directement dans le puits principal. Voici un gel, qui à une autre échelle, a des propriétés identiques à celles de la roche poreuse du gisement. J'injecte cette eau colorée à travers une aiguille qui représente le puits principal. Ce n'est pas une grosse bulle qui se forme, mais une fracture. Sur le terrain, l'injection provoquera une véritable faille dans laquelle le pétrole ira s'engouffrer et pourra ainsi atteindre le puits. L'idéal serait de pouvoir réaliser tout un réseau de fractures qui constitueraient autant de chemins pour la collecte du pétrole. En augmentant la pression d'injection on augmente la vitesse du front et on multiplie le nombre de plans de fractures, et c'est à un véritable morcellement de la roche que l'on aboutit. Il y a malgré tout, des limites. L'une est technologique car augmenter la pression d'injection demande vite des moyens considérables. L'autre est scientifique, car tout compte fait on sait encore très peu de choses sur les instabilités de propagation et de branchement des fractures à très grande vitesse.