1 Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine du stockage deFIELD OF THE INVENTION The invention relates to the field of the storage of
l'énergie thermique en aquifère, notamment en aquifère profond. On entendra par stockage de l'énergie thermique le stockage de froid ou de chaleur selon l'application envisagée. Le stockage de chaleur à basse température (typiquement 70-100 C) a pour principal objectif de stocker la chaleur en vue de la satisfaction des besoins des bâtiments en chauffage et en eau chaude sanitaire, en utilisant des sources d'énergie n'émettant pas de gaz à effet de serre (récupération de chaleur, pompes à chaleur, solaire). En effet la demande est nettement plus importante en saison froide, quelques mois par an, alors que les sources d'énergie non émettrices de gaz à effet de serre sont disponibles tout au long de l'année (ex. électricité, usines d'incinération d'ordures) voire à contretemps des besoins (énergie solaire). La possibilité de stocker de grandes quantités d'énergie thermique sur des durées de plusieurs mois est donc nécessaire à l' utilisation optimale de ces sources. De même, le fait de pouvoir stocker du froid de l'hiver sur l'été permet de contribuer à la climatisation des bâtiments. Art antérieur Le stockage de chaleur en aquifère s'apparente aux opérations de géothermie classiques, mais s'en distingue en ce que ces dernières entendent prélever l'énergie thermique du sous-sol à sa température naturelle, alors qu'en stockage on entend soutirer une énergie au plus équivalente à celle injectée dans le sous-sol, à une température généralement supérieure à la température naturelle. La géothermie classique recourt souvent à des doublets de forage : l'un pour le soutirage, l'autre pour la réinjection, cette dernière étant nécessaire à la fois pour éviter de rejeter des eaux salées dans les cours d'eau en surface et pour maintenir la pression dans l'aquifère. Au bout d'un temps plus ou moins long (de l'ordre de 30 ans pour les projets géothermiques courants) le fluide froid réinjecté rejoint le puits de soutirage : cette percée cause une chute des températures et diminue rapidement l'intérêt de l'exploitation. Le principe général du stockage de chaleur en aquifère est bien connu et est exposé notamment dans les brevets FR 76 24070, FR 80 02937, FR 74 28393, US 4507925A et JP59170652A2. thermal energy in aquifers, particularly in deep aquifers. Storage of thermal energy will be understood to mean the storage of cold or heat depending on the application envisaged. Low temperature heat storage (typically 70-100 C) has the main objective of storing heat in order to meet the needs of buildings in heating and domestic hot water, using energy sources that do not emit of greenhouse gases (heat recovery, heat pumps, solar). Demand is significantly higher in the cold season, a few months a year, while non-greenhouse gas energy sources are available throughout the year (eg electricity, incineration plants). garbage) or even out of season needs (solar energy). The possibility of storing large quantities of thermal energy over periods of several months is therefore necessary for the optimal use of these sources. Similarly, the fact of being able to store the cold of the winter on the summer makes it possible to contribute to the air conditioning of the buildings. PRIOR ART Heat storage in aquifers is similar to conventional geothermal operations, but differs in that they intend to take the thermal energy of the subsoil to its natural temperature, while in storage we intend to extract an energy at most equivalent to that injected into the subsoil, at a temperature generally higher than the natural temperature. Conventional geothermal energy often uses drill pairs: one for the withdrawal, the other for the reinjection, the latter being necessary both to avoid rejecting salty water in the surface streams and to maintain the pressure in the aquifer. After a more or less long time (about 30 years for current geothermal projects) the cold fluid reinjected joins the withdrawal well: this breakthrough causes a drop in temperatures and quickly decreases the interest of the exploitation. The general principle of heat storage in aquifer is well known and is exposed in particular in FR 76 24070, FR 80 02937, FR 74 28393, US 4507925A and JP59170652A2.
2903175 2 Pendant les années 1970, des doublets héliogéothermiques inspirés des doublets de forage utilisés en géothermie ont été proposés: injection en été de l'eau chaude produite par des capteurs solaires thermiques dans un aquifère, afin de récupérer la chaleur l'hiver. Plus récemment le stockage d'eau chaude et d'eau froide en aquifère a été employé pour assurer les besoins du Parlement allemand à Berlin (Reichstag) en chauffage l'hiver et en climatisation l'été, le froid ou la chaleur étant fournis par des pompes à chaleur. Le pourcentage de récupération de l'énergie thermique dans la partie chaude du stockage est supérieur à 70% (brevets DE 0329809 B, B. Sauner, F. Kabus, P. Seibt and J. Bartels, Underground thermal energy storage for the german Parliament in Berlin, system concept and operational experience, Antalya, Turquie ou J. Poppei, P. Seibt and D. Fischer, Recent examples for the utilisation of geothermal aquifers for heat or cold storage or improvement of the reservoir conditions by heat injection (storage and combined production/storage projects in Germany), Antalya, Turquie, (2005)). Plus récemment, à Neubrandenbourg (Allemagne) un doublet géothermique devenu peu rentable a été modifié pour le transformer en stockage de chaleur, l'eau chaude étant fournie par la récupération d'une centrale électrique fonctionnant en cogénération [F. Kabus, F. Hoffinann and G. Mdllmann, Aquifer storage of waste heat arising from a gas and stream cogeneration plant - concept and first operational experience, Antalya, Turkey, (2005)]. Dans ces projets, les problèmes de colmatage liés à la précipitation de minéraux sous l'effet des variations de température doivent faire l'objet d'une attention particulière [brevets DE 0329809 B] et des procédures adaptées ont donc été proposées [G. Knoche, M. Koch and J. W. Metzger, New on-site test procedure for field investigations on groundwater in aquifer thermal energy storage systems with mobile test equipment, Stanford, California, USA, (2003)]. Ces procédures consistent à filtrer les eaux réinjectées et à suivre leur composition minéralogique pour déterminer le risque de colmatage. La lutte contre la corrosion se fait en mettant l'ensemble du forage sous pression d'azote [DE 0329809 B, B. Sauner, F. Kabus, P. Seibt and J. Bartels, Underground thermal energy storage for the german Parliament in Berlin, system concept and operational experience, Antalya, Turquie, (2005)] et en empêchant ainsi l'oxygène de venir au contact des matériaux. Des perfectionnements divers ont été recherchés pour le stockage de chaleur (ou de froid) en aquifère. Ces derniers comprennent l'utilisation d'une troisième zone à une température 2903175 3 intermédiaire entre celle du puits froid et la température maximale [EP 1462736A1], l'utilisation de parois étanches délimitant la zone du stockage [JP2000154985A, JP11337280A2], l'utilisation d'un aquifère artificiel [JP07063378A], l'utilisation d'aquifères à faible profondeur en tenant compte du relief topographique [JP59170652A2] et en évitant de forer des puits profonds [JP20001179276A2]. L'application au chauffage et à la climatisation des serres d'horticulture du stockage de froid et de chaleur est également connue [FR2575633]. Certaines réalisations mettent en oeuvre des pieux géothermiques, ou fondations géothermiques. Dans certains cas ces projets visent à assurer à la fois la climatisation et le chauffage d'un bâtiment, comme à Neckarsulm où 500 puits de 30 m de profondeur ont été creusés. Dans d'autres cas comme dans le projet TESSAS à Mol [H. Hoes, M. Reuss and L. Staudacher, The TESSAS project in Mol : High temperature thermal energy storage in saturated sand layers with vertical heat exchangers, Antalya, Turquie, (2005)], ce sont 144 puits qui ont été creusés pour stocker l'énergie thermique récupérée d'une centrale à gaz fonctionnant en cogénération. Cependant la lenteur des transferts thermiques conductifs et le risque de compromettre des aquifères d'eau potable à faible profondeur rendent ces projets moins attractifs. Enfin, on mentionnera pour mémoire la géothermie, c'est à dire l'utilisation de la chaleur naturelle des aquifères profonds. La géothermie a fait l'objet de nombreuses réalisations en Île de France depuis le début des années 1980 (entre autres). Des perfectionnements de ce type d'exploitation concernent des applications à grande profondeur et à haute température [DE4423702A1 ]. L'exploitation des aquifères profonds permet d'échapper aux inconvénients des réalisations à faible profondeur, qui ont peu de chances de se développer à grande échelle, car elles risqueraient de polluer les nappes assurant l'approvisionnement en eau potable. Cependant les aquifères profonds, plus susceptibles d'applications à grande échelle, sont souvent peu perméables et nécessitent des forages profonds plus coûteux. En outre, les caractéristiques d'un aquifère profond sont moins prévisibles, car la diagenèse vient ajouter ses aléas à ceux de la sédimentologie. Il est donc important de développer des techniques adaptées pour maximiser l'efficacité des forages profonds pour le stockage de chaleur ou de froid et pour adapter les caractéristiques du dispositif d'exploitation en cas de surprise.2903175 2 During the 1970s, heliogeothermal doublets inspired by geothermal drill pairs were proposed: injection in summer of hot water produced by solar thermal collectors in an aquifer, in order to recover heat in winter. More recently, hot water and cold water aquifer storage has been used to supply the needs of the German Parliament in Berlin (Reichstag) with heating in winter and cooling in summer, with cold or heat supplied by heat pumps. The percentage of recovery of thermal energy in the hot part of the storage is greater than 70% (DE 0329809 B, B. Sauner, F. Kabus, P. Seibt and J. Bartels, Underground thermal energy storage for the German Parliament in Berlin, Antalya, Turkey, J. Poppei, P. Seibt and P. Fischer, The effects of heat injection combined production / storage projects in Germany), Antalya, Turkey, (2005). More recently, in Neubrandenburg (Germany) a geothermal doublet that has become unprofitable has been modified to transform it into heat storage, hot water being supplied by the recovery of a power plant operating in cogeneration [F. Kabus, F. Hoffinann and G. Mdllmann, Antalya, Turkey, (2005)], Aquifer storage of waste heat arising from a gas and stream cogeneration plant - concept and first operational experience. In these projects, the clogging problems related to the precipitation of minerals under the effect of temperature variations must be given special attention [DE 0329809 B patents] and adapted procedures have therefore been proposed [G. Knoche, M. Koch and J. W. Metzger, New on-site test procedure for field investigations on groundwater in water heat storage systems with mobile test equipment, Stanford, California, USA, (2003). These procedures involve filtering the re-injected water and monitoring its mineralogical composition to determine the risk of clogging. The fight against corrosion is done by putting the whole borehole under nitrogen pressure [DE 0329809 B. Sauner, F. Kabus, P. Seibt and J. Bartels, Underground thermal energy storage for the german Parliament in Berlin , concept and operational experience, Antalya, Turkey, (2005)] and thus preventing oxygen from coming into contact with materials. Various improvements have been sought for the storage of heat (or cold) in the aquifer. These include the use of a third zone at an intermediate temperature between that of the cold well and the maximum temperature [EP 1462736A1], the use of sealed walls delimiting the storage area [JP2000154985A, JP11337280A2], use of an artificial aquifer [JP07063378A], the use of shallow aquifers taking into account the topographic relief [JP59170652A2] and avoiding the drilling of deep wells [JP20001179276A2]. The application to heating and air conditioning greenhouse horticulture storage cold and heat is also known [FR2575633]. Some projects use geothermal piles, or geothermal foundations. In some cases these projects are designed to provide both air conditioning and heating of a building, as in Neckarsulm where 500 wells of 30 m depth were dug. In other cases as in the project TESSAS in Mol [H. Hoes, M. Reuss and L. Staudacher, The TESSAS project in Mol: Antalya, Turkey, (2005)], 144 wells were dug to store water. thermal energy recovered from a gas-fired power plant operating in cogeneration. However, the slow conductive heat transfers and the risk of compromising shallow drinking water aquifers make these projects less attractive. Finally, geothermal energy, ie the use of the natural heat of deep aquifers, is mentioned for the record. Geothermal energy has been the subject of many achievements in Île de France since the early 1980s (among others). Improvements in this type of operation concern deep-sea and high-temperature applications [DE4423702A1]. The exploitation of deep aquifers makes it possible to avoid the drawbacks of shallow waterworks, which are unlikely to develop on a large scale, as they could pollute groundwater supplying drinking water. However deep aquifers, more susceptible to large scale applications, are often poorly permeable and require more expensive deep drilling. In addition, the characteristics of a deep aquifer are less predictable because diagenesis adds its hazards to those of sedimentology. It is therefore important to develop appropriate techniques to maximize the effectiveness of deep drilling for heat or cold storage and to adapt the characteristics of the operating device in case of surprise.
2903175 4 La présente invention propose une méthode améliorée d'exploitation des aquifères profonds comme stockage de chaleur ou de froid par l'utilisation des forages horizontaux, similaires à ceux connus dans l'industrie pétrolière, et de techniques adaptées pour maximiser leur efficacité en fonction des caractéristiques desdits aquifères profonds. On entend par forage horizontal un forage dans lequel le drain comprend au moins une partie sensiblement horizontale. Description de l'invention Résumé de l'invention L'invention concerne une méthode optimisée de stockage d'énergie thermique par exploitation d'un aquifère profond dans laquelle on met en oeuvre au moins un forage horizontal dans l'aquifère sous forme de doublet constitué d'un puits chaud et d'un puits froid dont la partie horizontale est située dans l'aquifère, on simule l'évolution du stockage avant l'exploitation et/ou en cours d'exploitation et on dimensionne les paramètres de forage en fonction des caractéristiques géologiques, hydrauliques et/ou thermiques de l'aquifère connues ou simulées. Dans la méthode selon l'invention, on effectue avantageusement un test de propagation de l'anomalie thermique au moyen du forage horizontal comprenant les étapes suivantes: on injecte ponctuellement de l'eau à une température différente de l'aquifère au moyen d'une zone crépinée réduite et d'un bouchon disposés sur le forage du doublet. - on enregistre, pendant toute la durée du test d'injection, l'évolution des températures de l'aquifère de part et d'autre de la zone d'injection par une ou plusieurs sondes disposées le long de la partie du forage en contact avec l'aquifère, on valide et/ou ajuste les paramètres du modèle d'écoulement utilisé pour simuler et planifier l'évolution du stockage et on redimensionne s'il y a lieu les paramètres des forages du doublet. Dans un mode de réalisation de la méthode selon l'invention, on rallonge la partie horizontale d'au moins un forage du doublet pour augmenter la distance entre les zones 2903175 crépinées et éliminer le risque d'interférence thermique entre le puits chaud et le puits froid, avant le début de l'exploitation ou lors de l'exploitation du stockage. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on rallonge la partie horizontale d'au moins un forage du doublet pour augmenter la longueur des zones crépinées pour augmenter les débits à puissance de pompage constante, avant le début de l'exploitation ou en cours d'exploitation. Dans la méthode selon l'invention, il est possible de maximiser les débits en utilisant la technique de fracturation hydraulique ou thermique. De préférence, dans la méthode selon l'invention, on met en oeuvre un schéma d'aménagement de l'aquifère à grande échelle prévoyant le forage horizontal de l'aquifère en plusieurs points, réalisé sous forme de doublets de puits disposés parallèlement le long d'une dimension L de l'aquifère pour former un train de doublets, chaque train de doublets étant ensuite disposé le long de l'autre dimension de manière à suivre une géométrie de doubles rangées de zones chaudes contiguës alternant avec des doubles rangées de zones froides contiguës afin de minimiser le gradient de température entre des zones contiguës. Dans le cas où l'aquifère est anisotrope, il peut être avantageux de disposer le ou les doublets perpendiculairement à la direction de plus grande perméabilité. La méthode selon l'invention s'applique de préférence à la climatisation et/ou au chauffage des bâtiments, serres d'horticulture et installations sportives ou de loisirs. Description détaillée de l'invention Les figures 1 à 8 représentent des modes de réalisation non limitatifs de l'invention et sont présentées à but illustratif. Les figures 1 et 2 représentent une vue en coupe d'un aquifère profond dans lequel sont forées des zones de stockage de froid ou de chaleur selon la méthode de l'invention. La figure 3 présente une vue en plan d'un aquifère comprenant un doublet de forages selon la méthode de la présente invention.The present invention proposes an improved method of exploiting deep aquifers as heat or cold storage by the use of horizontal drilling, similar to those known in the petroleum industry, and techniques adapted to maximize their effectiveness in function characteristics of said deep aquifers. Horizontal drilling is a borehole in which the drain comprises at least a substantially horizontal portion. SUMMARY OF THE INVENTION The invention relates to an optimized method for storing thermal energy by exploiting a deep aquifer in which at least one horizontal drilling is used in the aquifer in the form of a doublet consisting of a hot well and a cold well, the horizontal portion of which is located in the aquifer, simulating the evolution of the storage prior to operation and / or during operation and sizing the drilling parameters according to geological, hydraulic and / or thermal characteristics of the aquifer known or simulated. In the method according to the invention, a thermal anomaly propagation test is advantageously carried out by means of horizontal drilling comprising the following steps: water is injected at a different temperature from the aquifer by means of a reduced strainer area and a plug disposed on the doublet drill. during the entire injection test, the temperature of the aquifer is recorded on either side of the injection zone by one or more probes disposed along the portion of the borehole in contact with each other; with the aquifer, we validate and / or adjust the parameters of the flow model used to simulate and plan the evolution of the repository and we re-dimension, if necessary, the drilling parameters of the doublet. In one embodiment of the method according to the invention, the horizontal portion of at least one drill of the doublet is extended to increase the distance between the reeded zones 2903175 and eliminate the risk of thermal interference between the hot well and the well. cold, before the start of the exploitation or during the exploitation of the storage. In another embodiment of the invention, the horizontal portion of at least one hole of the doublet is lengthened to increase the length of the spindle zones to increase the flow rates at constant pumping power, before the start of operation or in operating price. In the method according to the invention, it is possible to maximize the flow rates by using the hydraulic or thermal fracturing technique. Preferably, in the method according to the invention, a large-scale aquifer development scheme is used which provides for the horizontal drilling of the aquifer at several points, in the form of well dipoles arranged in parallel along the aquifer. of a dimension L of the aquifer to form a doublet stream, each doublet stream then being disposed along the other dimension so as to follow a geometry of double rows of contiguous hot zones alternating with double rows of zones contiguous cold to minimize the temperature gradient between contiguous areas. In the case where the aquifer is anisotropic, it may be advantageous to arrange the doublet (s) perpendicular to the direction of greater permeability. The method according to the invention preferably applies to the air conditioning and / or heating of buildings, horticulture greenhouses and sports or leisure facilities. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIGS. 1 to 8 show non-limiting embodiments of the invention and are presented for illustrative purposes. Figures 1 and 2 show a sectional view of a deep aquifer in which are drilled cold or heat storage zones according to the method of the invention. Figure 3 shows a plan view of an aquifer comprising a drill bit according to the method of the present invention.
2903175 6 La figure 4 représente une vue en coupe d'une installation de test de propagation de l'anomalie thermique au moyen d'un forage horizontal. Les figures 5, 6 et 7 représentent une vue en coupe d'un aquifère profond auquel on applique la méthode d'exploitation par forage horizontal selon l'invention. La figure 8 représente une vue en plan d'un schéma d'aménagement d'un aquifère au moyen de trains de doublets horizontaux. Le forage horizontal (Figure 1) est réalisé sous forme de doublet constitué d'un puits chaud (1) et d'un puits froid (2) dont la partie horizontale est située dans l'aquifère (3) . Par forage horizontal, on entend un forage effectué par la méthode Rotary, avec un train de tiges conventionnel, auquel on donne une forme coudée en profondeur pour que sa partie profonde soit située dans l'horizon aquifère visé. Cette disposition permet d'augmenter la longueur des drains crépinés (4) en regard de la roche perméable, et donc d'augmenter les débits à l'injection et au soutirage par rapport à un puits classique pour une même pression. Les moyens référencés (5) comprennent des échangeurs thermiques entre les forages et la source de chaleur (6) et les utilisations (7). Des pompes permettent les circulations des fluides : de la source, des utilisations, des doublets. Le système comprend également des vannes de distribution ou de régulation. Le forage horizontal est du domaine connu dans l'industrie pétrolière. Les forages horizontaux (1 et 2 sur les figures 1 et 2) pointant vers des directions opposées pour éloigner la zone réchauffée de l'aquifère (8) de la zone refroidie (9), réduisent ainsi le risque de prélever de l'eau refroidie au puits 1 en période de soutirage. Si le réservoir présente une anisotropie connue de perméabilité à l'échelle régionale pour des raisons d'ordre sédimentologique ou tectonique, on propose (Figure 3) de disposer le doublet de forages horizontaux (1 et 2) perpendiculairement à la direction (10) de plus grande perméabilité. Selon la loi de Darcy, on peut en effet en attendre une extension plus importante des zones réchauffées (8) et refroidies (9) de l'aquifère dans la direction perpendiculaire à l'orientation du doublet. Cela permet de drainer un plus grand volume d'aquifère, et donc d'augmenter la quantité de chaleur stockée, sans pour autant augmenter le risque d'interférence thermique entre les puits froid et chaud.FIG. 4 represents a sectional view of a test installation for propagation of the thermal anomaly by means of horizontal drilling. Figures 5, 6 and 7 show a sectional view of a deep aquifer to which the horizontal drilling method of the invention is applied. Figure 8 shows a plan view of an aquifer scheme using horizontal doublet trains. Horizontal drilling (Figure 1) is performed in the form of a doublet consisting of a hot well (1) and a cold well (2) whose horizontal portion is located in the aquifer (3). Horizontal drilling refers to a drilling performed by the Rotary method, with a conventional drill string, which is given a deep bent shape so that its deep part is located in the aquifer horizon. This arrangement makes it possible to increase the length of the screened drains (4) facing the permeable rock, and thus to increase the flow rates at the injection and withdrawal compared to a conventional well for the same pressure. The referenced means (5) comprise heat exchangers between the boreholes and the heat source (6) and the uses (7). Pumps allow the circulation of fluids: source, uses, doublets. The system also includes distribution or control valves. Horizontal drilling is well known in the oil industry. Horizontal drilling (1 and 2 in Figures 1 and 2) pointing in opposite directions to move the warmed zone from the aquifer (8) away from the chilled zone (9) reduces the risk of taking chilled water at well 1 during the withdrawal period. If the reservoir has a known anisotropy of permeability on a regional scale for sedimentological or tectonic reasons, it is proposed (Figure 3) to arrange the horizontal drill bit (1 and 2) perpendicular to the direction (10) of greater permeability. According to Darcy's law, we can indeed expect a greater extension of the warmed zones (8) and cooled (9) of the aquifer in the direction perpendicular to the orientation of the doublet. This makes it possible to drain a larger volume of aquifer, and thus increase the amount of stored heat, without increasing the risk of thermal interference between the cold and hot wells.
2903175 7 La figure 4 représente une installation de test de propagation de l'anomalie thermique au moyen d'un forage horizontal permettant la mise en oeuvre de la méthode selon l'invention. Comme indiqué sur la figure 4, cette méthode consiste à injecter ponctuellement de l'eau à une température différente de l'aquifère (soit plus froide, soit plus chaude) au moyen d'une zone crépinée réduite (11) et d'un bouchon (12) disposés dans le forage (1) du doublet. On enregistre, pendant toute la durée du test d'injection, l'évolution des températures de l'aquifère de part et d'autre de la zone d'injection par une ou plusieurs sondes (13) disposés le long de la partie du forage en contact avec l'aquifère (3), lesdites sondes étant de préférence thermiquement isolées par rapport au forage afin de représenter fidèlement la température de la formation. Ce test permet en particulier de bien valider et/ou ajuster les paramètres du modèle d'écoulement utilisé pour simuler et planifier l'évolution du stockage et de redimensionner s'il y a lieu les paramètres des forages (1) et (2) du doublet des figures 1 et 2. Il permet en particulier de déceler les cas où la zone perturbée du point de vue thermique s'étend rapidement, ce qui est important car il existe alors un risque d'interférence thermique entre la zone refroidie 9 et la zone réchauffée 8 lors de l'exploitation. Les figures 5 et 6 illustrent l'amélioration des caractéristiques thermiques d'un doublet en cours de réalisation dans la méthode selon l'invention. On considère le cas (Figure 5) où le test d'anomalie thermique combiné à une simulation de l'aquifère, laisse craindre une extension latérale trop importante de la zone refroidie 9 et/ou de la zone réchauffée 8, d'où une interférence thermique réduisant les performances. On propose alors de rallonger un forage du doublet (ou les deux) pour augmenter la longueur des puits. De la sorte, on propose (Figure 6) d'augmenter la distance entre les zones crépinées 14 et 15, et donc d'éloigner la zone réchauffée 16 de la zone refroidie 17, éliminant ainsi le risque d'interférence thermique. Cette méthode peut bien entendu s'appliquer à un doublet existant pour lequel l'interférence thermique ente le puits chaud et le puits froid aurait été constatée lors de l'exploitation du stockage. Les figures 1 et 7 illustrent l'amélioration des caractéristiques hydrauliques d'un doublet en cours de réalisation. On considère un cas tel que celui de la figure 1 où les simulations laisseraient prévoir des débits insuffisants avec la puissance de pompage envisageable. On propose alors de rallonger un forage du doublet (ou les deux) pour augmenter la longueur des zones crépinées 18 et 19 (Figure 7), d'où une augmentation des débits à puissance de pompage 2903175 8 constante. Cette méthode peut bien entendu s'appliquer à un doublet de forages horizontaux en exploitation dont on souhaite augmenter le débit, et elle représente alors des économies importantes de temps et d'emprise au sol par rapport à de nouveaux forages. La figure 8 représente une vue en plan d'un aquifère donné aménagé à l'échelle régionale. La figure 8 illustre un mode de réalisation d'un schéma d'aménagement d'un ensemble de doublets 1 et 2 de manière à maximiser l'utilisation d'un aquifère donné à l'échelle régionale tout en réduisant les risques d'interférences thermiques entre puits chauds 9 et puits froids 8 (rangées de puits "chauds" alternant avec des rangées de puits "froids"). Le schéma d'aménagement de l'aquifère à l'échelle régionale prévoit le forage horizontal de l'aquifère en plusieurs points, réalisé sous forme de doublets constitué d'un puits chaud (1) et d'un puits froid (2) dont la partie horizontale est située dans l'aquifère (3) . Les doublets de puits sont disposés parallèlement le long d'une dimension L de l'aquifère pour former un train de doublets, chaque train de doublets étant ensuite disposé le long de l'autre dimension de manière à suivre une géométrie de doubles rangées de zones chaudes contiguës (9) alternant avec des doubles rangées de zones froides contiguës (8). Cette disposition permet d'optimiser l'exploitation d'un aquifère donné comme stockage de chaleur ou de froid, en minimisant le gradient de température entre des zones contiguës et en diminuant ainsi les risques d'interférences thermiques. Il est également possible d'optimiser le stockage de chaleur en aquifère en utilisant dans la méthode selon l'invention des techniques telles que la fracturation hydraulique ou thermique. Dans la technique de fracturation hydraulique, on impose une pression d'injection élevée pour fracturer la roche réservoir, et on injecte un agent de soutènement pour maintenir la fracture ouverte pour augmenter les débits dans un stockage de chaleur en aquifère. Dans la technique de fracturation thermique, on injecte un fluide plus froid que la température naturelle de l'aquifère de manière à engendrer des contraintes internes dans la roche réservoir qui amènent à sa fracturation pour augmenter les débits dans un stockage de chaleur.FIG. 4 represents a test installation for propagation of the thermal anomaly by means of horizontal drilling allowing the implementation of the method according to the invention. As shown in Figure 4, this method involves the occasional injection of water at a different temperature from the aquifer (either cooler or warmer) by means of a reduced strain area (11) and a plug. (12) arranged in the borehole (1) of the doublet. Throughout the injection test, the evolution of the aquifer temperatures on either side of the injection zone is recorded by one or more probes (13) arranged along the portion of the borehole in contact with the aquifer (3), said probes being preferably thermally insulated from the borehole so as to accurately represent the temperature of the formation. This test makes it possible in particular to validate and / or adjust the parameters of the flow model used to simulate and plan the evolution of the storage and to resize if necessary the parameters of the drilling (1) and (2) of the doublet of Figures 1 and 2. It allows in particular to detect cases where the thermally disturbed area extends rapidly, which is important because there is a risk of thermal interference between the cooled zone 9 and the heated zone 8 during operation. Figures 5 and 6 illustrate the improvement of the thermal characteristics of a doublet being implemented in the method according to the invention. We consider the case (Figure 5) where the thermal anomaly test combined with a simulation of the aquifer, suggests a too large lateral extension of the cooled zone 9 and / or the reheated zone 8, resulting in interference thermal reducing performance. It is then proposed to lengthen a hole in the doublet (or both) to increase the length of the wells. In this way, it is proposed (FIG. 6) to increase the distance between the crepin zones 14 and 15, and thus to move the heated zone 16 away from the cooled zone 17, thus eliminating the risk of thermal interference. This method can of course be applied to an existing doublet for which the thermal interference between the hot well and the cold well would have been observed during the operation of the storage. Figures 1 and 7 illustrate the improvement of the hydraulic characteristics of a doublet in progress. A case such as that of FIG. 1 is considered in which the simulations would predict insufficient flow rates with the envisaged pumping power. It is then proposed to lengthen a doublet bore (or both) to increase the length of the spindle zones 18 and 19 (FIG. 7), thereby increasing the flow rates at constant pumping power. This method can of course be applied to a doublet of horizontal drillings in operation which one wishes to increase the flow, and it represents then important savings of time and footprint compared to new drilling. Figure 8 shows a plan view of a given aquifer developed on a regional scale. Figure 8 illustrates an embodiment of a layout scheme of a set of doublets 1 and 2 so as to maximize the use of a given aquifer at a regional scale while reducing the risk of thermal interference. between hot wells 9 and cold wells 8 (rows of "hot" wells alternating with rows of "cold" wells). The regional aquifer plan provides for the horizontal drilling of the aquifer at several points, in the form of a doublet consisting of a hot well (1) and a cold well (2) of which the horizontal part is located in the aquifer (3). The well doublets are arranged parallel along an L-dimension of the aquifer to form a doublet stream, each doublet stream then being disposed along the other dimension to follow a geometry of double rows of zones. hot contiguous (9) alternating with double rows of contiguous cold areas (8). This arrangement makes it possible to optimize the exploitation of a given aquifer as heat or cold storage, by minimizing the temperature gradient between contiguous zones and thus reducing the risk of thermal interference. It is also possible to optimize the storage of heat in the aquifer by using in the method according to the invention techniques such as hydraulic or thermal fracturing. In the hydraulic fracturing technique, a high injection pressure is imposed to fracture the reservoir rock, and a proppant is injected to keep the fracture open to increase flow rates in aquifer heat storage. In the thermal fracturing technique, a fluid colder than the natural temperature of the aquifer is injected so as to generate internal stresses in the reservoir rock that lead to its fracturing in order to increase the flow rates in a heat storage.
2903175 9 Les modes de réalisation décrits ci-dessus s'appliquent également à d'autres besoins de chauffage que ceux des bâtiments, tels que le chauffage de serres d'horticulture ou d'installations de sport ou de loisirs, comme les piscines par exemple. La méthode selon l'invention n'est pas limitée au stockage de chaleur, mais s'applique également si l'on souhaite procéder à un stockage de froid, pour les besoins de la climatisation des bâtiments par exemple. Selon l'application envisagée (stockage de froid ou de chaleur), les zones de soutirage sont les zones froides et les zones d'injection sont les zones chaudes et inversement.The embodiments described above also apply to other heating needs than those of buildings, such as the heating of horticultural greenhouses or sports or leisure facilities, such as pools for example. . The method according to the invention is not limited to heat storage, but also applies if it is desired to carry out a storage of cold, for the purposes of air conditioning buildings for example. Depending on the application envisaged (storage of cold or heat), the withdrawal zones are the cold zones and the injection zones are the hot zones and vice versa.