Systèmes de surveillance des gaz, SurfMog®, ShallowMoG®, SysMoG®, GH2ASBUSTERS®

Pour les forages jusqu'à 1500 m de profondeur, Solexperts fabrique des systèmes de surveillance des gaz du sol et des gaz dissous ainsi que des systèmes d'échantillonnage des gaz in situ. La famille de produits établit de nouvelles normes en matière de détectabilité et d'attribution des gaz dissous à la formation source et ouvre ainsi de nouvelles possibilités dans la prospection d'hydrogène, d'hélium et de gaz naturel ainsi que dans la surveillance des dépôts géologiques de CO2 ou des réservoirs souterrains d'hydrogène.

La représentation ci-contre montre les applications possibles des différents systèmes de mesure des gaz dissous dans les eaux souterraines jusqu'à une profondeur de 1500 mètres. Ces sondes sont le fruit d'une collaboration de longue date et très fructueuse avec le laboratoire GeoRessources de l'Université de Lorraine et le CNRS.

 

 

 

Application overview of Solexperts gas monitoring and sampling systems using the example of Follschviller Lorraine

SurfMoG®: zone non saturée, gaz du sol jusqu'à 1 m de profondeur

est un outil IoT pour la surveillance des gaz dans les zones non saturées jusqu'à environ 1 m de profondeur, avec les caractéristiques suivantes :

  • Facile à utiliser : enregistreur autonome avec batterie et transfert de données, visualisation IOT.
  • Capteurs spécifiques aux gaz pour :
    • Hydrogène : SurfMoG-H2 en collaboration avec la société 45-8 Energy
    • Méthane : SurfMoG-CH4
    • CO2 : SurfMoG-CO2
    • Hélium : SurfMoG-He
    • en combinaison avec la température et l'humidité optinale

 

Specifications of the gas sensors
Procedure for installing a SurfMoG® probe
SurfMoG® probes before installation
Wireless data transmission

ShallowMoG®: zone non saturée et saturée, jusqu'à environ 50 m de profondeur

est un outil IoT pour la surveillance des gaz dans les zones non saturées et saturées jusqu'à environ 50 m de profondeur et présente les caractéristiques suivantes :

  • Enregistreur autonome en surface avec batterie, transmission de données et visualisation IOT.
  • Diamètre de la sonde : 76 mm  
    • Capteurs spécifiques aux gaz pour :
    • Hydrogène : ShallowMoG-H2,
    • Méthane : ShallowMoG-CH4,
    • CO2 : ShallowMoG-CO2
    • Hélium : ShallowMoG-He
    • en combinaison avec la température

 

Specifications of the specific gas sensors
Schematic representation of the borehole probe with the gas sensor and the data logger on the surface
ShallowMoG® probe before installation
Function test: Concentration curve in test well after two short hydrogen injections
ShallowMoG® borehole probe

SysMoG®: détection des gaz dissous dans les forages jusqu'à 1500 m, 3000 m en cours de développement

SysMoG® est un système de détection des gaz dissous dans les aquifères dans les forages jusqu'à 1500 m de profondeur. La sonde existe en deux configurations, selon l'application :

Mesure en continu :

Le système de mesure se compose d'une sonde de forage avec une chambre dans laquelle les gaz dissous de la nappe phréatique environnante se diffusent. La sonde est reliée au module de mesure en surface par deux conduites et un module de circulation. Pour la détection des gaz, on utilise différents appareils d'analyse, par exemple des spectromètres Raman ou FTIR. Le module de mesure intégré dans le circuit détecte en continu les composants du mélange gazeux et enregistre l'évolution de la concentration des différents gaz dans le temps. La sonde de puits peut être installée dans un puits ouvert, par exemple avec un treuil de diagraphie. Alternativement, elle peut aussi être intégrée dans un intervalle de mesure d'un système multi-packers. La figure ci-contre montre schématiquement le système SysMoG® pour des mesures en continu.

Représentation schématique du système de mesure SysMoG® pour les mesures en continu avec ses trois modules, la sonde de forage, le module de circulation et le module de mesure.
Flight photo of the Follschviller test site
Philippe de Donato explains the surprising results of the gas analysis
Surface test equipment

Prélèvement de gaz dissous avec SysMoG®GH2ASBUSTERS :

SysMoG®GH2ASBUSTERS permet de réaliser des prélèvements de gaz en profondeur à l'aide d'une sonde SysMoG ® et d'un treuil (jusqu'à 1500 m de profondeur, 3000 m étant en cours de développement).  Le système se compose d'une sonde de forage avec une chambre dans laquelle les gaz (dissous dans l'eau souterraine) se diffusent. Lorsque la pression du gaz dans la sonde s'est stabilisée, il y a un équilibre entre les concentrations de gaz à l'intérieur et à l'extérieur de la chambre de la sonde. Une vanne est alors ouverte dans la sonde et deux ampoules de 75 ml sont remplies. Une fois la valve fermée, la sonde est démontée et les échantillons de gaz sont analysés soit sur site, soit en laboratoire.

Schematic representation of the borehole probe with the two sample vials
Increase in hydrogen concentration with depth, example Lorraine
Typical pressure curve in the borehole probe, pressure stabilization takes more than 10 hours.
winch
Tripod is sufficient, no drill rig necessary
Sampling in Follschviller, Lorraine
Field engineer operating the winch

Références

TOUS LES RÉFÉRENCES

Personnes de contact

Médéric Piedevache

Ingénieur géologue ENSG

Membre de la direction élargie
Directeur de l'agence Solexperts fr à Nancy

T +33 (0) 3 83 94 04 50
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Yanick Lettry

Géologue / Hydrogéologue CHYN

Instrumentations et essais hydrogéologiques / Géochimie

T +41 (0) 44 806 29 53
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