Évaluation des propriétés thermiques de la plateforme du Saint-Laurent : mesures au laboratoire et approche diagraphique.

Une evaluation des proprietes thermiques du bassin sedimentaire des Basses-Terres du Saint-Laurent (BTSL) a ete realisee. Les proprietes thermiques ciblees sont la conductivite et la capacite thermique massique. Des methodes directes et d’autres indirectes ont ete utilisees pour estimer ces proprietes. L’objectif principal de ce travail consiste a apporter une evaluation fiable de ces proprietes thermiques necessaires pour une prospection efficace des ressources geothermiques du bassin. Ce travail s’inscrit dans un vaste projet qui etudie la possibilite d’installer une centrale electrique geothermique au Quebec. Dans une premiere etape, les caracteristiques thermiques de ce bassin ont ete evaluees sur des echantillons de surface. Quarante-sept echantillons issus des differentes formations geologiques ont ete analyses. Des mesures directes de la conductivite thermique ont ete realisees en laboratoire a l’aide d’une sonde a aiguille. La capacite thermique massique a ete evaluee en utilisant la composition mineralogique determinee sur des observations microscopiques. On a calcule ensuite les proprietes thermiques moyennes pour chaque unite du bassin. Dans une seconde etape, des profils de conductivite thermique ont ete determines a partir des donnees diagraphiques disponibles pour le bassin des BTSL. L’objectif de cette methode indirecte est de reduire l’incertitude liee a l’heterogeneite de ce parametre. Deux approches, une basee sur des inversions et l’autre sur des regressions multilineaires, ont ete appliquees et des corrections de pression ainsi que de temperature ont ete apportees aux profils de conductivite thermique. La resolution de l’equation de chaleur (Poisson) par difference finie a finalement permis d’evaluer la densite du flux de chaleur terrestre et de determiner un profil de temperature pour chaque puits. Les resultats demontrent que les formations argileuses des groupes d’Utica et de Sainte-Rosalie sont les plus isolantes, avec une conductivite thermique de l’ordre de 2.5 W/(m.K) et une capacite thermique massique de pres de 850 J/(kg. K). En revanche, les formations greseuses se presentent comme les unites les plus conductrices de chaleur. Les gres du Groupe de Potsdam, par exemple, montrent une conductivite thermique allant jusqu’a 6 W/(m.K) et une chaleur massique de 730 J/(kg. K). La carte du flux de chaleur preparee montre des estimations allant de 40 mW/m² a 140 mW/m². Les temperatures moyennes calculees sont de l’ordre de de 32° C a 1000 m, 63° C a 2500 m, 95° C a 4000 m et 119° C a 5000 m de profondeur. Certaines valeurs elevees sont situees pres de la ligne Logan qui delimite les provinces geologiques des Basses-Terres du Saint-Laurent des Appalaches.