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

Procedure for installing a SurfMoG® probe

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

Function test: Concentration curve in test well after two short hydrogen injections

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.

Schematic representation of the SysMoG® measuring system for continuous measurements with its three modules, borehole probe, circulation module and measuring module.

Flight photo of the Follschviller test site

Philippe de Donato explains the surprising results of the gas analysis

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.