Ce rapport constitue le livrable de la tache 4 du projet Bilan GTH de la convention nationale ADEME-BRGM 2019 no. 1805C0054, qui avait pour objectif de realiser un bilan le plus exhaustif possible de la filiere geothermie profonde pour la production de chaleur, depuis la relance en 2007, avec la mise place du 'Fonds Chaleur Renouvelable' et d'un nouveau dispositif unique de garantie des operations geothermiques, dit 'Fonds de garantie geothermie'. Le rapport presente ainsi une methodologie pour l'exploration de nouveaux aquiferes et l'analyse technico-economique des solutions a mettre en oeuvre suivant l'echelle d'exploration envisagee pour 'derisquer' une operation de geothermie profonde, en France metropolitaine. En effet, l'estimation d'une ressource geothermale exploitable en France metropolitaine necessite d'aborder le probleme a differentes echelles, afin de prendre en compte, au mieux, la variabilite des formations geologiques ciblees et les differents objectifs des etudes, a savoir: 1. l'echelle regionale, typiquement la taille du bassin sedimentaire considere (e.g. 200 x 200 km), afin de localiser les zones d'interet geothermique; 2. l'echelle locale, typiquement la taille d'une agglomeration (e.g. 20 x 20 km), afin de delimiter les zones favorables a l'implantation d'un projet geothermique. A cette echelle, des forages d'exploration peuvent etre realises dans le cadre d'autorisations de recherches ou permis exclusif de recherche; 3. l'echelle du projet geothermique, typiquement la taille d'une concession ou permis d'exploitation en geothermie suivant la puissance exploitee (e.g. 5 x 5 km), afin d'etablir le schema d'exploitation de la ressource geothermale. A cette echelle, les forages de production sont generalement realises a chaque echelle, le programme d'exploration doit etre defini en fonction des parametres a estimer (e.g. temperature, porosite, permeabilite) et des incertitudes sur ces parametres a lever. Les donnees geo-scientifiques permettent d'estimer ces parametres et doivent etre selectionnees en fonction de leur capacite a reduire les incertitudes sur les parametres a evaluer. Des modeles geologiques, hydrodynamiques, thermiques et mecaniques du sous-sol, ainsi que des versions couplees entre elles, permettent d'interpreter et d'integrer ces observations geo-scientifiques, et d'estimer in fine la ressource potentiellement exploitable. Ce rapport presente un programme d'exploration adapte aux differentes cibles de geothermie profonde presentes dans les quatre grands bassins sedimentaires metropolitains: Bassin parisien, Bassin aquitain, Couloir rhodanien/Bassin du Sud-Est et Fosse rhenan. Il met en lumiere l'interet d'etudes pluridisciplinaires, afin de caracteriser, au mieux, ces differentes cibles aux differentes echelles de travail, mais egalement la necessite d'acquerir de nouvelles donnees, notamment geophysiques, afin d'estimer de maniere homogene les ressources sur tout le territoire. Ces programmes d'exploration necessitent des investissements de l'ordre de 1 a 7,5 mln EUR, a l'echelle regionale, et de 1,5 a 4 mln EUR, a l'echelle locale ou du projet. Bien que ces investissements paraissent importants au vu du cout d'un forage d'exploration/production geothermique (plusieurs millions d'euros, en general), une etude economique pour un projet geothermique 'classique' du type doublet du Bassin parisien de 10 MWth montre que, si le programme d'exploration permet d'augmenter la probabilite de succes de 10 % d'un seul projet, alors le retour sur investissement est garanti par cet unique projet. Les techniques proposees dans ce rapport ont ete selectionnees sur leur capacite a augmenter de facon significative la probabilite de succes des projets. Nous recommandons, donc, vivement de mettre ces solutions en oeuvre pour derisquer, au mieux, les futurs projets d'exploration de nouveaux aquiferes, en France metropolitaine