Comment se forme le pétrole Il résulte de la dégradation thermique de matières organiques contenues dans certaines roches : les roches mères du pétrole. Ce sont des restes fossilisés de végétaux aquatiques ou terrestres et de bactéries saccumulant au fond des océans, des lacs ou dans les deltas. Appelés kérogène, ces résidus organiques sont préservés dans des environnements où les eaux sont dépourvues doxygène, se mêlant ainsi aux sédiments minéraux pour former la roche mère. Pendant des dizaines de millions dannées, de nouveaux sédiments vont continuer à saccumuler, entraînant la roche mère à de grandes profondeurs. Généralement entre 2500 et 5000 m et sous laction des hautes températures qui y règnent, le kérogène se transforme (craquage thermique) en pétrole liquide accompagné de gaz. A plus de 5000 m, le pétrole craque à son tour et se transforme en gaz. Plus légers que leau, le pétrole et le gaz remontent le long des niveaux de roches poreuses (roche réservoir) dans lesquels ils sont confinés si ceux-ci sont surmontés de roches imperméables (roche couverture). Si rien ne les arrête, ils suintent à la surface. Cest lorigine des mares de pétrole (exploitées pendant lAntiquité et décrites par Marco Polo) que lon peut voir par exemple au Moyen Orient ou au Venezuela. Sils rencontrent des défauts dans le système de drains qui les mène vers la surface (tels que des plis) ils viennent sy accumuler. Ce sont ces pièges à pétrole et à gaz que recherchent les explorateurs pétroliers. Comment le trouve-t-on ? Lexploration pétrolière commence par lidentification dindices permettant de supposer où se trouve le pétrole et en quelle quantité. Géologue et géophysicien collaborent à cette enquête minutieuse à fort enjeu économique qui commence à la surface de la terre pour descendre vers le sous-sol. • La géologie pétrolière ou lobservation de la surface : Cest la première étape, qui permet de repérer les zones sédimentaires méritant dêtre étudiées (plissements, failles…). Les géologues utilisent des photographies aériennes et des images satellites puis vont sur le terrain examiner les affleurements. Ces derniers peuvent en effet renseigner sur la structure en profondeur. Ensuite lanalyse en laboratoire déchantillons de roche prélevés permet de déterminer lâge et la nature des sédiments afin de cerner les zones les plus prometteuses. Cette étape représente 5 % du budget consacré à la prospection. • La géophysique ou létude des profondeurs : Son objectif : donner le maximum dinformations pour que les forages soient entrepris ensuite avec le maximum de chance de succès. Il sagit essentiellement daccumuler des données sismiques riches en informations, grâce à une sorte déchographie du sous-sol ou sismique réflexion. Ces données sont obtenues à laide de vibreurs pneumatiques (ou autres) qui génèrent de mini-ébranlements du sous-sol. Les signaux recueillis en surface sont traités par de puissants logiciels de calcul qui reconstituent limage du sous-sol. Les pièges possibles mis en évidence sont classés selon leur probabilité dexistence et leur volume prévisionnel. Cette étape représente 15 % du budget consacré à la prospection. • Vérification des hypothèses : Cest létape du forage dexploration qui seule permet de certifier la présence de pétrole. On perce la roche à laide dun trépan. A terre, lensemble du matériel est manipulé à partir dun mât de forage. En mer, lappareil de forage doit être supporté au-dessus de leau par une plateforme métallique spécialement conçue. Le coût du forage dexploration varie de 500 000 euros à terre, à 15 millions deuros pour les puits en mer. Cette étape qui dure de 2 à 6 mois est la plus lourde dans le budget dexploration : 60 % en moyenne. Comment décide-t-on dexploiter un gisement ? Avant denvisager lexploitation, il sagit dévaluer la rentabilité du gisement : volume des réserves récupérables et conditions de production ne peuvent être déterminés quen procédant à des forages de délinéation en vue de délimiter le gisement. Des équipes pluridisciplinaires constituées de géologues, de géophysiciens, darchitectes pétroliers, de foreurs, de producteurs et dingénieurs de gisement sont chargées détudier les résultats issus de la phase de prospection. Leurs conclusions sont déterminantes pour limiter les risques financiers que prennent les compagnies pétrolières. En effet, sur cinq forages dexploration, un seul, en moyenne, met en évidence une quantité de pétrole suffisante pour justifier économiquement son exploitation. Comment extrait-on le pétrole ? Cest la phase dexploitation du gisement qui demande la mise en place de tout léquipement nécessaire : forage de production appelé puits de développement, installation de production, équipements de traitement et de comptage et système dévacuation du pétrole. Cette phase, qui représente 40 à 60 % du coût total dun projet, sétale sur 2 à 3 ans. La technique de forage la plus répandue est celle du forage Rotary qui sest beaucoup renouvelée, en particulier avec les forages déviés - permettant de contourner un obstacle souterrain - ou horizontaux – permettant de traverser le réservoir sur toute sa longueur. Les puits multidrains, quant à eux, permettent de limiter le nombre de forages, en traitant plusieurs parties du réservoir à partir dun point unique. Et le pétrole marin ? Les bassins sédimentaires offshore situés par moins de 500 mètres deau représentent plus de 30 millions de km², soit une superficie équivalente à celle de lAfrique. Cest dans cette tranche deau que lon trouve une grande partie des réserves et de la production mondiale actuelles (30 % de la production mondiale, 20 % des réserves). La production offshore (plus de 25 millions de barils/jours en 2009) est donc indispensable à notre approvisionnement énergétique. Depuis quelques années, lexploration mais surtout la production par grande profondeur deau (> 1 000 m deau) ont connu des avancées technologiques majeures. Environ 450 champs ont été découverts, dont 38 % dans le Golfe du Mexique aux États-Unis, 18 % au Brésil, 26 % dans le Golfe de Guinée (Angola, Nigeria, Congo Brazzaville, Guinée, Ghana) et 13 % dans la zone Asie/Pacifique (Australie, Inde, Malaisie, Indonésie, Chine). La production de pétrole par plus de 1000 mètres deau est estimée à 3,2 millions de barils / jour en 2008, soit 3 % de la production mondiale. Environ 115 puits sont forés annuellement. Au total, plus de 1 300 puits ont été forés à ces profondeurs. Cette production reste cependant particulièrement complexe et coûteuse, et représente, encore aujourdhui, un challenge technologique.
Posted on: Thu, 31 Oct 2013 02:36:56 +0000
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