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Exploration et exploitation pétrolières dans les formations précambriennes


par Moïse Muzalia
Université de Kinshasa -  0000
  

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UNIVERSITE DE KINSHASA

FACULTE DE PETROLE - GAZ ET ENERGIES RENOUVELABLES

DEPARTEMENT DES SCIENCES DE BASE
B.P. 190 KINSHASA XI

Exploration et exploitation pétrolières dans les Formations précambriennes

Par

MUZALIA MBALE Moïse
G2 Pétrole et Gaz

Travail Pratique élaboré dans le cadre du cours d'Initiation à la Rédaction Scientifique

Professeur : KABAMBA BALUDIKAY

16 Octobre 2021

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INTRODUCTION

Le pétrole est un combustible fossile, principalement constitué des éléments carbone et hydrogène. Il s'est formé il y a plusieurs millions d'années sous des processus physiques, chimiques et biologiques traduits par la transformation de la matière organique (constituée des résidus d'organismes vivants).

De nos jours, l'utilisation de l'or noir est diversifiée, multisectorielle (utilisé dans l'automobile, l'industrie textile, l'aéronautique, la pharmacie ...) et permanente. Cependant, il n'est pas utilisé à l'état brut. En effet, plusieurs étapes précèdent l'utilisation du pétrole qui s'est formé en profondeur. Ces étapes, depuis la recherche des gisements jusqu'à l'approvisionnement du consommateur final constituent les maillons de la chaine pétrolière.

Tout commence par l'exploration pétrolière (qui consiste à la recherche des gisements de pétrole). Lors de cette étape, l'attention sera uniquement figée sur les régions pétrolifères c'est-à-dire celles qui présentent des caractéristiques favorables à la formation du pétrole. En effet, plusieurs conditions doivent être réunies pour aboutir à la formation du pétrole et pouvant être résumées en étapes suivantes :

- Dépôt des micro-organismes marins (les planctons essentiellement, constituant la matière organique) au fond des océans suivi de leur recouvrement par des particules fines et imperméables (sédiments).

- Décomposition de la matière organique par des bactéries anaérobies.

- Subsidence c'est-à-dire l'enfouissement progressif provoqué par le tassement et la solidification des couches de sédimentation.

- Réactions chimiques et biologiques sous l'effet de la température et de la pression aboutissant à la formation du pétrole.

La roche dans laquelle s'est formé le pétrole est la roche mère. Sous l'effet de la pression, le pétrole formé migre vers une roche poreuse et perméable : la roche réservoir. Et enfin l'accumulation du pétrole s'effectue grâce à une couverture imperméable ainsi qu'un piège qui limite sa dispersion. L'établissement de cette structure constitue le système pétrolier.

La mise en place de ce dernier nécessite une très longue période allant jusqu'à plusieurs centaines de millions d'années. Ainsi, vu la difficulté, par rapport à l'échelle du temps humain, à situer dans le temps certains événements géologiques, on se sert d'une échelle de temps géologique constituée de plusieurs subdivisions (en ordre, des plus grandes aux plus petites, on distingue : les éons, les ères, les périodes, les époques, les étages).

Le Précambrien est une subdivision qui a commencé depuis la formation de la Terre (il y a 4,567 milliards d'années) et qui a duré 4,059 milliards d'années. Déjà à l'époque, certains microorganismes se développaient. La géochimie isotopique du carbone et du soufre a en effet montré que la matière organique était liée aux cyanobactéries (Préat, 2015). Mais les événements qui ont suivi, ont-ils permis l'établissement des systèmes pétroliers pendant le Précambrien ? Si oui, dans quelles formations et comment se dérouleraient leur exploitation ? Si non, quels sont les événements qui se seraient déroulés après la mise en place de la matière organique pendant le Précambrien ? Telles sont les questions auxquelles nous essayerons de répondre dans la suite.

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I. L'EXPLORATION PETROLIERE

Autrement appelée prospection pétrolière, c'est la toute première étape sur la chaine pétrolière. Elle peut s'effectuer en mer (exploration offshore) ou sur la terre ferme (exploration onshore). L'exploration consiste à la recherche des hydrocarbures dans le sous-sol. Elle se déroule en plusieurs étapes :

a. Identification d'indices de surface :

Les indices de surface sont des traces d'hydrocarbures à la surface du sol. En effet, lors de la migration secondaire, c'est-à-dire l'expulsion (le déplacement) du pétrole de la roche mère vers la roche réservoir, n'ayant rencontré aucune roche couverture pour permettre son accumulation, le pétrole a continué son ascension jusqu'en surface ; c'est la dysmigration. Ce phénomène est éventuellement rencontré lors de l'exploration pétrolière.

b. Etude géologique :

Elle concerne surtout les zones dont certaines données importantes sur leurs potentiels pétroliers sont déjà disponibles. Selon Al-Kasim (2020), l'étude géologique consistera donc à collecter ces données et à les analyser afin de définir le programme de la compagnie exploratrice.

c. Levers magnétique et gravimétrique :

En se basant sur les mesures du champ magnétique et de la résistivité électrique, le lever magnétique permet d'évaluer et de cartographier les caractéristiques ou les anomalies (failles, plis, anticlinaux, ...) dans les formations rocheuses en place, tandis que le lever gravimétrique qui consiste à mesurer le champ de gravitation dans la région, permet de déterminer la densité de la roche et éventuellement, de déceler les cavités enterrées.

d. Le lever sismique : Application de la géophysique

Les levers magnétique et gravimétrique ne donnant pas d'images détaillées des formations (invisibles) du sous-sol, on recourt à la sismique afin d'établir l'échographie du sous-sol. Les éléments les plus intéressants (pistes) feront l'objet d'études sismiques plus détaillées. Ces travaux sont basés sur un principe : le temps mis par une onde sonore pour traverser des couches rocheuses de densité variable dans le sous-sol et de se réfléchir à la surface. En utilisant le temps de réflexion et la vitesse du son, on peut calculer la profondeur des couches et les cartographier pour établir un profil du sous-sol (Al-Kasim, 2020).

e. Le forage

C'est l'étape ultime de l'exploration pétrolière. Il est effectué pour confirmer ou non la présence des hydrocarbures dans les formations ayant donné des résultats intéressants lors des étapes précédentes de la prospection.

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