La formation
du pétrole
Le pétrole est un combustible dit fossile dont la formation date d’environ 20 à 350 millions d’années. Egalement nommé huile ou pétrole brut, le pétrole provient de matières organiques accumulées dans des bassins sédimentaires, au fond des océans, des lacs et des deltas.
La décomposition des organismes marins (principalement de plancton) prend plusieurs dizaines de millions d’années pour se transformer en pétrole, en passant par une substance intermédiaire appelée kérogène.
Le pétrole ainsi produit peut ensuite être piégé dans des formations géologiques appelées roches-réservoirs constituant les gisements pétrolifères conventionnels exploités de nos jours.
Issue d’êtres vivants (plancton, végétaux, animaux, ...), la matière organique est composée de carbone, d’hydrogène, d’azote et d’oxygène. Cette matière formée est appelée la biomasse. La faible partie qui n'est pas détruite par les bactéries représente moins de 1 % et se dépose au fond des milieux aquatiques.
Cet environnement est pauvre en oxygène et permet de préserver la matière organique qui se mélange ensuite à des matières minérales (particules d’argiles ou sables fins). Des boues de sédimentation sont ainsi créées et s’accumulent par couches successives sur des dizaines voire des centaines de mètres. Sous l’action de bactéries vivants en milieu privé d’oxygène le kérogène se forme.
1000 mètres en dessous du plancher océanique, les résidus minéraux des boues de sédimentation se solidifient en une roche relativement imperméable que l'on appelle roche-mère, cette formation piège le kérogène.
Soumis à des pressions et des températures de plus en plus élevées, le kérogène subit un craquage thermique, également appelé pyrolyse. La transformation chimique ainsi provoquée permet d'obtenir du pétrole brut.
Lors de la transformation du kérogène, des hydrocarbures sous forme gazeuse (méthane) sont également générés.
Voici la proportion de gaz au sein de la roche-mère en fonction de la température et donc de la profondeur d'enfouissement :
- entre 60° et 120°C (soit entre 2 000 à 3 000 mètres de profondeur) : le kérogène produit principalement du pétrole et une faible quantité de gaz ;
- entre 120°C et 150°C (soit 3 000 mètres) : la production de pétrole à partir du kérogène devient insignifiante. Les hydrocarbures liquides présents dans la roche-mère sont à leur tour transformés en molécules de gaz sous l’effet de la température et de la pression ;
- au-delà de 150°C (soit un enfouissement supérieur à 4 000 mètres) : il ne se forme plus que du gaz.
Si la roche-mère n’est pas suffisamment enfouie, le kérogène ne subit pas l'étape de pyrolyse. Le combustible fossile ainsi produit est appelé schiste bitumineux.
Les schistes bitumineux peuvent être transformés en pétrole par un procédé industriel en subissant une pyrolyse à 500° C pour accélérer la maturation du kérogène.
Formation des gisements
de pétrole
Des phénomènes de migration permettent au pétrole de se concentrer dans des réservoirs et d'être ainsi facilement exploitable.
Initialement contenu dans la roche-mère qui est compacte et imperméable, le pétrole brut peut être expulsé et migrer vers une future roche-réservoir. Le mécanisme de cette expulsion est encore mal connu, il est certainement lié à une augmentation de pression dans la roche-mère au cours de son enfouissement.
Le pétrole expulsé est de faible densité et de ce fait, a tendance à remonter à la surface de la Terre. Lorsque la migration n'est pas arrêtée par un obstacle, le pétrole atteint les premiers mètres du sol. Les combustibles fossiles ainsi produits sont des pétroles lourds ou extra-lourds et des sables bitumineux.
Si, en revanche, la migration vers la surface est empêchée par une formation géologique imperméable, une roche-réservoir est créée. Seuls 60 à 90 % des hydrocarbures sont concentrés dans les roches-réservoirs, le reste est piégé dans la roche-mère. Le pétrole de roche-mère est plus connu sous le nom de pétrole de schiste qui est plus difficile à extraire que le pétrole sous forme de gisements, il requiert des techniques d’exploitation particulières.
- 80 % des gisements sont des pièges anticlinal : roches plissées en forme de voûte par les mouvements terrestres.
- Il arrive également que lors de la création d'une faille, une couche imperméable vienne obstruer une couche perméable et arrêter le pétrole dans sa migration.
- Des masses de sel formées en profondeur et appelées diapirs peuvent traverser des couches perméables et subdiviser les réserves de pétrole.
Classification
du pétrole
L’histoire géologique d'une zone détermine les caractéristiques du mélange d'hydrocarbures. Sa viscosité et sa teneur en soufre en seront différentes. La provenance géographique du pétrole permet donc de classer les pétroles selon leur viscosité :
- les gisements de pétrole léger : l’aspect du pétrole léger se rapproche de celui du gazole. Les gisements sahariens présentent cette caractéristique.
- les gisements de pétrole moyen : la viscosité du pétrole brut est entre le pétrole léger et le pétrole lourd. Il s’agit par exemple des gisements du Moyen-Orient.
- les gisements de pétrole lourd ou extra-lourd : le pétrole brut ne coule pratiquement pas à température ambiante. Les gisements d’Amérique du sud en sont un exemple.
- les gisements de bitume : le pétrole brut est très visqueux voire solide à température ambiante. Les principales réserves de ce type se situent au Canada.
Un pétrole moins visqueux est plus facile à extraire. La rentabilité de l'exploitation d'un gisement en sera donc plus importante. D'autre part, un pétrole à faible teneur en soufre favorisera son raffinage.
21 novembre 2024 - 07h35
21 novembre 2024 - 06h30
des cours du baril de pétrole
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