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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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