Énergie et environnement – La prospection pétrolière

Aujourd’hui un article de l’excellent site Énergie et environnement sur l’exploration pétrolière américaine et le déclin qu’elle connait depuis les années 80.

Quelques mots sur l’exploration (ou prospection) pétrolière: elle a pour but la découverte d’accumulations d’hydrocarbures liquides et gazeux éventuellement solides, techniquement et économiquement exploitables. Ces gisements se rencontrent plus ou moins profondément dans les bassins sédimentaires où ils sont reconnus par des forages. Le pétrole et le gaz ne peuvent généralement être détectés directement à partir de la surface. Aussi la localisation des forages d’exploration est-elle précédée d’une série d’opérations de reconnaissance aboutissant à la définition d’une implantation de sondage. Cette préparation met en œuvre des techniques géologiques et géophysiques de plus en plus complexes et coûteuses.

Au cours de son histoire, qui couvre un peu moins d’un siècle et demi, la recherche du pétrole est passée par trois stades principaux.

Au début, les forages ont été implantés au voisinage immédiat d’indices de pétrole ou de bitume présents à la surface du sol. C’était un procédé de prospection directe.

À la suite de différentes observations, il apparut que le pétrole et le gaz se rencontraient de préférence, sinon généralement, en situation anticlinale, ces grandes voûtes de l’architecture du sous-sol.

Cette « règle anticlinale », qui traduit la première intervention de la géologie dans l’exploration pétrolière, constitue toujours le principe de base de la prospection. Mais ce n’est qu’une approche indirecte : le pétrole ou le gaz se sont accumulés au sein de dômes et d’anticlinaux, ou plus généralement de « pièges » constitués par la déformation des couches sédimentaires, dans la mesure où des hydrocarbures se trouvaient au voisinage.

Malgré le renfort de la sismique, qui permet de déceler directement les formes structurales profondes, les succès restent soumis à certains risques d’exploitation.

Aujourd’hui, une meilleure connaissance de la géologie des hydrocarbures permet de compenser l’épuisement des gisements les plus faciles à découvrir. La géologie pétrolière se divise en deux branches:

  • L’étude géologique proprement dite, s’intéressant à la formation des gisements et autres caractéristiques des roches en tant que réservoirs (ou couvertures).
  • L’étude des structures internes tendant à définir l’existence des « pièges » à partir des méthodes de surface ; c’est la géophysique que pratiquent des équipes parcourant les terrains à prospecter (à explorer) et dessinant des cartes structurales. Les moyens les plus sophistiqués sont mis en œuvre, la prospection étant affinée par un maillage sismique. Ce maillage sismique consiste à obtenir des informations précises sur la profondeur et la disposition des formations pétrolifères à l’aide de mesures soit par réflexion soit par réfraction d’ondes de choc émises.

Sur terre, la génération des ondes se fait soit à l’aide d’explosifs, soit avec des camions vibrateurs. Les données sont enregistrées à l’aide de sismographes.

En mer, un bateau remorque un dispositif de génération des ondes à air comprimé (canon) ainsi qu’un réseau de capteurs de pression (hydrophones) répartis en lignes (streamers) pouvant atteindre 10 km de long. Il s’agit de la sismique marine. En mer, cette technique acoustique est complétée par une technique électromagnétique qui permet de déceler la présence ou non d’hydrocarbures dans le piège1.

L’ensemble des techniques ci-dessus aboutit au « prospect », c’est-à-dire au gisement « putatif » qu’il faut finalement vérifier sur le terrain par forage.

Comme vous pouvez le lire, la mobilisation de ces techniques de prospections représente un non négligeable (estimé entre 100 et 150 milliards de dollars resp. en 2011 et 2012 par exemple), et du fait de la raréfaction de la ressource, ces coûts s’envolent.

Pour aller beaucoup plus loin sur le sujet, nous vous invitons à lire cet article sur le site Energie et environnement.

Bonne lecture!

Sources: Encyclopédia Universalis, Wikipedia, GéoWiki, connaissancedesenergies.org

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