PREUVES EN GEOLOGIE ET PHYSIQUE DE TRANSMUTATIONS A FAIBLE ENERGIE
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Pétrochim mie
Chimie des Gaz
Production n et trading d’élec ctricité
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Transport & T Trading
INGENIERIE E
PR RODUCTION
FORAGE
GISEMENT G
EX XPLORATIO ON
GISEMENT G
G Gestion Finance F Écconomie
Moteurs M Produits pétroliers
RAF FFINAGE PETR ROCHIMIE GAZ
PRO ODUCTION GIS SEMENT
GEOS SCIENCES
DOMAINE PETROLIER
GEOLOGY GEOLOGIE
Introduction
Géologie: Introduction Géologie: Introduction Géologie: • Définition: Défi iti – Science qui traite de l’histoire de la Terre telle qu’elle est enregistrée par les roches est enregistrée par les roches.
• Applications: pp – Bien localiser les accumulations des H&C. – Déterminer le potentiel économique de l’huile et du gaz. – Déterminer les programmes de forage les plus pratiques et les plus efficaces pratiques et les plus efficaces. – Identifier les risques potentiels pendant le forage.
Géologie: Types Géologie: Types de roches Géologie: Types de roches de roches •
Roches Ignées: R h I é – Ce sont les roches qui résultent de la solidification du magma. (Granite, Basalte)
•
Roches Sédimentairs: – Ce sont les roches formées par déposition physique des débris de Ce sont les roches formées par déposition physique des débris de roches ou par précipitation chimique. (Grès, Calcaire, Argile) – ** les plus importantes pour l’accumulation de l’huile & Gaz.
•
Roches Métamorphiques: – Elles résultent de la transformation physique des roches ignées ou sédimentaires sous l’effet de la température et/ou la pression. (Marbre, Ardoise)
Géologie: Roches Sédimentaires Géologie: g Roches Sédimentaires •Déposées par l’eau, le vent ou la glace. •Constituées des débris ou morceaux de roches arrachés à des roches préexistantes. préexistantes •Les apports transportés sont déposés dans un bassin puis compactés avec l’enfouissement sous l’effet du poids des dépôts sus‐jacents. • Ce phénomène continue jusqu’à la création des roches sédimentaires. • Il se compte en millions d’années.
Classification des roches Sédimentaires Selon leurs origines, les roches sédimentaires sont classées en trois types principaux. 1 1. 2. 3.
Détritique ou Clastique: Détritique ou Clastique: formées de débris d formées de débris d’autres autres roches ou roches ou d’autres minéraux. (Grès, Conglomérat, Argile) Chimique: formées par précipitation des ions dissous dans les eaux des mers et des océans des mers et des océans. (Sels Carbonates) (Sels, Carbonates) Organique: formées des restes des plantes ou des animaux morts (Charbon)
Clastique: Conglomérat
Chimique: Halite (Sels)
Organique: Charbon
Propriétés des Roches Sédimentaires Propriétés des Roches Sédimentaires On a déjà vu que les roches sédimentaires sont composées des débris de roches (particule, morceaux) arrachés à des roches p ée s a es préexistantes. La nature de ces fragments est très importante pour la migration et l’accumulation des hydrocarbures dans les roches sédimentaires. Les principales caractéristiques qui contrôlent ces deux Les principales caractéristiques qui contrôlent ces deux phénomènes sont: ‐‐ la porosité ‐‐ la perméabilité l é bl é
Propriétés des Roches Sédimentaires: la Porosité (Φ la Porosité (Φ) • Le rapport du volume des espaces des vides dans la roches sur le volume total de la roche considérée. • POROSITE % = (Volume des pores / Volume POROSITE % = (Volume des pores / Volume Total )X 100
Propriétés des Roches Sédimentaires: la Perméabilité (K) • La facilité avec laquelle une roche se laisse p traverser par les fluides. • C’est un facteur important dans la migration des HC des HC.
Propriétés des Roches Sédimentaires: la Perméabilité (K)
3/s. Q= Débit du fluide traversant la roche en cm Q Débit d fl id t tl h / S= Section de passage du fluide en cm2. µ= Viscosité du fluide en centipoises. Δ P/ Δl = P2‐P1 / Δl = Gradient de pression entre les deux faces de l'échantillon en bar/cm. K= Perméabilité de l'échantillon en darcy (d).
P1 Δl
Le darcy est une unité très grande, on utilise alors son sous‐ multiple: le millidarcy (md). multiple: le millidarcy
P2 S
Roches Sédimentaires et Structures
Géologiques •
Les roches sédimentaires sont déposées dans leurs majorité en couches horizontales.
•
Ces couches peuvent être sujettes à des contraintes tectoniques qui les déforment. déforment Selon le style de déformation, une variété de structures géologiques sont formées en conséquence. C structures Ces t t sontt d’une d’ grande d importance i t d dans l’ l’accumulation l ti des d HC.
• •
Voyons ensemble quelque unes des plus importantes structures Æ
Structures Structures Géologiques Structures Géologiques: Plis Géologiques Plis Géologiques: Les plis sont causés par le plissement des couches sédimentaires horizontales.
Structures Géologiques: Structures Géologiques: Failles gq Failles Quand les contraintes de rupture des roches sont atteintes, les couches se cassent et forment des failles. Faille Normale: Dé Décrochement: h t
Faille Inverse:
Résumé sur les Roches Sédimentaires Résumé sur les Roches Sédimentaires •
Elles sont formées p par le dépôt p et la consolidation des fragments g de roches ou par précipitation chimique.
•
Elles ont la faculté de stocker et de laisser traverser les fluides à travers leurs structures grâce à leurs caractéristiques pétrophysiques qui sont la Porosité et la Perméabilité. Perméabilité
•
Sous l’effet des contraintes tectoniques, elles se déforment et forment des structures t t géologiques é l i comme les l failles f ill ett les l plis. li
•
Ces structures sont le siège des pièges à Hydrocarbures.
•
Les plus importantes en relation avec les accumulations d’huile et de gaz.
Voyons maintenant leur relation avec les accumulations des HC Æ
TEST D D’ASSIMILATION ASSIMILATION N°1 N 1 1 QUELLES SONT LES TYPES DE ROCHES? 1. 2 QUELLES SONT LES TYPES DE ROCHES 2. SÉDIMENTAIRES? 3. CITER LES STRUCTURES GÉOLOGIQUES É 4. QUELLES SONT LES PROPRIÉTÉS DES ROCHES SÉDIMENTAIRES?
HYDROCARBURES
Introduction
Hydrocarbures: Formation Hydrocarbures: Formation Hydrocarbures: Formation • La formation des HC est conditionnée par: – La décantation de la matière organique. – L’enfouissement de roches qui la contienne. – Augmentation de la Température et de la g p Pression de ces roches.
Hydrocarbures: Origine du pétrole Origine du pétrole 1.
2.
3.
Le Pétrole est formé quand les phytoplancton et le zooplancton microscopiques meurent et se déposent dans les fond marins où ilss so sont p préservés ése és da danss u un eenvironnement o e e aanaérobique. aé ob que L’enfouissement des roches les contenant sous d’autres sédiments, entrainant leur compaction et l’isolation de la matière organique de la présence de l’oxygène. l’oxygène Craquage de la MO sous l’effet de la température et la pression durant les temps géologiques.
Hydrocarbures: Système Pétrolier Hydrocarbures: Système Pétrolier Système Pétrolier • Le système Pétrolier comprend les éléments suivants: – Roche mère – Roche Réservoir Roche Réservoir – Migration – Piégeage des HC (roche couverture et structure) – Voyons chacun de ces éléments de près Æ
Hydrocarbures: Roche Hydrocarbures: Roche Mère Roche Mère Mère • C’est une roche riche en MO, qui si elle est chauffée suffisamment générerait de l’huile ou du gaz. – Les roches mères typiques sont souvent des argiles. Cependant elle doivent contenir plus de 10% de MO.
• Les Roches Mères d’origine g marine sont ggénératrices de l’huile, alors que les Roches Mères d’origine terrestre sont ggénératrices de ggaz.
Hydrocarbures: Roches Hydrocarbures: Roches Réservoirs Roches Réservoirs Réservoirs • Ce sont des roches souterraines dotées de porosité et p p perméabilité suffisantes p pour stocker et laisser migrer les HC. • Les Roches Sédimentaires sont les plus fréquentes roches réservoirs puisqu’elles ont plus de porosité que la plupart des roches ignées et métamorphiques.
Hydrocarbures: Migration Hydrocarbures: Migration C est le mouvement des hydrocarbures des roches mères vers C’est les roches réservoirs. •Migration Primaire: le passage des HC immédiatement générés de la roche mère vers le voisinage poreux et perméable. Appelé aussi ‘expulsion des HC’. •Migration Secondaire: le mouvement ultérieur des HC dans les roches réservoirs vers un piège ou autre emplacement de stockage.
Hydrocarbures: Facteurs affectant la Migration Porosité:
Perméabilité:
Hydrocarbures: Pièges Hydrocarbures: Pièges Un piège est une structure géologique ou une disposition stratigraphique i hi capable bl de d retenir i des d HC. Il est formé suite à une évolution des conditions géologiques (à ll’échelle échelle du bassin) qui font que les HC sont retenus dans l’espace poreux des roches réservoirs. • Deux (2) types de pièges: Pièges Stratigraphiques: Stratigraphiques résultant du changement du type des roches, biseau, discordance ou autre élément géologique tel un récif. Pièges Structuraux Structuraux: les HC sont piégés dans les structures géologiques tels les failles et les plis.
Hydrocarbures: Pièges Structuraux Hydrocarbures: Pièges Structuraux Pièges Structuraux Ce sont des structures formées par les événements tectoniques.. tectoniques Les failles et les plis sont des exemples classiques des pièges structuraux. Les plus communs des pièges structuraux sont les anticlinaux. A peu près 80 % des réserves mondiales en HC se trouvent dans les plis.
Hydrocarbures: Pièges Stratigraphiques Hydrocarbures: Pièges Stratigraphiques Pièges Stratigraphiques Ce sont les changements des caractéristiques des roches latéralement ou verticalement qui sont à l’origine de l’ l’accumulation l d HC, à la des l différence d ffé d pièges des è structuraux. Ou le changement du type de roches tel les biseaux, biseaux les discordances ou les récifs. Cependant, quelque uns des pièges stratigraphiques n’ont aucune relation avec les structures.
Hydrocarbures: Pièges Stratigraphiques Hydrocarbures: Pièges Stratigraphiques Pièges Stratigraphiques Di Discordance d
