Extraction de pétrole et de gaz

Formation du pétrole ou du gaz

Le pétrole est formé par l’accumulation de masses énormes de débris organiques microscopiques au fond des mers et des deltas et leur transformation par l’action de bactéries anaéorobies (définition : désigne la famille des bactéries qui ne peuvent vivre qu’en l’absence d’oxygène, ou dont le développement est possible en l’absence d’oxygène).

Ce processus prend plusieurs dizaines de millions d’année et résulte en la génération du kérogène qui est un composé formé de carbone et d’hydrogène. Le kérogène se trouve disséminé dans une couche géologique appelée roche-mère. L’enfouissement de la roche-mère à des profondeurs supérieures à 1000m provoque une deuxième transformation par craquage des molécules sous l’effet de la forte pression et de la forte température. Des hydrocarbures liquides (et/ou gazeux) sont formés qui, grâce à leur faible densité, migrent vers la surface et peuvent être piégés dans une roche-réservoir. Ils forment alors un gisement de pétrole (ou de gaz). La roche-réservoir est une roche poreuse et perméable qui contient le pétrole et de l’eau de mer fossile ; elle doit être surmontée d’une roche imperméable (roche-couverture) pour bloquer la migration des hydrocarbures.

Schéma d'un système pétrolier (BRGM)"
Schéma d’un système pétrolier (BRGM)


Distribution de fluide dans une roche-réservoir à l'échelle du grain (BRGM)"
Distribution de fluide dans une roche-réservoir à l’échelle du grain (BRGM)

Exploration du pétrole ou du gaz

L’exploration pétrolière est une branche de l’industrie qui regroupe l’ensemble des activités permettant de localiser les gisements. Une évaluation des différents facteurs nécessaires à l’existence d’un gisement exploitable est effectuée avec une approche géostatistique. La présence d’une roche-mère est déduite des études géologiques de bassin, la génération potentielle de pétrole ou de gaz est estimée par des études géochimiques et la présence de pièges pétroliers doit être indiquée par une campagne d’acquisition sismique qui permet d’obtenir une échographie du sous-sol.

Prospection sismique (BRGM) -  voir en grand cette image"
Prospection sismique

Comme les résultats de l’évaluation géologique et géophysique ne donnent que des probabilités de succès (avec un taux moyen de réussite de 1 sur 7), un forage   doit être réalisé pour pénétrer la roche-réservoir et confirmer la présence de pétrole (ou de gaz).
Les données de la production du puits   (débit  , nature et proportion des effluents) sont obtenues par la suite à l‘occasion des essais de production réalisés à l’issue du forage  . Ces essais de puits   nécessitent la mise en place de garnitures de tests et peuvent durer de plusieurs jours à plusieurs semaines.

L’extraction de pétrole ou de gaz en France

L’extraction du pétrole (ou du gaz) est effectuée par l’intermédiaire de puits   forés dans la roche-réservoir, qui canalisent le pétrole vers les installations de traitement situées en surface : le pétrole jaillit naturellement lorsque la pression du gisement est élevée, mais une pompe doit être installée par la suite après que la pression ait chuté.

Pompe de puits à pétrole Chuelle (45) (© BRGM - Patrick Lebret) -  voir en grand cette image"
Pompe de puits à pétrole Chuelle (45) (© BRGM - Patrick Lebret)

Les productions françaises de pétrole et de gaz sont faibles et représentent environ 1% de la consommation nationale. La production de pétrole est d’environ 800 000 tonnes en 2013, répartie entre le Bassin Parisien (60%) et l’Aquitaine (40%).
La production de gaz est d’environ 0, 8 milliards de m3, venant presque en totalité du Bassin Aquitain. Le gros gisement gazier de Lacq (dans les Pyrénées Atlantiques) qui a fourni jusqu’à 30% des besoins français est maintenant épuisé.

Extraction de pétrole dans le bassin parisien

Dans le Bassin Parisien, une vingtaine de gisements de pétrole sont exploités, dont la roche-réservoir est située entre 1500m et 3000m de profondeur, principalement dans la formation géologique du Dogger (Jurassique Moyen).
Le premier gisement découvert dans le bassin parisien date de 1957. Il s’agit du gisement de Coulommes-Vaucourtois, encore exploité de nos jours. Près de 3 000 forages ont été réalisés depuis, avec de belles découvertes comme celles des gisements de Chaunoy, Villeperdue, Itteville,..

Actuellement, une dizaine de puits   de recherche et de développement sont forés chaque année dans le bassin parisien.
La liste des carte des gisements de pétrole et de gaz du bassin parisien est disponible sur le site du Ministère en charge de l’Ecologie.

La production de pétrole du Bassin Parisien (soit environ 480 000 tonnes ou 550 000 m3 par an) s’effectue principalement en pompant un mélange pétrole/eau souterraine, dans une proportion d’environ 10% de pétrole et 90% d’eau souterraine (à noter : certains gisements du bassin parisien sont anhydres). Ces eaux pompées sont récupérées dans les installations pétrolières de surface et sont ré-injectées dans le gisement à des fins de maintien de pression par des puits   spécialement équipés.

Les forages pétroliers du bassin Seine-Normandie sont donc des forages profonds. Une étude a été réalisée par le BRGM, en partenariat avec l’Agence de l’eau Seine-Normandie et la DRIEE Ile-de-France, afin d’évaluer les risques générés par les forages profonds sur la qualité des aquifères traversés sur le bassin Seine-Normandie. Les forages profonds concernés par cette étude sont les forages d’eau, les forages de recherche et d’exploitation d’hydrocarbures, les forages géothermiques et les forages pour le stockage de gaz. Les résultats de cette étude sont présentés dans deux rapports du BRGM : rapport BRGM/RP-52102-FR et rapport BRGM/RP-51312-FR.

Pour en savoir plus

  • Portail français des ressources énergétiques du sous-sol (hydrocarbures, géothermie à haute température, stockage souterrain) : http://www.minergies.fr/fr

Revenir en haut

Usage du sous-sol