Exploration pétrolière par la méthode gravimétrique

Etant un pays frappé par une crise politico-économique, Madagascar espère trouver son décollage économique à travers les ressources naturelles dont elle dispose et parmi ces dernières, le pétrole et le gaz. Certes, pendant une trentaine de décennie future, le pétrole et le gaz resteront encore comme sources principales d’énergies de notre planète Terre. Pour cela, la découverte d’un gisement du pétrole ou du gaz dans les bassins sédimentaires malgaches sera un grand atout et levier du développement économique de Madagascar.

Actuellement, de gigantesque gisement de gaz a été découvert dans les zones littorales de Mozambique. Or, par analogie géologique, ces dernières se sont formées dans les mêmes conditions paléotectoniques, paléogéographiques que les assises sédimentaires malgaches, en particulier le bassin sédimentaire de Majunga prédominé par de formations de datation Paléomésozoique de grandes épaisseurs.

Géographie et limite géologique du bassin de Majunga

Cadre géographique du bassin de Majunga 

Le bassin de Majunga constitue l’une des deux grandes unités sédimentaires du bassin sédimentaire de Madagascar, l’autre étant le bassin de Morondava. Il est situé sur la côte Nord-Ouest de Madagascar, s’étendant entre la presqu’île d’Ampasindava et la dorsale du Cap Saint-André. La surface actuelle des terrains sédimentaires émergés est de 70 000 Km² environ. Le Bassin se prolonge sous le canal de Mozambique par un shelf étroit.

Climatologie du bassin

Tout le bassin de Majunga est affecté par un même régime climatique à saison sèche dépassant sept mois (mai à Octobre) pendant laquelle de rares pluies sont insignifiantes. La pluviosité moyenne annuelle varie de 1500 à 1700 mm, la température moyenne est élevée de 26° à 30°C. Durant l’été austral, le bassin reçoit par intermittence la mousson du Nord-Ouest donnant un vent faible ou modéré. Durant l’hiver, l’alizé du Sud-Est arrive par intermittence mais, desséché dans son trajet sur les hautes terres.

Limite géologique du bassin

Bordure Ouest et Sud-ouest du bassin
A l’Ouest, le bassin de Majunga est séparé du bassin de Morondava par la dorsale du cap St André dont l’axe cristallin, constitué des massifs de Bekodoka au Sud et d’Ambohipaky au Nord, est orienté NNW-SSE et s’étend jusqu’à 5O km environ à l’Est du Cap St André. Au Sud-ouest, l’ennoiement de la dorsale donne naissance au seuil de Manerinerina, Où l’Isalo fait communiquer les deux bassins; en son milieu, pointe un petit massif cristallin isolé, le Horst de Behazomaty. Le socle cristallin réapparait à l’extrémité Sud du bassin grâce à l’inflexion vers le Nord-Est des hauts plateaux cristallins.

Bordure Est et Sud-Est du bassin
A partir d’Ambatomainty, le socle cristallin s’étend vers le Nord-Est et limite le bassin vers l’Est. Le contact socle-sédimentaire est faillé d’Ambatomainty à Mahazoma , discordant sans faille de Mahazoma au parallèle de d’Analalava, à nouveau faillé entre Analalava et Bemanovika. A L’Est du méridien d’Ambanja, les séries sédimentaires sont en contact fréquemment faillé avec le socle.

La géologie pétrolière ou l’observation de la surface 

C’est la première étape, qui permet de repérer les zones sédimentaires méritant d’être étudiées (Structure favorable). Les géologues utilisent des photographies aériennes et des images satellite puis vont sur le terrain pour examiner les affleurements. Ces derniers peuvent en effet se renseigner sur la structure en profondeur. Ensuite l’analyse en laboratoire d’échantillons de roche prélevés permet des études sédimentol0.ogiques afin de cerner les zones les plus prometteuses.

La géophysique ou l’étude des profondeurs

Cette étude à comme objectif de recueillir le maximum d’informations pour que les forages soient entrepris ensuite avec le maximum de succès. Il s’agit essentiellement d’accumuler des données géophysiques comme la gravimétrie, la sismique réflexion et la magnétique. Les données recueillies en surface sont traitées par de puissants logiciels qui reconstituent l’image du sous-sol. Des structures sédimentaires susceptibles de receler des hydrocarbures seront mises en évidences et seront classées selon leur probabilité d’existence.

Le forage 

C’est l’étape de vérification des hypothèses, qui seule permet de certifier la présence du pétrole dans le bassin sédimentaire étudié.

L’EXPLORATION PETROLIERE PAR LA METHODE GRAVIMETRIQUE 

Anomalies de gravité 

Nous savons que les valeurs mesurées de la pesanteur varient à la surface de la Terre. Cette variation est due à l’aplatissement de la Terre aussi elle est en fonction de la distance au centre (d’après la loi de Newton) et à cause des irrégularités de densité. Ce sont ces dernières que l’on recherche lors de l’exploration géophysique. La gravimétrie est surtout utilisée pour la recherche des structures pouvant constituer des pièges telles que les dômes de sel et les anticlinaux. Elle permet également de connaître l’épaisseur des sédiments ou d’un bassin.

Il est donc nécessaire d’appliquer au point de mesure de la gravité des corrections qui tiennent compte de la présence de masse au-dessus du géoïde de référence ou de l’absence de masse en dessous du géoïde de référence. L’anomalie de gravité est ainsi définie comme étant la différence entre la mesure de pesanteur corrigée et la valeur théorique de la pesanteur produite par une Terre ellipsoïdale idéale tournant exactement comme la Terre réelle. Les anomalies sont exprimées en milligals (1 mGal = 10⁻⁵ ms⁻²).

Anomalies à l’air libre 

L’anomalie à l’air libre correspond aux variations latérales du champ gravimétrique et aux variations d’altitude. Il faut donc enlever la somme des effets gravitationnels théoriques attribuable à la latitude (gt), et additionner le produit du gradient de la gravité verticale moyenne par mètre d’altitude au-dessus du niveau de la mer (égal au taux de variation suivant la verticale de la force de gravité, soit 0,3086 mGal.m⁻¹).

Anomalie de Bouguer (AB) 

Elle représente l’effet des variations latérales de densité locales à la mesure : c’est en principe ce que l’on recherche en exploration pétrolière. Elle représente la somme de tous les corps sous la surface et elle démontre en général deux caractéristiques :

➤ Des variations du champ gravitationnel régulières et continues sur de grande distance appelées variations régionales. Elles sont produites par les hétérogénéités à grandes profondeurs.
➤ superposées à ces variations régionales, et souvent masquées par celles-ci, on observe de petites perturbations locales du champ gravitationnel qui sont secondaires en dimensions mais primordiales.

L’anomalie de Bouguer peut provenir de trois niveaux :
❖ En grande profondeur
❖ En profondeur moyenne
❖ En faible profondeur .

Plus la source est profonde, plus l’anomalie est évasée.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre I : Présentation de la zone d’étude
Chapitre II : Géodynamique et tectonique du Bassin de Majunga
PARTIE II. APPROCHE ET METHODOLOGIE
Chapitre III: Rappel sur les différentes étapes de l’étude d’un bassin sédimentaire en vue d’une exploration pétrolière
Chapitre IV : Exploration pétrolière par la méthode gravimétrique
Chapitre V: Méthode sismique réflexion
Chapitre VI : Méthode d’interprétation des données
PARTIE III .INTERPRETATION DES DONNEES
Chapitre VII : Analyse et interprétation des sections sismiques
Chapitre VIII: Interprétation gravimétrique et modélisation 2D
Chapitre IX: Analyse des formations
PARTIE IV : ANALYSE DU SYSTEME PETROLIER DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre X: Généralités sur le système pétrolier
Chapitre XI : Système pétrolier de la zone d’étude
CONCLUSION

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