Soutenance mémoire
La diagraphie consiste à caractériser après avoir effectué un forage, les caractéristiques des roches traversées à l’aide de différentes sondes. Certaines techniques de diagraphies utilisent de sources de gamma ou de neutrons placées dans la sonde. Il existe des diagraphies instantanées, les caractéristiques de la formation étant alors enregistrées pendant le forage. Il existe également les diagraphies différées, dont les caractéristiques de formation sont enregistrées cette fois après le forage. Les outils de mesure sont alors descendus dans le sondage avant le tubage. Elles permettent de caractériser les différents constituants du sous sol, d’affirmer les corrélations litho stratigraphiques entre les puits d’une même région et de déterminer les paramètres mécaniques et hydrauliques de la formation. Autrement, les mesures diagraphiques permettent d’estimer les saturations en eau et en hydrocarbures des réservoirs traversés. Aussi, ces études diagraphiques permettent de déterminer le pendage des couches, les caractéristiques des puits de forage, la comparaison des différents puits entre eux et de repérer les couches productrices des couches non productrices.
Ainsi, l’interprétation des logs diagraphiques de la zone de Tsimiroro, va nous permettre de comprendre les différentes couches constituants ces réservoirs, les types de fluides présents, ainsi que les caractéristiques pétro physiques de ces formations. A.T. Chrysanthe [28], a étudié les diagraphies nucléaires de quelques puits de Tsimiroro. Dans ce chapitre, nous allons faire l’interprétation des différents résultats obtenus, qui vont nous permettre de mieux connaitre cette zone de formation.
Généralités sur les diagraphies
Classification
Les diagraphies sont classées en deux grandes catégories : les diagraphies instantanées et les diagraphies différées.
Les diagraphies instantanées
Elles sont réalisées pendant le forage : durant le processus même de forage on réalise des mesures dont les résultats sont fonction de la profondeur de l’outil de forage. Les diagraphies instantanées sont, soit l’enregistrement des paramètres de forage, soit des diagraphies géophysiques. La diagraphie de vitesse d’avancement est la plus fréquente que les diagraphies d’enregistrement [29]. Elle donne des informations sur les propriétés mécaniques du terrain traversé pendant le forage. En effet, plus le terrain est facile à forer, plus le forage peut s’effectuer rapidement. La diagraphie des vitesses d’avancement, doit d’une part être calibrée en fonction du type de machine utilisée. D’autre part, elle est réalisée en maintenant tous les réglages techniques le plus constant possible (couple de rotation, poussée sur l’outil, pression du fluide, etc.). Les diagraphies instantanéesde ces autres paramètres de forage sont donc complémentaires de la diagraphie des vitesses d’avancements.
Les diagraphies différées
Elles consistent à mesurer depuis l’intérieur de forage, l’une des paramètres physiques caractéristiques du terrain. Elles sont toujours effectuées, à partir d’une sonde descendue dans le forage et reliée à la surface du sol par l’intermédiaire d’un câble. Le câble rempli plusieurs fonctions :
➤ Il est porteur ; il supporte le poids de la sonde et ne doit pas s’allonger, car sa longueur sert à mesurer la profondeur de la sonde ; celle-ci doit être connue avec une précision meilleur que 0,5% (soit 5cm à 10m de profondeur).
➤ Il transporte l’énergie nécessaire à l’alimentation des circuits électroniques situés dans la sonde ;
➤ Il transporte l’information entre l’instrumentation située dans la sonde et celle qui est en surface ; si tous les circuits sont analogiques, cette information ne circule que de la sonde vers la surface ; elle est constituée par le résultat de la mesure ; si l’instrumentation utilise une technologie numérique, l’information circule dans les deux sens sous forme numérique .
Diagraphie de résistivité
La résistivité électrique est utilisée dans le domaine des géosciences, pour étudier les propriétés physiques des roches. Les roches sédimentaires sèches, ignées et métamorphiques sont pauvres en conductivité du courant électrique. Des études montrent qu’il existe des relations entre la résistivité des roches, la porosité et la saturation en eau dans la roche. Ces études montrent aussi que, connaissant la résistivité de la roche, on peut en déduire la présence d’hydrocarbure et sa qualité peut être déduite aussi .
Relation entre la résistivité de la roche et la saturation en eau
Du fait que l’huile et le gaz, ne sont pas des bons conducteurs de l’électricité, la résistivité d’une roche partiellement saturée en hydrocarbure, Rt , est plus élevée que la résistivité, R0 d’autres roches qui sont complètement saturées en eau. Si la saturation en hydrocarbure est majorée, la résistivité sera aussi majorée [30]. Cependant, dans un milieu poreux authentique, la croissance de la résistivité n’est pas forcement proportionnelle à la teneur en hydrocarbure. Comme l’hydrocarbure remplace l’eau, la résistivité croit lentement au début, l’huile ou le gaz remplit normalement le centre des pores, laissant assez de place pour le passage du courant. Les pores étant occupés par des isolants, la résistivité augmente fortement.
Supposons que l’on veut déterminer expérimentalement si un bouchon de noyau est entièrement ou partiellement saturé avec de l’eau, de résistivité connue. Si l’échantillon est partiellement saturé d’eau, le reste de l’espace des pores est occupé par des isolants (huile ou gaz).
Le Neutron-Neutron thermique
La source radioactive émet des neutrons rapides (vitesse >10000km/s)et dont l’énergie initiale est comprise entre 4MeV et 6 MeV. Ces neutrons ont un pouvoir de pénétration élevé qui leur permet de rentrer en collision avec les noyaux des atomes des constituants des formations rencontrées. Au fur et à mesure de leurs pénétrations, ils perdent progressivement leur énergie. Leur mouvement dans la matière peut être décomposé en trois phases [31]:
➤ Phase de ralentissement des neutrons : les neutrons sont plus ou moins ralentis selon leur angle d’incidence et selon que leur masse, se rapproche ou non de celle du noyau atomique rencontré. Les collisions avec les noyaux d’hydrogène sont les plus aptes à les ralentir puisque leurs masses sont sensiblement, les mêmes que celles des neutrons.
Ainsi ralentis, les neutrons atteignent un état énergétique dit « thermique », pour lequel leur énergie vaut 0.025eV et leur vitesse 2500m/s.
➤ Phase de diffusion : les neutrons thermiques continuent à entrer en collision avec les noyaux des milieux traversés. Durant cette phase dite de « diffusion thermique», leur énergie moyenne demeure constante.
➤ Phase de capture : les neutrons thermiques sont finalement capturés, par les noyaux de certains éléments, en particuliers ceux de chlore. Lors de cette phase, un rayonnement est émis .
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : APPROCHE GENERALE DE GEOLOGIE PETROLIERE
I.1. Le relief
I.2. Le climat
I.3. Formation et caractéristique d’une roche mère
I.4. Etape de la génération des produits pétroliers
I.4.1. La diagenèse de la matière organique
I.4.2. La catagenèse du kérogène
I.4.3. La métagenèse du kérogène
I.5. Conditions de genèse des hydrocarbures dans la roche mère
I.5.1. Effets de la pression
I.5.2. Effet de la matrice minérale
I.5.3. Effet de l’eau
CHAPITRE II : GOELOGIE PETROLIERE DE MADAGASCAR
I.1. Formation des couvertures sédimentaires malgaches
II.2. Chrono stratigraphie et type de piège rencontrés
II.3. Description géologique du bassin de Morondava
II. 3.1. Cadre géologique
II.3.2. Description lithologique du basin de Morondava
II.3.2.1. Le groupe de la Sakoa
II.3.2.1.a. La série glacière
II.3.2.1. b. La série houillère
II.3.2.1.d. La série rouge
II.3.2.1.e. Les calcaires de Vohitolia
II.3.2.2. Groupes de Sakamena
II.3.2.3. Le groupe de l’Isalo
CHAPITTRE III : ETUDE DIAGRAPHIQUE DE LA ZONE DE TSIMIRORO
III. 1. Généralités sur les diagraphies
III.1.1. Classification
III.1.1. 1. Les diagraphies instantanées
III.1.1.2. Les diagraphies différées
III.1.2. Diagraphie de résistivité
III.1.2.1. Relation entre la résistivité de la roche et la saturation en eau
III.1.2.2. Principe des mesures
III.1.3. Diagraphies nucléaires
III.1.3.1. Le logs Gamma Ray
III.1.3.2. Le Gamma-Gamma
III.1.3.3. Le Neutron-Neutron thermique
III.1.4. Diagraphie sonique
III.1.4.1. Les outils monopôles
III.1.4.2. Les outils dipôles
III.2. Étude des logs diagraphiques de la zone de Tsimiroro
III.2.1. puits TW1
III.2.2. Puits TW2
III.2.3. Puits TW3
III.2.4. Puits TW4
III.2.5. Puits TW9
III.2.6. Puits TW10
III.2.7. Puits TW11
III.2.8. Puits TW12
CONCLUSION GENERALE
