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Les hydrocarbures
Pendant des milliards d’années, la Terre a évolué sans l’homme. Celui-ci est apparu très récemment, à l’échelle des temps géologiques, et il s’est progressivement approprié les richesses de la planète. Il s’est d’abord tourné vers les richesses minérales (or, argent, cuivre, fer. . .) qui ont constitué un facteur important de la puissance des anciennes civilisations ; puis, au fur et à mesure des progrès technologiques, il a considérablement accru ses besoins en énergie et a recherché, dans les ressources de la planète, les moyens de s’en procurer. L’exploitation intensive des hydrocarbures a débuté au XXème.
Origine et gisement des hydrocarbures
Origine
Jusqu’au début du 20ème siècle, beaucoup des chercheurs avaient accepté la théorie de l’origine minérale des hydrocarbures. Cette hypothèse est actuellement dépassée. Géologues et Géochimistes sont actuellement d’accord que le pétrole et les gaz naturels ont une origine organique. Un certain nombre de facteurs justifie cette théorie :
❖ Ils sont dans la majorité des cas trouvés dans les sédiments marins ;
❖ Ils sont actuellement considérés comme un produit normal de bassin sédimentaire d’où l’appellation sédiment spécial ;
❖ La découverte des porphyrines dans le pétrole confirme bien l’origine organique de cette matière.
La formation des hydrocarbures a été commencée il y a très longtemps. A cette époque, le milieu aquatique était peuplé par des matières organiques qui en mourant sont venus se déposer au fond de mer. Au fil du siècle, elles se sont accumulées sur des centaines de mètres et mélangées avec les sédiments transportés par les fleuves et les courants. La dégradation thermique de ces matières organiques pendant l’enfouissement des sédiments au cours du temps (temps géologique) les transforment en pétrole et en gaz naturel. La matière organique est essentiellement constituée par le plancton (zooplancton ou phytoplancton) des milieux marins ou lacustres (lagunes). Les cours d’eau y apportent aussi des végétaux terrestres et des micro-organismes (bactéries).
Les étapes de formation peuvent se résumer comme suit :
• Si le dépôt de ces sédiments épais s’effectue en milieu anaérobique (comme dans un bassin marin confiné), la matière organique de ces sédiments s’est conservée. C’est ce résidu insoluble est appelé kérogène.
• Ensuite, l’ensemble {sédiment+matière organique}s’enfouit par gravité dans le temps et au cours l’enfouissement, il va subir une série de transformations grâce à l’élévation de la température (gradient géothermique=3°C tous le 100 m) et de la pression.
• Et en fin, il va perdre tous ses constituants oxygénés puis s’appauvrir en hydrogènes et produire des hydrocarbures.
Le système pétrolier
Les hydrocarbures ainsi formés s’accumulent dans les sédiments épais que l’on dénomme roche mère. Elle peut être, selon les séries pétrolifères, des argiles, des marnes, des calcaires fins ou des dolomites de teinte sombre. Grace au phénomène de tassement, les hydrocarbures vont subir une migration en direction vers la surface du globe. Lors de la migration, ils peuvent rencontrer une structure géologique appelée piège à pétrole. Le piège peut être stratigraphique (variation latérale de faciès, terminaison en biseau de la couche perméable), mixte, structural (anticlinal ou faille) .Cette structure est dans la majorité de cas constituée par une roche poreuse appelée roche réservoir ou roche magasin. Cette dernière est recouverte par une roche imperméable, la roche couverture, qui empêche le parcours de la migration. Les roches réservoirs sont souvent des sables, des grés, des calcaires oolitiques ; tandis que les couvertures sont des argiles, des calcaires compacts, de sel.
Recherche des gisements d’hydrocarbures
La recherche des hydrocarbures se subdivise généralement en deux grandes phases qui sont la phase de prospection et la phase d’exploration. Sous un autre angle, on distingue la recherche sur terre (onshore) de la recherche en mer (offshore).
Prospection pétrolière
La détermination des zones d’intérêt pétrolier suppose tout d’abord la connaissance des bassins sédimentaires présentant les caractéristiques les plus favorables à la présence actuelle de pétrole ou de gaz. Si le bassin ne subit pas de trop intenses déformations tectoniques ou des intrusions magmatiques, il présente un intérêt. Si des plissements modérés l’ont affecté et si les faciès des roches sédimentaires, peu altérées, ont une dominance marine des sables, argiles, calcaires et dolomies, les possibilités de découvrir des hydrocarbures sont augmentées. La reconnaissance s’appuie sur des travaux de surface et subsurface, géologiques et géophysiques, et sur les investigations des géochimistes organiciens.
Prospection géologique :
C’est une étude sur terrain, basée généralement sur l’affleurement du sous-sol. Les objectifs sont la détermination de l’architecture des couches et leurs différents faciès. Et à partir des cartes géologiques débordant largement la zone de prospection, les géologues imaginent ce que cette architecture devient en profondeur et ils doivent évaluer quelles variations lithologiques on peut rencontrer. Outre, la présence des indices de pétrole ou de bitume en surface mérite un examen car ils témoignent l’existence d’une accumulation pétrolière en profondeur, mais aussi de fuites dans le réservoir. Dans quelques cas, ils sont aussi une manifestation de gisements épuisés naturellement par la dysmigration. Les travaux géologiques sont le plus souvent précédés et accompagnés par une étude photographique, des vues aériennes voire satellitales, des régions prospectées. Mais dans le cas où la zone intéressante est masquée par des terrains de recouvrement récents, couverts de végétation ou non, l’étude s’appuie sur des sondages de reconnaissance peu profonds.
Prospection géochimique :
C’est une méthode de prospection directe qui permet une détection directe des hydrocarbures. Elle consiste à prélever à l’aide d’outils légers (tarières) des échantillons dans la partie inférieure du sol suivant un quadrillage plus ou moins dense. Les échantillons ainsi prélevés, dont la position est bien identifiée, sont dégagés dans un laboratoire équipé d’un chromatogramme. Sur une carte à grande échelle de la région, on porte à côté de chaque point de prélèvement la teneur en hydrocarbures de l’échantillon correspondant. On trace ensuite les courbes d’iso teneurs qui donnent une image des structures gazéifères ou éventuellement pétrolifères. Cette méthode peut apporter une aide dans la recherche des pièges stratigraphiques difficiles à déceler. Ensuite, elle permet d’analyser les caractéristiques des sédiments des bassins prospectés. En fin elle donne des renseignements importants quant à la migration des hydrocarbures de la roche mère à la roche réservoir.
Prospection géophysique
L’étude géophysique a pour objectif la détermination des structures profondes de l’écorce terrestre, en particulier, la définition des formes des pièges à pétrole et à gaz. L’étude se fait en surface ou à l’aide d’un avion ou hélicoptère. Une campagne de prospection géophysique comprend le plus souvent trois phases : l’acquisition des données c’est-à-dire la mesure du phénomène physique, le traitement des informations récoltées, l’interprétation géologique des résultats. Les principaux paramètres qui aident à la connaissance des structures profondes sont : la densité des roches, leur susceptibilité magnétique (c’est-à-dire leur capacité à être aimantées dans le champ magnétique terrestre), leur conductivité électrique et la vitesse de propagation des secousses imprimées aux matériaux. On peut classer les méthodes géophysiques pour la prospection en deux groupes :
• Celles qui exploitent les champs naturels telles que la gravimétrie, la méthode magnétique,
• Celles qui utilisent les champs provoqués telles que les méthodes sismique et électrique.
Et les mesures des différents paramètres ci-dessus sont obtenues par l’observation et la mesure de ces champs. Dans le domaine pétrolier, les méthodes les plus utilisées sont l’aéromagnétisme et les méthodes sismiques ; plus rarement, la gravimétrie et les techniques électriques.
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Table des matières
INTRODUCTION
Partie I. ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I: Les hydrocarbures
Chapitre II: Recherche des gisements d’hydrocarbures
Chapitre III: Impacts environnementaux des travaux de recherche pétrolière
Partie II. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDES
Chapitre I : Présentation du District de Sakaraha
Chapitre II : Le milieu physique
Chapitre III : Milieu biologique
Chapitre IV : Milieu humain
Chapitre V : Cadre économique
Partie III. ACTIVITES DE FORAGE A SAKARAHA
Chapitre I : Contexte historique du Bloc 3113 et localisation du point de forage
Chapitre II : Partie forage
Partie IV. SUIVI ENVIRONNEMENTAL DANS LE CADRE DE FORAGE PETROLIER
Chapitre I : Généralités
Chapitre II : Suivi environnemental des activités de forage
Chapitre III : Propositions de mesures correctives et Recommandations
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
