PÉTROLEL'exploration pétrolière

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

L'exploration (ou prospection) pétrolière a pour but la découverte d'accumulations d'hydrocarbures liquides et gazeux éventuellement solides, techniquement et économiquement exploitables. Ces gisements se rencontrent plus ou moins profondément dans les bassins sédimentaires où ils sont reconnus par des forages. Le pétrole et le gaz ne peuvent généralement être détectés directement à partir de la surface. Aussi la localisation des forages d'exploration est-elle précédée d'une série d'opérations de reconnaissance aboutissant à la définition d'une implantation de sondage. Cette préparation met en œuvre des techniques géologiques et géophysiques de plus en plus complexes et coûteuses.

Au cours de son histoire, qui couvre un peu moins d'un siècle et demi, la recherche du pétrole est passée par trois stades principaux.

Au début, les forages ont été implantés au voisinage immédiat d'indices de pétrole ou de bitume présents à la surface du sol. C'était un procédé de prospection directe.

À la suite de différentes observations, il apparut que le pétrole et le gaz se rencontraient de préférence, sinon généralement, en situation anticlinale, ces grandes voûtes de l'architecture du sous-sol. Cette « règle anticlinale », qui traduit la première intervention de la géologie dans l'exploration pétrolière, constitue toujours le principe de base de la prospection. Mais ce n'est qu'une approche indirecte : le pétrole ou le gaz se sont accumulés au sein de dômes et d'anticlinaux, ou plus généralement de « pièges » constitués par la déformation des couches sédimentaires, dans la mesure où des hydrocarbures se trouvaient au voisinage. Malgré le renfort de la sismique, qui permet de déceler directement les formes structurales profondes, les succès restent soumis à certains risques d’exploitation.

Aujourd'hui, une meilleure connaissance de la géologie des hydrocarbures permet de compenser l'épuisement des gisements les plus faciles à découvrir en procédant suivant une démarche moins indirecte. Les anticlinaux constituent toujours les objectifs de choix du prospecteur, mais ils ne sont plus les seuls.

Les progrès de la sédimentologie, de la géochimie et de l'étude des bassins sédimentaires ont permis de mieux comprendre la genèse des hydrocarbures à partir de la matière organique déposée dans certains milieux aquatiques particuliers abrités, et soumise à certaines conditions d'enfouissement, de l'ordre de 2 000 à 3 000 mètres, provoquant une maturation et une transformation en produits liquides ou gazeux. On commence à se représenter avec plus de précision cette migration généralement limitée des hydrocarbures et leur concentration au sein des roches poreuses et perméables des zones hautes suffisamment protégées se trouvant au voisinage (cf. pétrole - Le pétrole brut). Autrement dit, le prospecteur, mieux armé grâce à des techniques géophysiques plus performantes, en particulier par une sismique à haute définition (3D), s'intéresse à toute forme géométrique assimilable à des anticlinaux dans tous les ensembles sédimentaires suffisamment puissants, aussi bien à terre que par des fonds marins de plusieurs milliers de mètres au large des côtes (offshores profonds).

Si l'exploration pétrolière contribue souvent, pour une large part, à la mise en valeur d'un pays, elle constitue, par ailleurs, une entreprise industrielle – aux risques particulièrement élevés – et, comme telle, elle s'inscrit dans une perspective économique.

Géologie du pétrole

Le pétrole et le gaz naturel, appelés fréquemment hydrocarbures par analogie avec leurs constituants essentiels, sinon exclusifs, sont des « roches sédimentaires », c'est-à-dire qu'ils prennent naissance au cours des processus de sédimentation. Le terme « roche », qui peut choquer de prime abord pour désigner des fluides, doit être pris dans le sens, le plus large, de dépôt formé, comme le charbon, les minerais, les schistes, etc., à la suite d'un ensemble de phénomènes géologiques. Mais le pétrole est évidemment un sédiment très particulier, qui se distingue de toutes les autres roches sédimentaires par trois qualités remarquables : il est complexe et peut être composé de plusieurs centaines de constituants différents, en majeure partie des hydrocarbures paraffiniques, naphténiques, aromatiques (cf. pétrole - Le pétrole brut) ; il est mobile, tout comme l'eau, et se déplace au sein des sédiments qui l'abritent, sous l'effet de la poussée d'Archimède, ce qui implique qu'il ne se rencontre généralement pas là où il a pris naissance ; il est fragile et se décompose sous l'action de températures supérieures à 200 ou 300 0C ou au contact de l'atmosphère ou d'eaux météoriques.

Du fait de ces caractéristiques, le chemin est long et souvent difficile à suivre depuis la formation du « sédiment pétrole » jusqu'à sa concentration dans des gisements. Trois conditions sont en effet nécessaires pour qu'un gisement soit réalisé : il faut évidemment la présence d'hydrocarbures, c'est-à-dire la présence de conditions favorables à leur genèse, que l'on définit généralement par l'existence de roches mères ; il faut que les hydrocarbures formés rencontrent des roches-réservoirs où ils puissent circuler et se rassembler ; il faut enfin que ces roches-réservoirs forment des pièges, où le pétrole et le gaz soient arrêtés dans leur migration et puissent se concentrer.

Roches mères

Les hydrocarbures sont le résultat de la transformation au cours de l'enfouissement de sédiments riches en matière organique. Ces sédiments se déposent le plus souvent dans des dépressions lacustres ou marines, en milieu confiné et anoxique. Sous l'action des transformations bactériennes, qui libèrent certaines quantités de méthane (gaz des marais, ou gaz biogénique), la matière organique, d'origine planctonique, principalement algaire, ou provenant de débris de végétaux supérieurs, donne le kérogène que l'on qualifie, d'après ces origines, de sapropélique (types I et II) ou d'humique (type III).

Au cours de l'enfouissement, sous l'effet plus spécialement de la température, ce kérogène se transforme normalement en hydrocarbures, les types I et II donnant en majeure partie des hydrocarbures liquides, ceux du type III du gaz. La tranche de terrain correspondant à cette fourchette de température et de profondeur est appelée « fenêtre à huile ». À plus grande profondeur, les molécules d'hydrocarbures liquides sont littéralement cassées sous l'effet de la température et transformées en hydrocarbures gazeux, et finalement en méthane.

Simultanément, sous l'effet de la pression, les hydrocarbures formés sont progressivement expulsés de la roche mère, pour migrer dans des roches à plus forte porosité et perméabilité : c'est la migrati [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 11 pages

Médias de l’article

Gisement d'Ozouri, Gabon

Gisement d'Ozouri, Gabon
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Types de pièges à hydrocarbures

Types de pièges à hydrocarbures
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Champs de gaz de la mer du Nord

Champs de gaz de la mer du Nord
Crédits : Encyclopædia Universalis France

carte

Afficher les 3 médias de l'article


Écrit par :

Classification

Autres références

«  PÉTROLE  » est également traité dans :

PÉTROLE - Le pétrole brut

  • Écrit par 
  • Bernard TISSOT
  •  • 3 437 mots
  •  • 6 médias

Le pétrole brut est un fluide constitué principalement d'hydrocarbures ; il contient également des composés organiques soufrés, oxygénés et azotés. On le rencontre dans les bassins sédimentaires, où il occupe les vides de roches poreuses appelées réservoirs. Les gisements de pétrole correspondent à une accumulation dans une zone où le réservoir présente des caractéristiques favorables et constitue […] Lire la suite

PÉTROLE - Géographie du pétrole

  • Écrit par 
  • Christophe BÉLORGEOT
  •  • 5 064 mots
  •  • 3 médias

Dans les vingt années qui ont précédé le premier choc pétrolier, de 1953 à 1973, la production mondiale de pétrole brut a plus que quadruplé, progressant de 654 millions de tonnes (Mt) à 2 870 Mt. Sous l'effet de la hausse brutale des prix, initiée en 1973, sa croissance s'est ralentie et, après avoir atteint 3 190 Mt en 1979, le deuxième choc pétrolier a entraîné une baisse de la production, la r […] Lire la suite

PÉTROLE - L'exploitation des gisements

  • Écrit par 
  • Yves BARBIER, 
  • Daniel CHAMPLON, 
  • Pierre SIMANDOUX
  •  • 7 214 mots
  •  • 4 médias

S'il incombe aux équipes de prospection de trouver des gisements, le rôle de celles qui sont chargées de la production est d'en tirer le meilleur parti. Essentiellement empirique d'abord, l'extraction des hydrocarbures, pétrole et gaz naturel, est progressivement devenue une technique étayée sur des bases sci […] Lire la suite

PÉTROLE - Le transport

  • Écrit par 
  • Pierre HOUSSIN, 
  • Georges WESSELS
  •  • 6 969 mots
  •  • 8 médias

Malgré les nombreuses et considérables variations de prix qu'il a connues depuis 1973, le pétrole conserve toujours dans le monde une place prépondérante, en tête des différentes sources d'énergie, soit 36,4 p. 100 en 2005, alors que les combustibles solides représentaient 27,8 p. 100 et le gaz naturel 23,5 p. 100. Pour la France, qui a largement dévelop […] Lire la suite

PÉTROLE - Économie pétrolière

  • Écrit par 
  • Jean-Marie BOURDAIRE
  •  • 7 219 mots
  •  • 4 médias

L'industrie pétrolière moderne naît aux États-Unis, au milieu du xixe siècle, sous la pression de la demande de combustible pour l'éclairage. Trop chassée pour son huile, la baleine à spermaceti se fait rare. Le pétrole suintant à la surface, dont le colonel Ferris vient de découvrir la distillation (pour fabriquer du pétrole lampant, à utiliser dans […] Lire la suite

PÉTROLE - La fin du pétrole : mythes et réalités

  • Écrit par 
  • Claude JABLON
  •  • 2 351 mots

La forte augmentation du prix du pétrole depuis le début du xxie siècle, est venue remettre sur le devant de la scène une série de préoccupations concernant le futur énergétique de notre planète : perspective d'un épuisement des ressources pétrolières, exploitation d'énergies renouvelables, risque […] Lire la suite

PÉTROLE - Le raffinage

  • Écrit par 
  • René DAUDIN
  •  • 5 412 mots
  •  • 5 médias

Le raffinage du pétrole est une industrie lourde qui transforme un mélange d'hydrocarbures, appelé pétrole brut, en produits énergétiques, tels que carburant et combustibles, et en produits non énergétiques, tels que matières premières pétrochimiques, lubrifiants, paraffines et bitumes. Les produits sont ensuite acheminés vers le consommateur final, so […] Lire la suite

PÉTROLE - Le stockage

  • Écrit par 
  • André CLERC-RENAUD
  •  • 2 491 mots
  •  • 3 médias

On entendra par pétrole l'ensemble des hydrocarbures, qui, selon leur composition chimique, les conditions de température et de pression où ils se trouvent, ont des aspects physiques divers. Les techniques de stockage visent, tout au long de la chaîne qui va de la production à la consommation, à emmagasiner le plus économiquement possible toutes sortes […] Lire la suite

OFFSHORE - Installations offshore

  • Écrit par 
  • Bernard ANDRIER, 
  • Philippe OZANNE
  •  • 12 608 mots
  •  • 3 médias

Précédées par les plates-formes du lac de Maracaïbo (Venezuela) dans l'entre-deux-guerres, les premières installations pétrolières en mer ont vu le jour dans le golfe du Mexique au cours des années 1940-1950 ; elles n'étaient alors que des extensions en eau peu profonde d'équipements déjà éprouvés à terre. C'est plus précisément en 1947 que, pour la première fois, la compagnie américaine Kerr-Mc G […] Lire la suite

GAZ NATUREL

  • Écrit par 
  • Bernard CLÉMENT, 
  • François DEBIEN, 
  • Évrard DE FOSSEUX, 
  • Jean-Pierre PERRET, 
  • Odile PUYRAIMOND, 
  • Patrick de RENÉVILLE, 
  • Michel RICHARD
  •  • 16 822 mots
  •  • 26 médias

Dans le chapitre «  Exploitation d'un gisement »  : […] Le processus de production du gaz naturel est simple et très proche de celui du pétrole. Après la phase d'exploration permettant d'identifier l'emplacement et les caractéristiques d'un gisement, le gaz naturel est extrait du sol par forage, à partir d'installations terrestres ou de plates-formes marines (photo 1 ). Puis, il est transporté, par tuyau ou bateau, jusqu'à une usine de traitement proch […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

18-26 mai 2021 Énergie - Climat - Environnement. Activisme pro-climat de certains actionnaires des compagnies pétrolières.

pétrole et de gaz naturel signifie qu’il n’y a pas d’exploration requise et qu’aucun champ gazier et pétrolier nouveau n’est nécessaire au-delà de ceux déjà approuvés. » Le 26, le tribunal de La Haye, aux Pays-Bas, saisi d’une plainte déposée par sept organisations environnementales et des milliers de citoyens, contraint la major pétrolière anglo-néerlandaise […] Lire la suite

2-29 mai 2010 États-Unis. Extension de la marée noire dans le golfe du Mexique

pétrolière de B.P. dans le golfe du Mexique en avril, le président Obama, en visite sur les côtes de Louisiane menacées par la marée noire, estime que « B.P. est responsable de cette fuite. B.P. paiera. » Le 8, B.P. annonce que la mise en place, la veille, d'un couvercle destiné à contenir la fuite de pétrole, par 1 500 mètres de fond, est un échec […] Lire la suite

Pour citer l’article

Alain PERRODON, « PÉTROLE - L'exploration pétrolière », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/petrole-l-exploration-petroliere/