Formation et extraction du pétrole


– Qui produit et consomme le pétrole mondial ?

Le pétrole peut-être actuellement produit uniquement en l’extrayant du sol au niveau des gisements naturels de pétrole. Donc seulement les pays se trouvant au-dessus des gisements peuvent en extraire. Ils peuvent l’extraire pour l’utiliser pour eux ou l’exporter vers des grands pays consommateurs.

Producteurs de pétrole
Consommateurs de pétrole

Avec ces deux graphiques, on peut voir que certains pays produisent énormément et consomment beaucoup moins, comme l’Arabie Saoudite, ils exportent donc vers des grands pays consommateurs et non producteurs comme le Japon, l’Inde ou l’Allemagne. La production est inégalement répartie en fonction des pays. Certains pays sont situés à des positions géographiques avec beaucoup de gisements naturels, d’autres très peu voire aucun.


– Comment se forme le pétrole ?

Le pétrole se forme sur des millions d’années. Le pétrole est composé principalement d’atomes de carbone d’hydrogène lié sous formes de chaîne. Ces hydrocarbures proviennent du plancton et d’autres micro-organismes marins qui tombent sur le fond marin après leur mort. Ils sont ensuite recouverts de sédiments. Il se passe un phénomène intéressant à partir d’une profondeur de 200 mètres : l’oxygène manque et il se forme une boue de putréfaction qui se dépose avec le sable sous forme de sédiments.

A cause de la tectonique des plaques, les sédiments s’enfoncent dans la Terre. La température augmente avec la profondeur. Sous l’effet de la température, à partir de 60°C, la kérogène se transforme au cours de millions d’années en des formes plus simples d’hydrocarbures. La température et le temps sont des paramètres majeurs. Quand la couche de sédiments contenant le kérogène atteint des profondeurs de 1500 à 3500 m environ, cela génère principalement du pétrole. Plus profondément, les températures deviennent trop élevées, il ne se forme plus de pétrole mais uniquement du gaz.

Le pétrole formé dans les roches-mères migre alors vers le haut des sédiments, car il est léger. S’il rencontre une couche imperméable, d’argile par exemple, il s’accumule à cet endroit et peut en être extrait plus tard. On parle dans ce cas de roche-réservoir. Le gaz naturel, qui est composé de chaines d’hydrocarbures plus courtes que le pétrole, a besoin d’encore plus de temps pour se former. Une grande partie du pétrole et du gaz naturel que nous utilisions aujourd’hui trouve son origine dans un temps où les dinosaures peuplaient notre planète bleue, il y a 150 millions d’années. Environ 15 m3 de pétrole continuent à se former chaque jour, mais nous en utilisons quotidiennement 15 millions de m3.

Formation de pétrole

– Comment extrait-on le pétrole ?

Tout d’abord les géologues vont rechercher où ils peuvent extraire le pétrole, car il n’y en a pas partout. La recherche terrestre de pétrole s’effectue par des camions-vibreurs. Ceux-ci produisent des ondes sismiques. Elles sont réfléchies grâce au principe de la réflexion sismique. Au retour des ondes, elles seront analysées afin d’estimer la probabilité de présence de pétrole.

Recherche gisement terrestre

Pour les gisements sous-marins, ils sont recherchés par des navires-sismiques. Eux, produisent aussi des ondes sismiques grâce à des canons à air ou à eau. L’analyse des ondes se fait sur le même principe que pour les gisements terrestres. Enfin lorsque le gisement est découvert, on peut y extraire le pétrole à l’intérieur.

Recherche gisement sous-marins

Lorsque nous avons découvert un gisement, nous devons installer un forage afin d’atteindre le réservoir et y extraire le pétrole.

Pour forer jusqu’au gisement, on installe un Derrick avec à l’extrémité le trépan. Celui-ci permet de forer les couches de roches. Il creuse jusqu’au gisement, pouvant atteindre jusqu’ à 4000mètres. En forant la tige et le trépan chauffe, pour les refroidir on injecte de la boue qui permet aussi l’évacuation des débris de roches forées.
Les forages sous-marins sont atteints par différents appareils en fonction de la profondeur de l’eau pouvant aller jusqu’à 2500m.

Forage sous-marins
  1. Plateforme fixe : (100m) Elles sont fixées au fond de l’eau, et sont donc reliées avec le gisement de manière fixe et rigide avec le système d’extraction.
  2. Plateforme auto-élévatrice : (500m) Constituée d’une coque flottante installée entre des piliers métalliques.
  3. Plateforme semi-submersible : (1000m) Cette plateforme est composée d’un flotteur immergé et stabilité par des hélices et des ancres fixées aux fonds. Elle est aussi composée d’un pont qui doit se situer au-dessus de toute vague.
  4. Navire à positionnement dynamique : (>1000m) Navire qui est guidé par un satellite pour un positionnement stable et vertical au-dessus du gisement.

Lorsque les gisements sont atteints, et la pression est suffisante pour faire remonter le pétrole naturellement, les foreurs extraient le pétrole. La récupération primaire est possible lorsque le puit est dit « éruptif », c’est-à-dire que le pétrole remonte tout seul. On dit que cette méthode de récupération permet de remonter 5 à 40% du pétrole. Les chiffres dépendent énormément des puits.

Un séparateur qui est situé à la surface permet de diviser le pétrole, du gaz et de l’eau extrait du puit.

Lorsque la récupération primaire n’est plus possible, on remplace le derrick par une ou plusieurs pompes, qui sont immergées au fond du puits. On les appelle des pompes à tête de cheval.

Pompe à tête cheval

Lorsqu’on met en place une pompe on passe donc à la récupération assistée, elle-même divisée en deux parties. La première, la récupération secondaire qui consiste à augmenter la pression dans le puits grâce à des injections d’eau, et à la réinjection des gaz obtenus lors de la première récupération (CO2 ou N). Enfin la seconde partie est appelée récupération tertiaire, elle consiste à diminuer la viscosité du pétrole. Pour cela, on peut injecter du gaz dans la partie liquide du gisement.


Production de pétrole artificiel >