Extraction du pétrole

INTRODUCTION

Dès le début du siècle dernier, le pétrole est devenu la source d’énergie la plus importante dans le monde, quoique les crises successives qui ont secoué le marché pétrolier international, notamment en 1973 et 1979, aient permis l’émergence d’autres sources d’énergie. Le pétrole est une énergie fossile dont les réserves sont limitées à l'échelle de la planète. De quoi est constitué le pétrole ? Comment l’exploite-t-on ? À quoi sert-il ?

1. LE PETROLE

1. Définition

Le pétrole est un liquide d’origine naturelle, une huile minérale composée d’une multitude de composés organiques, essentiellement des hydrocarbures, piégé dans des formations géologiques particulières. Il en existe sous plusieurs formes.

1. Origine du pétrole

Le pétrole provient de la décomposition et de la transformation lente et en l’absence de l’air des matières organiques animales et végétales. A des profondeurs de1000 à 4000m et sous l’effet du mouvement de l’écorce terrestre, les boues organiques formées de liquides de glucides et de composés d’origines végétales sont enfouies progressivement en milieu marin. Ceci favorise l’élimination de plusieurs gaz (CO2, CH4, H2O) et il s’en suit une libération de quantités importantes de liquides : C’est le pétrole brut.

Les facteurs qui interviennent dans la formation des pétroles sont donc :

• La composition de la matière organique initiale ;
• La chaleur interne du sous-sol ou géothermie ;
• La durée d’action de la géothermie.

1. Composition chimique du pétrole

Les pétroles bruts sont des mélanges très complexes d’hydrocarbures. Un hydrocarbure est un composé constitué uniquement de carbone et d’hydrogène. Parmi ces hydrocarbures on peut citer :

• les alcanes : le méthane, l’éthane, le propane et le butane sont des alcanes.
• Les cyclanes : le cyclobutane, cyclopropane etc.
• Les hydrocarbures aromatiques : ce sont le benzène, le toluène.

1. EXTRACTION DU PETROLE

1. Prospection

Pour rechercher des gisements, on étudie les structures géologiques qui pourraient contenir des accumulations d’hydrocarbures liquides et gazeux exploitables. La méthode généralement utilisée est une méthode sismique, qui consiste à envoyer des ondes sonores depuis la surface et à analyser les ondes réfléchies du sous-sol pour déterminer leur nature. On a ainsi une idée sur la possibilité de présence de pétrole, qu’on vérifie en réalisant un forage.

1. Forage

Les installations de forage de base comprennent une tour (derrick), des tiges de forage, un treuil permettant de manœuvrer la garniture, une table de forage qui fait tourner la tige et le trépan, un mélangeur de boue, une pompe et un moteur pour entraîner la table de forage et le treuil.

1. Forage par percussion

La technique de forage la plus ancienne est le forage par percussion ou forage au câble. Cette méthode lente, et qui ne permet de forer qu’à de faibles profondeurs, est rarement utilisée. Elle consiste à attaquer la roche en soulevant puis en laissant tomber un trépan à ciseau lourd avec une tige au bout d’un câble. Le trépan est retiré par intervalles, et les déblais du forage sont mis en suspension dans l’eau puis ramenés à la surface par vidange ou pompage.

1. Le forage Rotary

Cette méthode est la plus courante. On l’utilise pour forer à la fois des puits d’exploration et des puits de production jusqu’à des profondeurs supérieures à 7 km. Des systèmes de forage légers, montés sur camion, sont utilisés pour forer à terre des puits sismiques peu profonds. Des systèmes mobiles et flottants rotatifs, d’un poids moyen ou important, sont utilisés pour forer des puits d’exploration et des puits de production. L’équipement de forage rotatif est monté sur une plate-forme qui comporte une tour de forage de 30 à 40 m de haut; il comprend une table de rotation, un moteur, un mélangeur de boue, une pompe d’injection, un système de levage à câble à tambour ou à treuil, et de nombreuses sections de tige d’environ 27 m de long chacune. La table de rotation fait tourner une tige carrée reliée à la tige de forage.

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