Les Roches D'hydrocarbure

Les différents types de roches d’hydrcarbure

Introduction :

Un hydrocarbure est un composé organique contenant essentiellement des atomes de carbone et d’hydrogène.

Sous forme de carbone fossile, ils sont une ressource energétique essentielle pour l’économie depuis la révolution industrielle, mais aussi sources de gaz à effet de serre issus de leur utilisation massive, notamment dans le domaine de l’industrie pétrolière.

C’est une source non renouvelable dont les gisements s’épuisent peu à peu, sont donc plus difficilement exploitables et de fil en aiguille, deviennent de ce fait plus coûteuses.

Le mot hydrocarbure est généralement utilisé pour faire référence, en particulier au pétrole, charbon ou encore au gaz naturel.

I – Définitions

La roche-mère désigne la roche où se forment des hydrocarbures. Ceux-ci sont issus de la transformation de sédiments riches en matière organique qui se déposent généralement sur les fonds océaniques. À l’échelle des temps géologiques, les sédiments marins s’enfoncent et se solidifient tandis que la matière organique (sous l’effet de l’enfouissement et de la température géothermique) se décompose en hydrocarbures liquides et gazeux.

La roche-réservoir se définit comme une roche où des hydrocarbures s’accumulent. De densités plus faibles que l’eau, les hydrocarbures de la roche-mère migrent vers la surface à travers les strates de roches sédimentaires. Au cours de cette migration, les hydrocarbures peuvent rencontrer une couche imperméable. Ils se retrouvent piégés en dessous de ce « toit » (appelé roche-couverture), au sein d’une roche poreuse et perméable qui devient la roche-réservoir. Celle-ci est capable de concentrer de grandes quantités d’hydrocarbures, aboutissant à des gisements de pétrole et/ou de gaz.

Les roches sédimentaires proviennent de l'accumulation de sédiments qui se déposent en couches.

II – Les différents types de roches d’hydrocarbure (non conventionnels)

Dans les roches d’hydrocarbure, on a la grande famille des roches sédimentaires dans lesquelles se divisent en plusieurs branches ses composants :

- le gaz de houille : Le charbon a une origine purement végétale. Bien que se déposant et évoluant de la même manière que les autres types de matière organique, la matière organique végétale a ses caractéristiques propres : elle est souvent très riche en carbone mais pauvre en hydrogène ; elle ne génère donc que très peu d’hydrocarbures liquides. Dans les mines de charbon, on exploite donc la matière organique elle-même. Si charbon et pétrole peuvent apparaître comme deux mondes différents, la limite est plus étroite entre les roches-mères. Bien que d’origine différente, le gaz de houille est bien un “hydrocarbure de roche-mère” et, d’un point de vue chimique, il n’est formé quasiment que de méthane. Une particularité importante du gaz de houille réside dans le fait qu’une partie du gaz peut être contenue dans les fractures du charbon, mais que la majeure partie du méthane est en fait adsorbée sur le charbon lui-même, comme les gaz de schiste le sont sur la roche-mère qui les aproduits, mais en plus grande quantité?

- le gaz de schiste ;

- le pétrole (ou huile) de schiste ;

- les schistes bitumineux.

Le gaz de houille est adsorbé sur du charbon. Pour les trois autres, en revanche : les limites entre schistes bitumineux, pétroles et gaz de schiste ne sont pas franches. Tous trois sont générés dans des roches-mères, généralement des argiles ayant un fort contenu en matière organique, et ne se distinguent les uns des autres que par leur histoire géologique et l’état de maturité de la matière organique dont ils sont issus, cette maturité dépendant elle-même de la température atteinte au cours de l’enfouissement : si l’enfouissement a été insuffisant (moins de 2 000 m), la matière organique contenue dans les schistes n’est pas transformée en hydrocarbures. On parle alors de “schistes bitumineux"

Pour produire des hydrocarbures à partir de ces roches, il est nécessaire de faire

artificiellement ce que la nature n’a pas fait. On doit donc les chauffer afin de transformer la matière organique en hydrocarbures

ROCHES SEDIMENTAIRES

Roches calcaires : en domaine marin la consolidation des calcaires survient tardivement sous une grande épaisseur de sédiments qui entraîne de forte pression (plusieurs centaines de mètres) effet de compaction qui « soude » les particules par diminution de la porosité (obstruction des pores).

Roches détritiques conglomérés : constituées de matériaux grossiers cimentés dans des sables, des galets, des gélifracts.

Roches argileuses : boues argileuses deviennent compacte et durcissent vers les argilites ou les marnes

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