Cours geologie du petrole stu pdf
Cours geologie du petrole stu pdf sciences de la terre et de l'univers et vous pouvez le télécharger au format pdf, Le pétrole est un liquide brun plus ou moins visqueux d'origine naturelle, c’est un mélange complexe d'hydrocarbures, principalement utilisé comme source d'énergie. Le pétrole contient des hydrocarbures saturés, à chaînes linéaires, ramifiés ou cycliques, ainsi que des traces de soufre, d'azote, d'oxygène, d'eau salée et de métaux (fer, nickel). On le trouve en grandes quantités dans des gisements enfouis sous la surface des continents ou au fond des mers.
Les dépôts de surface de pétrole brut sont connus depuis très longtemps. La Bible mentionne le bitume, employé pour recouvrir l'arche de Noé. Le pétrole, remonté à la surface sous forme de suintement de bitume, était utilisé par les peuples de Mésopotamie, il y a plus de trois mille ans, comme mortier dans la construction des remparts, pour le calfatage des coques des navires et pour assurer l'étanchéité des citernes et conduites d'eau, comme source d'énergie et même comme médicament.
La révolution industrielle entraîna la recherche de nouveaux combustibles; les bouleversements sociaux qu'elle occasionna créèrent le besoin d'un pétrole peu onéreux et de bonne qualité pour les lampes. Toutefois, l'huile de baleine n'était accessible qu'aux riches, les bougies de suif avaient une odeur désagréable et les becs de gaz n'existaient que dans les maisons et appartements modernes des zones urbaines.
Caractéristiques de base des pétroles bruts et des gaz naturels
La principale caractéristique physique des HC et leur intérêt économique est leur pouvoir calorifique élevé, lui même fonction de leur composition chimique. Cette propriété est d’autant plus intéressante qu’elle est alliée à l’état fluide.
La notion de pétrole regroupe des réalités extrêmement diverses : certaines huiles sont complètement opaques presque aussi denses que l'eau et sont très visqueuses à température ambiante ; d'autres, à l'opposé, légères, transparentes et peu visqueuses, ont l'aspect d'une essence.
Les pétroles et les gaz naturels sont des fluides, généralement à l'état liquide ou à l'état gazeux dans les conditions habituelles, qui sont constitués principalement, sinon essentiellement, d'hydrocarbures (donc de carbone et d'hydrogène) (tableau ci-dessous). Ils ont pour caractéristique essentielle de se dissoudre intimement les uns dans les autres.
Les caractéristiques physico-chimiques des bruts sont le reflet de ces mélanges et de leurs proportions relatives, eux-mêmes conséquences du cadre et de l'histoire géologique. Elles dépendent du nombre d'atomes de carbone et d'hydrogène moléculaires ainsi que de l'arrangement de ces atomes, c'est à dire de la structure de leur molécule (BROWN et al., 1948).
Avant d'examiner les deux premières familles, il faut signaler que ces coupures ne sont qu'approximatives car les hydrocarbures, dans les conditions de gisement (pression et température élevées), forment une chaîne continue et peuvent se trouver sous une seule phase. C'est ainsi que la production d'un pétrole brut est presque toujours accompagnée par une production de gaz et que, inversement, l'exploitation d'un gisement de gaz conduit très souvent à la production d'huile.
Des règles simples permettent de définir la nature du mélange d'hydrocarbures à partir de mesures de production effectuées au cours de l'essai initial du puits : la densité et le rapport gaz / liquide. Les premières informations sont complétées par l'étude de la composition chimique et par une classification à l'aide de diagramme pression-température.
Diversité chimique des pétroles
En milieux oxydant (couverture n’est pas assez étanche) les HC sont profondément altérés et souvent détruits. L’action destructrice la plus importante semble être provoquée par des bactéries. Elles provoquent une véritable métamorphose de la fraction hydrocarbonée saturée ; élimination complète des n-alcanes, destruction intense des ramifiés (iso et anté-iso- alcanes) et de certains cyclo-alcanes à faible poids moléculaire. E – Diversité chimique des pétroles La notion de pétrole regroupe des réalités extrêmement diverses : certains huiles, complètement opaque, très denses et très visqueuses, d’autres à l’opposé à l’opposé sont légères, transparentes et peu visqueuses.
La plupart de ces différences s’expliquent par l’origine des huiles et leurs altérations éventuelles. Ainsi, une huile formée par une roche mère peu évoluée peut être extrêmement lourde et visqueuse. A l’opposé, une roche mère très évoluée (suffisamment enfoui) peut former successivement des huiles lourdes puis légères et enfin du gaz au cours de son histoire géologique.
Une façon courante de caractériser la composition chimique d’un pétrole est de reporter sur un diagramme ternaire les pourcentages respectifs d’HC paraffiniques, naphténiques et aromatiques (+ composés hétéro-atomiques).
Dans ce diagramme apparaissent d’une part la grande diversité des pétroles, mais aussi l’évolution qu’ils peuvent subir dans le sous-sol. Par exemple, la composition d’un pétrole soumis à des températures très élevées évolue vers le pôle saturé, tandis qu’un pétrole attaqué par des bactéries dans le gisement se rapprochera du pôle aromatique ; les micro-organismes dégradent préférentiellement les HC saturés. En parallèle l’altération thermique d’un pétrole se traduit par un allègement de sa composition chimique et par une diminution de sa viscosité, tandis que la viscosité la densité augment lors de la biodégradation au point de former des asphaltes pratiquement solides à la température ordinaire.
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