pétroles très visqueux (par exemple le brut lourd
vénézuélien) ou en bitumes (sables bitumineux
de l’Alberta au Canada).
Notons que dans certaines conditions thermodyna-
miques particulières, le gaz généré n’atteindra pas
l’atmosphère, restant bloqué à très faible profon-
deur, dans les formations sédimentaires sous forme
d’hydrates de gaz. C’est le cas dans le pergélisol
dans les régions arctiques (en Alaska et Sibérie par
exemple) et dans les sédiments marins peu enfouis
mais gisant sous une grande profondeur d’eau comme
au large du Nigéria.
Mais c’est surtout en profondeur que les hydrocarbures
pourront s’accumuler au sein de roches perméables et
poreuses appelées roches réservoir (gréseuses et/
ou carbonatées) recouvertes de roches imper-
méables telles que des argiles (au centre de la figure
et à droite). Ce mode de piégeage dit “structural”,
car lié à des structures géologiques, est très localisé
à l’échelle du bassin sédimentaire. Il est idéal car
il permet de concentrer, retenir et préserver au fil
du temps des volumes importants d’hydrocarbures.
Il constitue de nos jours la cible principale des activités
d’exploration-production.
Les hydrocarbures piégés dans de telles structures
géologiques (on parle d’accumulations ou de gise-
ments) sont communément appelés “pétroles et
gaz conventionnels”.
Les ressources d’hydrocarbures
non conventionnels
À l’inverse des hydrocarbures conventionnels, accu-
mulés dans des structures géologiques de taille limitée
(quelques milliers de kilomètres carrés au maximum
comme pour le champ de Kashagan au Kazakhstan),
les hydrocarbures restés dans les roches mères et ceux
retenus dans les formations peu perméables sont dis-
séminés sur de très grandes étendues (ancienne mer
intérieure, bassin sédimentaire, etc.) pouvant représenter
plusieurs millions de kilomètres carrés.
des gisements d’hydrocarbures que nous connais-
sons aujourd’hui. En fonction de leur perméabilité,
les roches constitueront soit des chemins préféren-
tiels de migration pour les différents fluides (cas des
roches poreuses et perméables), soit à l’inverse des
obstacles plus ou moins infranchissables à cette
migration. C’est le cas notamment des formations
très peu perméables, tels les grès ou carbonates
compacts, ou imperméables comme les argiles ou
le sel. De même, la présence de failles affectera
différemment cette migration suivant que celles-ci
seront perméables ou pas.
Les pétroles et gaz expulsés de la roche mère inférieure
(la plus ancienne) ne peuvent qu’infiltrer les grès
compacts dont la très faible perméabilité retiendra
l’essentiel des fluides. Au-delà d’une certaine pression
ils pourront se déplacer dans la porosité du milieu
initialement saturée d’eau générant ainsi ce qu’on
appelle des
tight gas / tight oil sands.
Les fluides
restants dans la roche mère elle-même deviendront
les fameux
shale gas
et
shale oil.
Les fluides expulsés de la seconde roche mère (plus
récente) pourront migrer soit vers les grès peu com-
pacts situés au-dessous du fait de la forte surpression,
soit plus aisément vers les grès poreux et perméables
situés au-dessus. Ils parcourront lentement ces grès
jusqu’à la surface si leur migration n'est pas stoppée
par une barrière de perméabilité ou un piège
structural donnant ainsi naissance à d'innombrables
indices de surface dans le monde entier. À faible
profondeur dans le sous-sol, les hydrocarbures subiront
une dégradation bactérienne et se transformeront en
MARCH 2015 N°260 L’HYDROCARBURE 13