SEED Science

Porosité et perméabilité dans les réservoirs de pétrole. Creusons un peu

Pour en savoir plus :
Porosité et perméabilité des roches dans les réservoirs de pétrole

De quoi s'agit-il ?

  1. Un réservoir de pétrole est un corps de roches avec une porosité élevée ou de grands espaces poreux interconnectés qui contiennent du pétrole.
  2. L'extraction de ce pétrole dépend de la perméabilité de la couche rocheuse.

Espace poreux et extraction

Quand il se forme, le pétrole existe sous forme de petites gouttes dans les pores entre les particules solides de schiste. Avec le temps, la pression des roches et sédiments supérieurs expulse les gouttelettes de pétrole. Le pétrole est moins dense que la roche et a tendance à remonter à travers les fissures et les pores des couches rocheuses supérieures vers la surface.

Cependant, la migration du pétrole est parfois stoppée profondément sous terre. Le pétrole peut buter sur une couche de roche qu'il ne peut pas traverser, appelée couche imperméable. Lorsque la couche imperméable a une forme qui permet de retenir beaucoup de pétrole, on l'appelle « roche piège ». Le corps rocheux qui contient le pétrole sous la couche imperméable est appelé un réservoir. Le pétrole peut être remonté à la surface grâce au forage de puits profonds dans le réservoir. Quand un puits est foré, la pression à l'intérieur de la formation expulse le pétrole des pores où il s'est déposé vers le puits où il peut être récupéré.

Step 1

Avec l'aimable autorisation du département de l'énergie des États-Unis

La quantité de pétrole qu'une roche peut contenir dépend de la quantité d'espace entre les grains de la roche, que l'on appelle les espaces poreux.

Un des facteurs à prendre en compte lorsqu'on examine un réservoir est la quantité de pétrole qu'il contient. Les bons réservoirs contiennent beaucoup de pétrole. La quantité de pétrole qu'une roche peut contenir dépend de la quantité d'espace entre les grains de la roche, que l'on appelle les espaces poreux. Le pourcentage d'espaces poreux dans un matériau est appelé porosité. Les formations rocheuses à forte porosité présentent une grande quantité d'espaces poreux ouverts dans lesquels le pétrole peut s'accumuler. Les roches qui comportent les espaces interstitiels les plus appropriés pour les réservoirs de pétrole sont le calcaire et le grès.

Ensuite il faut savoir si le pétrole est facilement récupérable à partir de la roche. Les bons réservoirs permettent le passage du pétrole à travers la roche, jusqu'au fond d'un puits. La perméabilité est la vitesse à laquelle le pétrole (ou tout autre liquide) passe à travers les espaces poreux de la roche. Pour qu'une couche rocheuse ait une perméabilité élevée, elle doit généralement avoir une forte porosité, mais les pores doivent être assez grands et bien reliés entre eux.

On n'arrive pas à extraire tout le pétrole qui se trouve dans un réservoir, et ce, principalement parce que le pétrole adhère aux parois des pores des roches sous forme et s'accumule, formant un « revêtement ». Ces revêtements sont particulièrement épais autour des points de contact entre particules de sédiments, aux endroits où les pores deviennent étroits. Plusieurs techniques ont été développées pour récupérer une partie du pétrole restant. Une des méthodes les plus courantes de récupération secondaire consiste à injecter de grandes quantités de vapeur d'eau très chaude au fond d'un puits, ce qui fluidifie une partie du pétrole restant et facilite sa circulation.