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Décembre 2006

Comment se forme le pétrole ?

Le pétrole, c'est rare et cher. Et pour cause : il faut des conditions très spécifiques pour qu'il soit récupérable et exploitable. Et surtout, beaucoup, beaucoup de patience.

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Pour trouver du pétrole, quatre conditions doivent être réunies : la présence d'une "roche-mère", des conditions favorables à sa transformation en hydrocarbure, des voies de migration, et enfin un piège, où il sera bloqué avant d'atteindre la surface.

Il faut 23 tonnes de matière organique pour obtenir un litre d'essence. ©  images

Etape 1 : le dépot de matière organique

Le pétrole prend naissance dans des bassins sédimentaires, des zones où s'accumulent des résidus minéraux et organiques au fil de millions d'années. La nature de ces sédiments varie selon le climat, le niveau des océans, et le relief. Une matière organique exclusivement animale produira beaucoup d'hydrocarbures liquides, alors qu'une matière organique riche en matière végétale donnera principalement du gaz.

Alors que sur les continents, l'essentiel de la matière organique est décomposée, les micro-organismes sous-marins morts coulent rapidement au fond des océans. Pour peu que les conditions soient favorables (vitesse de sédimentation lente et climat propice), la proportion de matière organique devient importante dans les sédiments, et forme ce que l'on appelle une roche-mère. Dans certaines zones, la couche peut atteindre 7000 à 8000 mètres d'épaisseur.

Etape 2 : la transformation en hydrocarbures

Comment de la matière inerte et solide peut se transformer en liquide visqueux ? Il faut pour cela qu'elle soit soumise à de fortes pressions et des températures élevées. Au fur et à mesure que les dépôts de sédiments s'empilent, la roche mère est enfouie de plus en plus profondément. Dans le sous-sol, la température augmente de 3°C quand on descend de 100 m.

Vers 3000 m de profondeur, on atteint donc déjà les 100°C. A cette température, les grosses molécules sont "craquées" en molécules plus légères, des hydrocarbures liquides lourds (molécules de plus de 14 atomes de carbone). A température encore plus élevée, on obtient du gaz (1 à 5 atomes de carbone). Le pétrole est généré par sa roche-mère entre 2500 et 3800 m de profondeur.

Etape 3 : le piège à pétrole

Contrairement à ce qu'on pense, les hydrocarbures se trouvent très rarement là où ils se sont formés. Le fluide (pétrole ou gaz), moins dense, est expulsé de la roche-mère, et remonte vers la surface en empruntant des voies plus ou moins rapides (failles, roches poreuses…).

Le problème, c'est qu'une fois arrivé à la surface, les hydrocarbures se dispersent (pour le gaz) ou s'oxydent (pétrole liquide), ne laissant sur le sol que des résidus solides (bitumes) inexploitables. Pour conserver le précieux liquide, il faut donc un piège sur sa route. Le piège idéal, c'est un réservoir. Pas une grande caverne comme on pourrait l'imaginer, mais plutôt des roches poreuses, où le pétrole va se nicher dans les interstices. Ces roches se comportent comme des éponges, absorbant le précieux liquide.

Il faut à présent que le réservoir soit fermé hermétiquement par une couche imperméable pour ne pas que le pétrole s'échappe. Les argiles, le gypse ou l'anhydrite sont parmi les plus performantes. Il ne reste plus qu'à espérer que les couches rocheuses ne soient pas renversées ou fracturées par des mouvements tectoniques. Quelques milliers d'années plus tard, on trouvera alors à cet endroit un champ pétrolier exploitable.

 

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