SVT%201

1
(No Transcript)
2
TECTONIQUE DES PLAQUESet recherche
dhydrocarbures
3
PLAN DU CHAPITRE
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ?
(Vidéo sur diapo suivante)
4
Quelles sont les conditions qui président à la
formation dun pétrole ?
5
Quelles sont les conditions qui président à la
formation dun pétrole ?
Le candidat volontaire pour répondre est au 5ème
rang à gauche par rapport à moi.
6
Quelles sont les conditions qui président à la
formation dun pétrole ?

• La formation dun pétrole est longue (échelle
  géologique au moins 2 Ma)
• Elle a lieu en domaine maritime
• Des micro-organismes (abondants) se déposent au
  fond des mers en association avec des boues
  sédimentaires
• Il y a enfouissement des couches.
• A 4000m de profondeur la pression est importante
  et la température est de lordre de 120C
• Les déchets organiques prisonniers de la
  roche-mère se transforment en liquide

7
PLAN DU CHAPITRE
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel
domaine maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
8
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel
domaine maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
9
Domaine maritime favorable

• La formation dun pétrole est longue (échelle
  géologique au moins 2 Ma)
• Elle a lieu en domaine maritime
• Des micro-organismes (abondants) se déposent au
  fond des mers en association avec des boues
  sédimentaires
• Il y a enfouissement des couches
• A 4000m de profondeur la pression est importante
  et la température est de lordre de 120C
• Les déchets organiques prisonniers de la
  roche-mère se transforment en liquide

10
Livre p. 174
Domaine maritime favorable
?
?
?
Quel domaine ?
La première condition est que la biomasse soit
importante
11
Domaine maritime favorable
A quel domaine maritime appartiennent les zones à
fortes biomasses ?
12
Livre p. 174
Domaine maritime favorable
?
?
13
Livre p. 174
Domaine maritime favorable
La première condition est que la biomasse soit
importante
14
Livre p. 175
Domaine maritime favorable
Les upwellings sont des remontées deaux
profondes, froides, oxygénées, riches en
substances nutritives. La production primaire est
alors importantes et les décomposeurs de matière
organiques pullulent, mais ils épuisent le
dioxygène, de telle sorte que la matière
organique sédimentant nest plus décomposée (le
milieu est anaérobie).
La deuxième condition est que la matière
organique soit conservée.
15
Livre p. 174
Domaine maritime favorable

• Les sédiments les plus riches en matière
  organique sont les argiles en premier lieu, les
  boues calcaires ensuite.

16
Domaine maritime favorable
Bilan

• La productivité primaire (donc les
  micro-organismes planctoniques) est maximale dans
  les régions côtières, au niveau des marges
  continentales (sur le plateau continental).
  Lapport de nutriments par les fleuves et les
  mécanismes dupwelling en sont les raisons
  principales.
• Après leur mort, si les conditions de
  sédimentation sont anaérobies, les restes de ces
  micro-organismes saccumulent dans des sédiments
  (les sédiments senrichissent alors en matière
  organique). Les argiles étant les roches offrant
  la meilleure accumulation.

17
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel
domaine maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
18
Causes de lenfouissement des couches

• La formation dun pétrole est longue (échelle
  géologique au moins 2 Ma)
• Elle a lieu en domaine maritime
• Des micro-organismes (abondants) se déposent au
  fond des mers en association avec des boues
  sédimentaires
• Il y a enfouissement des couches (rifting,
  extension, subsidence, plissement, diagenèse).
• A 4000m de profondeur la pression est importante
  et la température est de lordre de 120C
• Les déchets organiques prisonniers de la
  roche-mère se transforment en liquide

19
Causes de lenfouissement des couches
Faille normale ou inverse ?
20
Causes de lenfouissement des couches
Livre p. 175
La sédimentation au niveau des marges passives
une tectonique dextension
21
Causes de lenfouissement des couches
Livre p. 175
La sédimentation au niveau des marges passives
une tectonique dextension
22
Causes de lenfouissement des couches
Livre p. 175
La subsidence
23
Causes de lenfouissement des couches
La subsidence
24
Causes de lenfouissement des couches
Conséquences de lenfouissement

• La formation dun pétrole est longue (échelle
  géologique au moins 2 Ma)
• Elle a lieu en domaine maritime
• Des micro-organismes (abondants) se déposent au
  fond des mers en association avec des boues
  sédimentaires
• Il y a enfouissement des couches (diagenèse,
  faillage, subsidence, plissement).
• A 4000m de profondeur la pression est importante
  et la température est de lordre de 120C
• Les déchets organiques prisonniers de la
  roche-mère se transforment en liquide

25
(Vidéo sur diapo suivante)
26
(No Transcript)
27
Quelle(s) nouvelle(s) question(s) est(sont)
soulevée(s) ?
(Le candidat volontaire pour répondre est au 3ème
rang à droite)
28
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel
domaine maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
29
Piégeage des hydrocarbures

• Le pétrole se forme dans une roche appelée
  roche-mère. Étant peu dense il à tendance à
  remonter vers la surface
• Sa remontée peut être bloquée par une roche
  imperméable appelée roche-couverture
• Il saccumule alors dans une autre roche que la
  roche-mère la roche-réservoir
• Dans cette roche réservoir, il y a des gaz
  en-dessous il y a le pétrole en dessous, de
  leau. Cette répartition est liée à la densité
  des composés.

30
Piégeage des hydrocarbures
Roche couverture Roche réservoir Roche mère
31
Piégeage des hydrocarbures
Une tectonique compressive favorise les
plissements
32
Piégeage des hydrocarbures
Ainsi que les failles (faille inverse ici)
33
Livre p.181
Piégeage des hydrocarbures
34
5 Répartition des gisements de pétrole dans le
monde.
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel domaine
maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
35
(Vidéo sur diapo suivante)
36
Comment extrait-on le pétrole ?
37
Comment extrait-on le pétrole ?
Comment extrait-on le pétrole ?
(Le candidat volontaire pour répondre est au
fond, au centre)
38
Comment extrait-on le pétrole ?
Comment extrait-on le pétrole ?

• Le pétrole est sous pression dans la
  roche-réservoir
• Un  trou  (un puits) libère les gaz, ce qui
  force le pétrole à remonter
• Si la pression nest pas suffisante, une pompe
  permet de le récupérer

39
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel
domaine maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
40
Tectonique des plaques et pétrole.

• Les marges continentales actuelles ne sont pas
  celles du passé (Pangée).
• En outre les variations fréquentes du niveau des
  mers dans le passé a amené à des transgressions
  importantes et des régressions.
• Des zones continentales actuelles ont été
  autrefois des plateaux continentaux (cas du
  Bassin de Paris, du Bassin aquitain).

41
Tectonique des plaques et pétrole.

• . La reconstitution de paléogéographies, dans le
  cadre de la tectonique des plaques permet
  denvisager les domaines maritimes anciens
  présentant des conditions optimales.

42
Tectonique des plaques et pétrole.

• . La reconstitution de paléogéographies, dans le
  cadre de la tectonique des plaques permet
  denvisager les domaines maritimes anciens
  présentant des conditions optimales.

43
Tectonique des plaques et pétrole.

• . La reconstitution de paléogéographies, dans le
  cadre de la tectonique des plaques permet
  denvisager les domaines maritimes anciens
  présentant des conditions optimales.

44
Livre p.172
Tectonique des plaques et pétrole.
45
Livre p.172
Tectonique des plaques et pétrole.
46
Livre p.176
Tectonique des plaques et pétrole.
47
Livre p.176
Tectonique des plaques et pétrole.
48
Livre p.179
Tectonique des plaques et pétrole.
49
Livre p.181
Tectonique des plaques et pétrole.
50
5 Répartition des gisements de pétrole dans le
monde.
1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRÉSIDENT
À LA FORMATION DUN PÉTROLE ? 2 Quel domaine
maritime est favorable au dépôt de
micro-organismeS ? 3 Quelles sont les CAUSES
de lenfouissement des couches ? 4 Pourquoi y
a til piégeage des hydrocarbures ? 5 COMMENT
EXTRAIT-ON LE PÉTROLE ? 6 La Tectonique des
plaques au service de la recherche pétrolière 7
- Le gaz de schiste
51
Gaz de schiste
Le gaz de schiste, également appelé gaz de
roche-mère (ou plus rarement  gaz de shale , de
l'anglais shale gas), est un gaz naturel contenu
dans des roches marneuses ou argileuses (argilite
ou siltite, selon la granulométrie) riches en
matières organiques, roches qui peuvent avoir une
structure litée de schiste. Contrairement au
gaz naturel conventionnel qui est retenu dans une
roche perméable permettant une exploitation
facile, le gaz de schiste est piégé dans les
porosités d'une roche rendue imperméable par
l'argile qu'elle contient et est donc faiblement
concentré. Les couches dargile dans lequel il
se forme se trouvent à des profondeurs comprises
généralement entre 2 et 4 km et forme des bancs
de plusieurs centaines de mètres de long. Ce sont
habituellement des roches mères pétrolières à
l'origine de gaz thermogéniques (l'action de la
chaleur et les pressions élevées convertissent le
pétrole en gaz naturel).
52
Gaz de  schiste 
Schéma des différents types de sources géologique
du gaz naturel. A Gaz associé aux Gisements de
Pétrole, B Gaz conventionnel non associé, C Gaz
de houille, D Gaz de réservoir ultracompact, E
Gaz de schiste
53
Gaz de  schiste 
Roche couverture Roche réservoir Roche mère
54
Gaz de  schiste 
55
Gaz de  schiste 
Le gaz de schiste est exploité depuis des années
(gaz conventionnel) dans des schistes fracturés
naturellement, mais la matrice rocheuse des
schistes présente une faible perméabilité (le gaz
y est piégé dans les pores ou des résidus de
matière organique). L'exploitation commerciale à
grande échelle nécessite donc une fissuration
artificielle de la roche, voire l'utilisation de
produits chimiques pour augmenter la perméabilité
du schiste et la désorption du gaz  cest la
technique de fracturation hydraulique. Le taux de
récupération possible est de l'ordre de 20 à 40 .
56
Gaz de  schiste 
Technique dextraction par forage dirigé Dans un
forage dirigé le puits foré comprend une partie
verticale destinée à atteindre la bonne
profondeur (entre 1 500 et 3 000 m) et une partie
horizontale longue de plusieurs centaines de m
qui permet de drainer dans sa longueur la couche
géologique contenant le gaz. L'objectif du forage
horizontal est d'augmenter la surface du puits en
contact avec le gisement pour compenser la faible
perméabilité de la roche. Dans le schiste, un
puits de ce type, malgré l'utilisation de la
fracturation hydraulique, ne permet de drainer
qu'un volume de roche limité  latéralement
environ 150 mètres de part et d'autre du puits et
verticalement quelques dizaines de mètres (limité
par l'épaisseur de la roche mère). Il faut donc
forer beaucoup plus de puits que dans le cas de
l'extraction d'hydrocarbures conventionnels.
57
Gaz de  schiste 
La fracturation hydraulique La fracturation
hydraulique consiste à provoquer avant la mise en
production du puits un grand nombre de
micro-fractures (de l'ordre du millimètre) dans
la roche contenant le gaz, ce qui rend celle-ci
poreuse et permet au gaz ou à l'huile de schiste
de se déplacer jusqu'au puits afin d'être
récupéré en surface. La fracturation est obtenue
par l'injection d'eau à haute pression dans la
formation géologique en passant par le puits
horizontal. L'eau qui est injectée contient des
additifs variés afin d'améliorer l'efficacité de
la fracturation  sables, biocides, lubrifiants,
détergents.
58
Gaz de  schiste 
59
Gaz de  schiste 
60
Gaz de  schiste 
61
Gaz de  schiste 
62
Gaz de  schiste 
POUR OU CONTRE ?
Le coût total d'un seul forage s'élèverait entre
8 à 10 millions de dollars. Il existe des
incertitudes sur la rentabilité de leur
exploitation d'autant que la forte production aux
États-Unis, liée à une demande de gaz moindre a
fait chuter le cours du gaz
la densité de population est bien plus élevée en
Europe, la sensibilité au paysage et à l'effet de
serre, ainsi que les réglementations sur
l'environnement, l'eau, l'air et la santé y sont
bien plus contraignantes 
le manque d'eau ou la vulnérabilité des nappes
pourraient freiner le développement de la
fracturation hydraulique, qui nécessite d'énormes
quantités d'eau.
63
Gaz de  schiste 
64
Gaz de  schiste 
Ces activités industrielles ne sont pas confinées
et concernent des régions rurales habitées. - La
pollution de lair (méthane, gaz déchappement
avec production de particules de toutes tailles,
dozone, de sulfure dhydrogène) peut être à
lorigine dune augmentation de la mortalité, de
pathologies respiratoires (asthme), de cancers. -
cette activité peut être responsable dune
pénurie deau de consommation. - les nappes
phréatiques peuvent être polluées par les boues
toxiques produites par les forages, par le
liquide de fracturation, mais aussi par le
méthane provenant des sites de fracturation. -
les liquides de fracturation employés peuvent
contenir jusquà 1000 produits (agents de
soutènement, réducteurs de friction, surfactants,
gélifiants, inhibiteurs de corrosion,
antimousses) dont certains sont cancérogènes
(benzène, formaldéhyde, naphtalène),
neurotoxiques (aluminium, hexane, acrylamide,
toluène, xylène), ou toxiques pour la
reproduction (acide borique, toluène).
65
Gaz de  schiste 
Il est désormais urgent que les citoyens fassent
valoir le principe de précaution et exigent que
la communauté scientifique et les médecins
simpliquent dans lévaluation des conséquences
pour lenvironnement et la santé afin que chacun
ait accès à une information fiable et
indépendante des lobbys pétroliers et industriels.
66
TECTONIQUE DES PLAQUESet recherche
dhydrocarbures