Géologie générale et conditions géologiques de la prospection du pétrole et du gaz

Trouver du pétrole ou du gaz, c’est d’abord comprendre l’histoire géologique d’un bassin sédimentaire : quelles couches se sont déposées, quand, dans quel milieu, comment elles ont été enfouies, chauffées, déformées, et où les hydrocarbures générés ont pu migrer puis se piéger. Ce cours donne au futur technicien de l’exploration les bases de géologie générale appliquées à la prospection : la stratigraphie (lecture du temps dans les roches, corrélations de puits), la tectonique (failles, plis, rifts et pièges structuraux), l’analyse des bassins sédimentaires et des éléments du système pétrolier (roche mère, réservoir, couverture, piège, migration, synchronisme), puis les méthodes géophysiques qui permettent d’« imager » le sous-sol avant de forer (gravimétrie, magnétisme, sismique réflexion). Le fil conducteur est le rift de Termit, qui abrite le bassin d’Agadem au sud-est du Niger, où la découverte et la mise en production de champs pétroliers ont reposé exactement sur cette démarche.

Objectifs d’apprentissage

• Appliquer les principes de la stratigraphie et utiliser l’échelle des temps géologiques ; corréler des coupes et des puits.
• Décrire les structures tectoniques (failles, plis) et calculer rejets, épaisseurs vraies et apparentes.
• Classer les bassins sédimentaires et analyser les éléments et processus d’un système pétrolier.
• Estimer la profondeur de la fenêtre à huile et un volume d’huile en place.
• Expliquer le principe des méthodes géophysiques et réaliser des calculs sismiques simples (profondeur, impédance, coefficient de réflexion, résolution).

Prérequis

Géologie générale (roches, minéraux, cycle sédimentaire) ; mathématiques et physique de base (trigonométrie, ondes).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Stratigraphie : principes, temps géologiques et corrélations
2. Leçon 2 — Tectonique : déformations, failles, plis et pièges structuraux
3. Leçon 3 — Bassins sédimentaires et système pétrolier
4. Leçon 4 — Méthodes géophysiques de prospection

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 30 h de TPE (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (quiz, comptes rendus des TP guidés : coupe géologique, corrélation de puits, interprétation d’une section sismique) et examen terminal écrit (questions de cours et exercices chiffrés).

Bibliographie

• Tissot B. P., Welte D. H. — Petroleum Formation and Occurrence, Springer.
• Biju-Duval B. — Géologie sédimentaire : bassins, environnements de dépôt, formation du pétrole, Technip.
• Selley R. C., Sonnenberg S. A. — Elements of Petroleum Geology, Academic Press.
• Magoon L. B., Dow W. G. (éd.) — The Petroleum System — From Source to Trap, AAPG Memoir 60.
• Kearey P., Brooks M., Hill I. — An Introduction to Geophysical Exploration, Blackwell.