Dossier : L'exploration des gisements de pétrole et de gaz

6 contenus dans ce dossier

Je découvre
Imprimer

Décryptages

L'exploration, un processus en plusieurs étapes

L’exploration des gisements d’hydrocarbures est un processus long, complexe, lourd en investissements, qui exige des équipes de spécialistes multidisciplinaires : géologues, ingénieurs, techniciens, mais aussi économistes et conseillers en négociations internationales.

Puits de forage lors de la campagne d'exploration dans le parc de Murchison Falls, en Ouganda © L. ZYLBERMAN / TOTAL

Lancement par la procédure d’appel d’offres

Tout commence en général par un appel d’offres international, lancé par l’Etat d’un pays qui souhaitera valoriser au mieux les richesses de son sous-sol, donc de sélectionner les compagnies pétrolières qui lui présenteront les meilleures conditions.

La compagnie retenue – seule ou en groupe avec d’autres – disposera d’une licence d’exploration, qu’elle utilisera dans les années suivantes ou qu’elle revendra ou échangera dans une sorte de marché mondial (voir le décryptage « Tout commence par l’obtention d’une licence d’exploration pétrolière »).

La première phase de l’exploration du « prospectLes prospects sont des gisements potentiels d'hydrocarbures... », c’est-à-dire le gisementUn gisement est une accumulation de matière première (pétrole, gaz, charbon, uranium, minerai métallique, substance utile…)... potentiel, consiste en une sorte d’échographie du sous-sol : des ondes sismiques générées par des camions vibreurs ou des « canons à air » en zone maritime sont envoyées vers le sous-sol. Réfléchies successivement et à des vitesses différentes selon les couches rocheuses qu’elles traversent, ces ondes sont analysées et permettent de reconstituer des images, en 2D ou en 3D. Cette technique, la « sismique de réflexionLa sismique de réflexion est une sorte d’échographie du sous-sol... », a évolué vers toujours plus de précision grâce aux immenses progrès de l’informatique (voir le décryptage « La localisation d'un possible gisement d'hydrocarbures »).

Toutefois, l'imagerie sismique n’est jamais fiable à 100 %. Les données recueillies seront complétées par les études disponibles sur la géologie de la région et les enseignements des forages proches. Toutes ces données visent à réduire les incertitudes sur la réalité du « prospect », mais il n’empêche que la décision de poursuivre l’exploration par un forageUn forage consiste à creuser un trou dans le sous-sol grâce à une machine adaptée... est toujours délicate.

Un coût assuré par les compagnies

Un forage d'exploration coûte au minimum 3 à 4 millions d'euros à terre (dix fois plus environ en mer) et le taux moyen de réussite est estimé à 1 sur 3. Les investissements sont assurés à 100 % par les compagnies : si le forage aboutit à la découverte d'hydrocarburesLes hydrocarbures sont des composés chimiques dont les molécules sont constituées d'atomes de carbone et d'hydrogène... exploitables, la production remboursera l’investissement, mais s’il ne révèle finalement aucune réserve exploitable, la compagnie perdra l'argent engagé.

C’est pourquoi, à ce stade, les économistes entrent en jeu, pour calculer la valeur du gisement potentiel en intégrant des données comme les cours du pétrolePétrole non raffiné. ou les conditions fiscales dans le pays concerné. Si cette simulation est négative, le prospect ne sera pas foré (voir le décryptage « La difficile décision de lancer un forage »).

Les forages d’exploration et d’appréciation

Vient ensuite le forage d’exploration qui consiste à percer le sous-sol avec un trépanLe trépan, aussi appelé outil de forage, est l’outil qui permet de forer les roches en les broyant... et d’y introduire des tiges vissées les unes aux autres.  En utilisant une boue de forageLa boue de forage est le fluide qui circule de haut en bas à l'intérieur des tiges et de bas en haut dans l'annulaire... très spécifique, on peut faire remonter des débris de roches et des échantillons d’hydrocarbures, qui confirmeront ou non la découverte du gisement et fourniront des indications supplémentaires sur la possible exploitation des réservoirs. Durant le forage, on affine l’étude des réservoirs par une série de mesures sur la porositéLa porosité est la mesure en pourcentage volumique de la quantité de vide existant entre les éléments minéraux constitutifs d'une roche... des roches, les fluides souterrains et même la radioactivitéDécouverte en 1896 par le physicien français Henri Becquerel, la radioactivité est un phénomène naturel... naturelle de la roche (voir le décryptage « Comment se déroule un forage d'exploration »).

Plusieurs forages d’appréciation sont généralement effectués sur un même site pour bien délimiter l’espace occupé par le gisement et vérifier ses caractéristiques et le meilleur emplacement pour les futurs puitsDésigne la cavité cylindrique creusée dans le sous-sol par un forage... de production.

Toutes ces étapes sont essentielles pour apprécier l’exploitabilité du gisement et calculer sa rentabilité (voir le décryptage « De nombreuses observations et mesures pendant le forage »).