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Décryptages

Qu’appelle-t-on hydrocarbures « non conventionnels » ?

Les hydrocarbures « non conventionnels » ne sont pas d’une nature chimique différente du pétrole et du gaz « conventionnels ». La différence tient à leur position dans le sous-sol ou au caractère inhabituel des réservoirs qui les contiennent. Ces conditions contraignent à des méthodes d’extraction nouvelles, souvent difficiles. Voici un inventaire simplifié de ces hydrocarbures pétroliers ou gaziers.

Vue aérienne du site d'extraction de sables bitumineux exploité par le groupe canadien Syncrude , au nord de Fort McMurray, dans la province de l'Alberta. © AFP

Le processus de formation des gisementsUn gisement est une accumulation de matière première (pétrole, gaz, charbon, uranium, minerai métallique, substance utile…)... s’étale sur des millions d’années : après l’enfouissement progressif des végétaux, les hydrocarburesLes hydrocarbures sont des composés chimiques dont les molécules sont constituées d'atomes de carbone et d'hydrogène... sont générés dans les roches-mères à grande profondeur. Une fois formés, ils entament une migration vers la surface et certains s'accumulent dans des roches-réservoirs, poreuses et perméables, quand les conditions de piégeage sont favorables.

Au fil des décennies, les compagnies pétrolières se sont d’abord attachées à l’exploitation des réservoirs les plus faciles, c’est-à-dire les plus poreux et perméables, puis à celle des réservoirs plus enfouis ou dans des régions difficiles d’accès, enfin à celle de la roche-mère elle-même. À chaque fois, les technologies sont devenues plus complexes et plus performantes.

L’inventaire suivant distingue d’abord les hydrocarbures liquides et ensuite les hydrocarbures gazeux, en distinguant à chaque fois ceux qui appartiennent à des roches- réservoirs ou à des roches-mères1.

1. Les hydrocarbures liquides non conventionnels

Les pétroles contenus dans une roche-réservoir

Les pétroles contenus dans une roche-mère

Alors qu’une roche-réservoir est généralement poreuse, une roche-mère est plus souvent une roche argileuse présentant un aspect feuilleté, d'où son appellation de "schiste".

  • Les schistes bitumineux (oil shalesA l'instar des gas shales pour le gaz, on appelle ainsi certains gisements non conventionnels...) : ils sont contenus dans une roche-mère qui n'a pas été suffisamment enfouie pour que la matière organique se transforme en pétrole. Ces schistes sont exploités en carrières ou en mines, chauffés à forte température (450° C) pour recueillir l'huile. On réalise en quelque sorte ce que la nature n'a pas fait. Le problème est qu’il faut beaucoup d’eau et d’énergie pour chauffer la roche, ce qui conduit à un rendement proche de l’exploitation des sables bitumineux, moins bon que celui des pétroles conventionnels.
  • Les pétroles de schiste (shale oils) : il s’agit d’hydrocarbures piégés dans la roche-mère et qui n’ont donc pas pu entamer leur migration vers la surface. Il faut, pour les libérer, utiliser les techniques de forages horizontaux et de fracturation hydraulique. Leur exploitation s’est développée rapidement après celle des gaz de schisteLes gaz de schiste (ou shale gas) sont situés dans des roches sédimentaires argileuses enfouies à de grandes profondeurs..., dans certains bassins du Texas et du Dakota, et a assuré le récent développement de la production pétrolière aux États-Unis.

2. Les hydrocarbures gazeux non conventionnels

Les hydrocarbures « non conventionnels » ne sont pas d’une nature chimique différente du pétrole et du gaz « conventionnels ».

Les gaz contenus dans une roche-réservoir

Les gaz de réservoirs compacts (tight gas) : ce sont des hydrocarbures gazeux contenus dans des réservoirs de même nature que ceux qui stockent les pétroles compacts, c’est-à-dire peu poreux et peu perméables. Les méthodes d’extraction sont les mêmes, à savoir la fracturation hydraulique et les forages horizontaux.

Les gaz contenus dans une roche mèreUne roche mère est une roche sédimentaire riche en matière organique qui s'est déposée en conditions marines profondes ou lacustres...

Les hydratesLes hydrates sont des composés moléculaires formés d'un composé uni à de l'eau. Ils ont une structure cristalline et sont donc des solides... de méthane

Catégorie à part, les hydrates de méthane, mélange d’eau et de méthane, s'accumulent dans les sédimentsDépôts de particules de tailles variables provenant de l'érosion de roches anciennes, de résidus d'activités organiques (coquilles de mollusques...)... proches du fond des océans et dans les pergélisols des régions arctiques. Sous certaines conditions de pression et de température, ils cristallisent pour former un solide. Mais l’extraction de ces cristaux est complexe et coûteuse.

 

Source :

(1) IFP-EN