prospection pétrolière (suite)

En réalité, de même que les méthodes de forage se sont développées progressivement, qui, aujourd’hui, permettent de descendre à 9 000 m, la prospection pétrolière a accompli d’énormes progrès techniques grâce à l’application pratique des sciences du sol et du sous-sol : géologie, géophysique, géochimie et paléontologie. Néanmoins, l’exploration de l’écorce terrestre reste une aventure où le hasard continue à jouer un rôle important : au cours des cent dernières années, tous les gisements faciles à découvrir l’ont été, les uns après les autres, la richesse convoitée devenant de plus en plus inaccessible avant de disparaître complètement, sans doute dans le courant du siècle prochain. D’autre part, les procédés d’exploration, même les plus perfectionnés, ne peuvent que déceler les structures susceptibles de contenir du pétrole sans garantir qu’il s’y soit accumulé au cours des millénaires.

Formation du pétrole

Un gisement de pétrole ou de gaz est une accumulation d’hydrocarbures emprisonnés sous pression dans les interstices d’une roche poreuse, le plus souvent calcaire, grès ou sable comprimé, d’origine sédimentaire, d’où il leur est impossible de s’échapper : un gisement est donc un piège constitué par une anomalie du sous-sol, anticlinal, dôme, faille ou coin.

Les terrains sédimentaires ont été formés, tout au long de l’histoire de la Terre, par l’action érosive des forces naturelles : pluie, neige, vent, cours d’eau, vagues de la mer, glaciers, entraînant des débris rocheux arrachés à la surface du sol et finalement déposés au fond des estuaires, des mers et des océans. Sous l’effet du poids des alluvions suivantes, les grains de sable ou d’argile de certaines couches de sédiments sous-marins ont ensuite été compactés pour donner des argiles, des schistes ou des calcaires durs. Ils peuvent également avoir été cimentés par des apports secondaires de calcite ou de silice véhiculée avec les eaux souterraines : c’est le cas des grès et des sables agglomérés.

D’autres roches sédimentaires ont une origine chimique : il s’agit de sels en dissolution dans l’eau de mer pouvant se déposer au fond lorsque le taux de saturation vient à être dépassé, ce qui est le cas des carbonates de calcium (calcaire) ou de magnésium (dolomie). De même, l’évaporation du milieu marin laissera un gisement de chlorure de sodium (sel gemme) ou de sulfate de calcium (gypse et anhydrite).

Enfin, certains terrains pétrolifères sont de provenance purement organique, soit animale comme les coraux ou comme ces minuscules coquillages appelés foraminifères dont les squelettes fossilisés constituent une roche d’apparence calcaire, soit végétale comme certaines algues capables de former des récifs analogues à ceux des polypiers.

Diverses formes de prospection

La reconnaissance géologique

La prospection pétrolière commence avec l’examen des données géologiques et des cartes, s’il en existe, de la région à laquelle on s’intéresse ; elle se poursuit avec l’établissement d’un relevé topographique et par photographies aériennes prises d’avions ou de satellites dont l’étude au stéréoscope révèle l’inclinaison, ou pendage, des couches de terrain. Toutefois, c’est par la reconnaissance directe sur les lieux que le géologue arrive à identifier exactement la nature et l’âge des roches affleurant en surface, à prendre des échantillons pour le laboratoire de paléontologie, à relever l’angle et la direction des pendages, préparant par tous ces renseignements pris sur le terrain le travail de cartographie. Cette phase exploratoire se termine, en effet, avec une première interprétation tectonique, qui se présente sous forme de coupes transversales des plissements géologiques pouvant donner une certaine idée de la configuration souterraine.

L’intervention du géophysicien permet de préciser alors la connaissance du sous-sol avant de procéder au premier sondage. La reconnaissance géologique directe est d’ailleurs impossible ou inopérante dans d’immenses régions sédimentaires : déserts, toundras, Arctique, lacs et, bien entendu, mer et océans.

La prospection géophysique

L’application des sciences physiques à l’étude du sous-sol géologique a été le principal facteur de réussite des spectaculaires découvertes pétrolières effectuées depuis une vingtaine d’années, sur terre et sous les mers, dans presque toutes les parties du monde. (V. prospection géophysique.) Les méthodes employées consistent d’une part à mesurer un certain nombre de grandeurs physiques comme le magnétisme terrestre, la pesanteur, la radioactivité, d’autre part à étudier la configuration des couches souterraines en enregistrant la manière dont se propagent des ondes sismiques artificielles.

• Magnétométrie. Les roches endogènes, volcaniques et métamorphiques, qui constituent le socle géologique des terrains explorés sont magnétiques à des degrés divers, tandis que les roches sédimentaires situées entre le socle et la surface sont pratiquement dépourvues de tout magnétisme. Quoiqu’il soit mille fois plus faible que celui d’un petit aimant, le magnétisme terrestre se mesure de manière très précise avec une balance spéciale comportant un fléau aimanté (magnétomètre). L’intensité du champ variant suivant l’épaisseur et la forme des couches de sédiments, il est possible, en multipliant les points de mesure à partir de la surface, de déterminer les contours de formations souterraines.

Depuis 1945, la magnétométrie aéroportée a presque complètement remplacé les mesures au sol, lentes et coûteuses, alors que l’avion prospecte avec la même facilité au-dessus du désert, de la jungle, de la montagne, des marécages ou de la mer et, de plus, permet l’enregistrement continu du magnétisme. L’appareillage détecteur (capteur) s’installe dans la queue du fuselage ou dans un « oiseau » traîné au bout d’un câble pour le soustraire au magnétisme induit par l’avion. En traînant deux « oiseaux » disposés l’un au-dessous de l’autre à un écartement connu, il est possible de mesurer la composante verticale du champ terrestre en même temps que l’intensité totale du magnétisme.