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TECTONIQUE DES PLAQUES et recherche d’hydrocarbures

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  • TECTONIQUE DES PLAQUES et recherche dhydrocarbures
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  • 1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRSIDENT LA FORMATION DUN PTROLE ? 2 QUEL DOMAINE MARITIME EST FAVORABLE AU DPT DE MICRO-ORGANISMES ? 3 QUELLES SONT LES CAUSES DE LENFOUISSEMENT DES COUCHES ? 4 POURQUOI Y A TIL PIGEAGE DES HYDROCARBURES ? 5 COMMENT EXTRAIT-ON LE PTROLE ? 6 LE GAZ DE SCHISTE PLAN DU CHAPITRE
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  • (Vido sur diapo suivante) 1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRSIDENT LA FORMATION DUN PTROLE ? Quelles sont les conditions qui prsident la formation dun ptrole ?
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  • (Le candidat volontaire pour rpondre est au 3 me rang gauche) Quelles sont les conditions qui prsident la formation dun ptrole ?
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  • - La formation dun ptrole est longue (chelle gologique : au moins 2 Ma) - Elle a lieu en domaine maritime - Des micro-organismes (abondants) se dposent au fond des mers en association avec des boues sdimentaires - Il y a enfouissement des couches. - A 4000m de profondeur la pression est importante et la temprature est de lordre de 120C - Les dchets organiques prisonniers de la roche-mre se transforment en liquide
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  • 2) Quel domaine maritime est favorable au dpt de micro-organismes? Domaine maritime favorable - La formation dun ptrole est longue (chelle gologique : au moins 2 Ma) - Elle a lieu en domaine maritime - Des micro-organismes (abondants) se dposent au fond des mers en association avec des boues sdimentaires - Il y a enfouissement des couches - A 4000m de profondeur la pression est importante et la temprature est de lordre de 120C - Les dchets organiques prisonniers de la roche-mre se transforment en liquide
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  • Livre p. 174 Domaine maritime favorable La premire condition est que la biomasse soit importante
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  • Domaine maritime favorable A quel domaine maritime appartiennent les zones fortes biomasses ?
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  • Livre p. 174 Domaine maritime favorable
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  • Livre p. 175 Domaine maritime favorable Les upwellings sont des remontes deaux profondes, froides, oxygnes, riches en substances nutritives. La production primaire est alors importantes et les dcomposeurs de matire organiques pullulent, mais ils puisent le dioxygne, de telle sorte que la matire organique sdimentant nest plus dcompose (le milieu est anarobie). La deuxime condition est que la matire organique soit conserve.
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  • - La productivit primaire (donc les micro-organismes planctoniques) est maximale dans les rgions ctires, au niveau des marges continentales (sur le plateau continental). Lapport de nutriments par les fleuves et les mcanismes dupwelling en sont les raisons principales. - Aprs leur mort, si les conditions de sdimentation sont anarobies, les restes de ces micro-organismes saccumulent dans des sdiments (les sdiments senrichissent alors en matire organique). Domaine maritime favorable Bilan :
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  • Quels sdiments se dposent ? Livre p. 174 Domaine maritime favorable - Les sdiments les plus riches en matire organique sont les argiles en premier lieu, les boues calcaires ensuite.
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  • - Les marges continentales actuelles ne sont pas celles du pass (Pange). - En outre les variations frquentes du niveau des mers dans le pass a amen des transgressions importantes et des rgressions. - Des zones continentales actuelles ont t autrefois des plateaux continentaux (cas du Bassin de Paris, du Bassin aquitain). Domaine maritime favorable
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  • -. La reconstitution de palogographies, dans le cadre de la tectonique des plaques permet denvisager les domaines maritimes anciens prsentant des conditions optimales.
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  • Domaine maritime favorable -. La reconstitution de palogographies, dans le cadre de la tectonique des plaques permet denvisager les domaines maritimes anciens prsentant des conditions optimales.
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  • - La formation dun ptrole est longue (chelle gologique : au moins 2 Ma) - Elle a lieu en domaine maritime - Des micro-organismes (abondants) se dposent au fond des mers en association avec des boues sdimentaires - Il y a enfouissement des couches (diagense, faillage, subsidence, plissement). - A 4000m de profondeur la pression est importante et la temprature est de lordre de 120C - Les dchets organiques prisonniers de la roche-mre se transforment en liquide 3 QUELLES SONT LES CAUSES DE LENFOUISSEMENT DES COUCHES ? Causes de lenfouissement des couches
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  • La sdimentation au niveau des marges passives : une tectonique dextension Livre p. 175
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  • Pigeage des hydrocarbures Faille normale ou inverse ?
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  • Causes de lenfouissement des couches Livre p. 175 La sdimentation au niveau des marges passives : une tectonique dextension
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  • Causes de lenfouissement des couches Livre p. 175 La subsidence
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  • Causes de lenfouissement des couches La subsidence
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  • Causes de lenfouissement des couches - La formation dun ptrole est longue (chelle gologique : au moins 2 Ma) - Elle a lieu en domaine maritime - Des micro-organismes (abondants) se dposent au fond des mers en association avec des boues sdimentaires : - Il y a enfouissement des couches (diagense, faillage, subsidence, plissement). - A 4000m de profondeur la pression est importante et la temprature est de lordre de 120C - Les dchets organiques prisonniers de la roche-mre se transforment en liquide Consquences de lenfouissement :
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  • Quelle(s) nouvelle(s) problmatique(s) est (sont) souleve(s) ? (Le candidat volontaire pour rpondre est au 3 me rang droite)
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  • 4 POURQUOI Y A TIL PIGEAGE DES HYDROCARBURES ? 1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRSIDENT LA FORMATION DUN PTROLE ? 2 QUEL DOMAINE MARITIME EST FAVORABLE AU DPT DE MICRO-ORGANISMES ? 3 QUELLES SONT LES CAUSES DE LENFOUISSEMENT DES COUCHES ? 4 POURQUOI Y A TIL PIGEAGE DES HYDROCARBURES ?
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  • - Le ptrole se forme dans une roche appele roche-mre. tant peu dense; il tendance remonter vers la surface - Sa remonte peut tre bloque par une roche impermable appele roche-couverture - Il saccumule alors dans une autre roche que la roche-mre : la roche-rservoir - Dans cette roche rservoir, il y a des gaz ; en-dessous il y a le ptrole ; en dessous, de leau. Cette rpartition est lie la densit des composs. Pigeage des hydrocarbures
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  • Roche couverture Roche rservoir Roche mre
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  • Une tectonique compressive favorise les plissements Pigeage des hydrocarbures
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  • et les failles (faille inverse ici)
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  • Livre p.181 Pigeage des hydrocarbures
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  • 5 RPARTITION DES GISEMENTS DE PTROLE DANS LE MONDE. 1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRSIDENT LA FORMATION DUN PTROLE ? 2 QUEL DOMAINE MARITIME EST FAVORABLE AU DPT DE MICRO-ORGANISMES ? 3 QUELLES SONT LES CAUSES DE LENFOUISSEMENT DES COUCHES ? 4 POURQUOI Y A TIL PIGEAGE DES HYDROCARBURES ? 5 COMMENT EXTRAIT-ON LE PTROLE ?.
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  • Comment extrait-on le ptrole ?
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  • (Le candidat volontaire pour rpondre est au fond, au centre)
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  • Comment extrait-on le ptrole ? - Le ptrole est sous pression dans la roche-rservoir - Un trou (un puits) libre les gaz, ce qui force le ptrole remonter - Si la pression nest pas suffisante, une pompe permet de le rcuprer Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.172 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.172 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.176 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.176 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.179 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • Livre p.181 Comment extrait-on le ptrole ?
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  • 5 RPARTITION DES GISEMENTS DE PTROLE DANS LE MONDE. 1 QUELLES SONT LES CONDITIONS QUI PRSIDENT LA FORMATION DUN PTROLE ? 2 QUEL DOMAINE MARITIME EST FAVORABLE AU DPT DE MICRO-ORGANISMES ? 3 QUELLES SONT LES CAUSES DE LENFOUISSEMENT DES COUCHES ? 4 POURQUOI Y A TIL PIGEAGE DES HYDROCARBURES ? 5 COMMENT EXTRAIT-ON LE PTROLE ? 6 LE GAZ DE SCHISTE
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  • Gaz de schiste Le gaz de schiste, galement appel gaz de roche-mre (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 granulomtrie) riches en matires organiques, roches qui peuvent avoir une structure lite de schiste. Contrairement au gaz naturel conventionnel qui est retenu dans une roche permable permettant une exploitation facile, le gaz de schiste est pig dans les porosits d'une roche rendue impermable par l'argile qu'elle contient et est donc faiblement concentr. Les couches de schistes dans lequel il se forme se trouvent des profondeurs comprises gnralement entre 2 et 4 km et forme des bancs de plusieurs centaines de mtres de long. Ce sont habituellement des roches mres ptrolires l'origine de gaz thermogniques (l'action de la chaleur et les pressions leves convertissent le ptrole en gaz naturel).
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  • Gaz de schiste Schma des diffrents types de sources gologique du gaz naturel. A Gaz associ aux Gisements de Ptrole, B Gaz conventionnel non associ, C Gaz de houille, D Gaz de rservoir ultracompact, E Gaz de schiste
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  • Gaz de schiste Roche couverture Roche rservoir Roche mre
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  • Gaz de schiste
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  • Le gaz de schiste est exploit depuis des annes (gaz conventionnel) dans des schistes fracturs naturellement, mais la matrice rocheuse des schistes prsente une faible permabilit (le gaz y est pig dans les pores ou des rsidus de matire organique). L'exploitation commerciale grande chelle ncessite donc une fissuration artificielle de la roche, voire l'utilisation de produits chimiques pour augmenter la permabilit du schiste et la dsorption du gaz ; cest la technique de fracturation hydraulique. Le taux de rcupration possible est de l'ordre de 20 40 %.
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  • Gaz de schiste Technique dextraction par forage dirig Dans un forage dirig le puits for comprend une partie verticale destine 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 gologique contenant le gaz. L'objectif du forage horizontal est d'augmenter la surface du puits en contact avec le gisement pour compenser la faible permabilit de la roche. Dans le schiste, un puits de ce type, malgr l'utilisation de la fracturation hydraulique, ne permet de drainer qu'un volume de roche limit : latralement environ 150 mtres de part et d'autre du puits et verticalement quelques dizaines de mtres (limit par l'paisseur de la roche mre). Il faut donc forer beaucoup plus de puits que dans le cas de l'extraction d'hydrocarbures conventionnels.
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  • Gaz de schiste La fracturation hydraulique La fracturation hydraulique consiste provoquer avant la mise en production du puits un grand nombre de micro-fractures (de l'ordre du millimtre) dans la roche contenant le gaz, ce qui rend celle-ci poreuse et permet au gaz ou l'huile de schiste de se dplacer jusqu'au puits afin d'tre rcupr en surface. La fracturation est obtenue par l'injection d'eau haute pression dans la formation gologique en passant par le puits horizontal. L'eau qui est injecte contient des additifs varis afin d'amliorer l'efficacit de la fracturation : sables, biocides, lubrifiants, dtergents.
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  • Gaz de schiste
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  • Le cot total d'un seul forage s'lverait entre 8 10 millions de dollars. Il existe des incertitudes sur la rentabilit de leur exploitation d'autant que la forte production aux tats-Unis, lie une demande de gaz moindre a fait chuter le cours du gaz ; [ [ la densit de population est bien plus leve en Europe, la sensibilit au paysage et l'effet de serre, ainsi que les rglementations sur l'environnement, l'eau, l'air et la sant y sont bien plus contraignantes ; le manque d'eau ou la vulnrabilit des nappes pourraient freiner le dveloppement de la fracturation hydraulique, qui ncessite d'normes quantits d'eau. POUR OU CONTRE ?
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  • Gaz de schiste
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  • Ces activits industrielles ne sont pas confines et concernent des rgions rurales habites. - La pollution de lair (mthane, gaz dchappement avec production de particules de toutes tailles, dozone, de sulfure dhydrogne) peut tre lorigine dune augmentation de la mortalit, de pathologies respiratoires (asthme), de cancers. - cette activit peut tre responsable dune pnurie deau de consommation. - les nappes phratiques peuvent tre pollues par les boues toxiques produites par les forages, par le liquide de fracturation, mais aussi par le mthane provenant des sites de fracturation. - les liquides de fracturation employs peuvent contenir jusqu 1000 produits (agents de soutnement, rducteurs de friction, surfactants, glifiants, inhibiteurs de corrosion, antimousses) dont certains sont cancrognes (benzne, formaldhyde, naphtalne), neurotoxiques (aluminium, hexane, acrylamide, tolune, xylne), ou toxiques pour la reproduction (acide borique, tolune).
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  • Gaz de schiste Il est dsormais urgent que les citoyens fassent valoir le principe de prcaution et exigent que la communaut scientifique et les mdecins simpliquent dans lvaluation des consquences pour lenvironnement et la sant afin que chacun ait accs une information fiable et indpendante des lobbys ptroliers et industriels.
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