géologie pétrolière sonatrach algeria .PPTX

Géologie Pétrolière
│ BOUCHENE Hocine
│ IAP/EHM/FOP
│ Aout/2020

2
Programme Séminaire
Matin Après midi
J1
J2
J3
J4
J5
• Caractéristiques générale de la Terre
o Structure interne de la Terre
o Tectonique des plaques
• Notions de Pétrologie
o Roches Magmatiques
o Roches sédimentaires
o Roches métamorphiques
• Notions de géologie structurale
o Deformation ductile
o Deformation cassante
• Formation des hydrocarbures et migration
o De la matière organique aux
hydrocarbures
o Migration des hydrocarbures
• Piègeage et accumulations des
hydrocarbures
o Piègeage
o Type de pièges
• Notions de temps en géologie
o Stratigraphie
o Paléontologie
• Matière organique et origine du pétrole
o Origine du pétrole
o Accumulation de la matière organique
o Source de la matière organique
• Système pétrolier
o Roche mère
o Roche reservoir
o Roche couverture
Géologie pétrolière/ Aout 2020 / IAP-EHM-FOP
• Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre
o Definitions (Minéral, cristal)
o Critères d’identification des Minéraux
o Classification des minéraux
• Apercu sur la géologie de l’Algérie
o Piègeage
o Type de pièges

Chapitre N° 01
Caractéristiques générales
de la terre

Structure interne de la Terre
4
Structure interne de la terre :
L'intérieur de la Terre est constitué d'une succession
de couches de propriétés physiques différentes: au
centre, le noyau, qui forme 17% du volume terrestre
et qui se divise en noyau interne solide et noyau
externe liquide; puis, le manteau, qui constitue le
gros du volume terrestre, 81%, et qui se divise en
manteau inférieur solide et manteau supérieur
principalement plastique, Aouts dont la partie tout à
fait supérieure est solide; finalement, la croûte (ou
écorce), qui compte pour moins de 2% en volume et
qui est solide.
Caractéristiques générale de la Terre/Structure interne de la Terre
http://mediatheque.accesmad.org/

Géologie pétrolière/ Aout 2020 / IAP-EHM-FOP 5
Discontinuités séparant les envelopes de la Terre
On distingue :
 La discontinuité de Mohorovicic (MOHO) qui marque un contraste de densité
entre la croûte terrestre et le manteau.
 La discontinuité de Gutenberg qui marque aussi un contraste important de
densité entre le manteau et le noyau.
 Une troisième discontinuité sépare noyau interne et noyau externe, la
discontinuité de Lehmann.

Subdivision du globe terrestre selon l’état de la matière
 La couche plastique du manteau supérieur
est appelée asthénosphère.
 la couche solide de la partie supérieure du
manteau supérieur et la croûte terrestre,
forment la lithosphère.

On reconnaît deux types de croûte
terrestre:
La croûte océanique, celle qui se situe
sous les océans, qui est formée de roches
basaltiques de densité 3,2 et qu'on nomme
aussi SIMA (silicium-magnésium).
La croûte continentale, celle qui se situe au
niveau des continents, qui est plus épaisse
(roches granitiques) à de densité 2,7) et
qu'on nomme SIAL (silicium-aluminium).
Croute terrestre

http://www2.ggl.ulaval.ca//
Caractéristiques générale de la Terre/Tectonique des plaques
Dérive des continents

Géologie pétrolière/ Aout 2020 / -É-Département 9
La lithosphère est partagée en un certain nombre de plaques indépendantes les
unes des autres séparées par un système de failles, de dorsales, de rifts et
de fosses de subduction . Ces plaques sont mobiles et se déplacent sur
l'asthénosphère.
Les plaques tectoniques sont composées de deux types de lithosphères :
 La lithosphère océanique composée d'une couche sédimentaire, de croûte
océanique et d'une partie du manteau supérieur.
 La lithosphère continentale composée de croûte continentale, d'une partie du
manteau supérieur et d'une plateforme continentale immergée.
On peut également différencier deux types de plaques suivant leur extension
latérale :
 les plaques majeures au nombre de quatorze.
 les plaques mineures ou microplaques au nombre d'une quarantaine.
Plaques Tectoniques

Géologie pétrolière/ Aout 2020 / -É-Département 10
https://www.futura-sciences.com/
Plaques Tectoniques

Les limites des plaques tectoniques
11
Il existe trois types de limite entre les plaques lithosphériques. On distingue :
 Les zones de divergence caractérisées par une tectonique en extension (failles
normales, graben). Ce sont les dorsales médio-océaniques et les rifts
continentaux où il y a accrétion (formation) de la croûte océanique.
 Les zones de convergence caractérisées par une tectonique de compression
(failles inverses, chevauchements). Ce sont les zones de subduction.
 Les zones de coulissage caractérisées par une tectonique de cisaillement. Ce
sont les failles transformantes.

Les limites divergentes
12
http://www2.ggl.ulaval.ca/

Les limites convergentes
13

Les limites coulissantes
14

Chapitre N° 02
Minéraux constitutifs de
l’ecorce terrestre

Définition d’un minéral
16
Définition d’un minéral :
Un minéral est un solide naturel homogène définis par sa structure cristalline et sa
composition chimique.
https://www.periodni.com/fr/systemes-cristallins-et-reseaux-de-bravais.html
Système cristallin : Rhomboédrique
https://solidrockminer.com/product/calcite-mineral-3/
Calcite : CaCo3
Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre/Definitions (Minéral, cristal)

Définition d’un cristal
17
Définition d’un cristal :
Un cristal est un solide polyédrique, à structure régulière et périodique, formée d'un
ensemble ordonné d'un grand nombre d'atomes, de molécules ou d’ions
Les systèmes cristallins :
Les cristaux se répartissent en 7 systèmes cristallins
Cubique Quadratique Hexagonal Rhomboédrique
Orthorhombique Monoclinique Triclinique
Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre/Definitions (Minéral, cristal)

Propriétés des minéraux
18
Pour identifier un minéral, il faut déterminer :
 La couleur : première propriété remarquée à l’œil nu, elle dépend de la composition
chimique.
 La transparence : transparent, translucide ou opaque, selon la quantité de lumière qui
traverse le cristal.
 L’éclat : dépend de la nature de la surface réfléchissante des minéraux, ce qui va nous
donner plusieurs types d’éclat :
• Eclat métallique : ce sont les minéraux opaques (pas les minéraux colorés) qui le
représentent.
• Eclat vitreux : c’est celui du verre cassé.
• Eclat nacré : celui des perles de culture.
 La densité : rapport entre la masse et le volume (un minéral plus dense est plus lourd).
 La dureté : mesure la résistance d’un minéral à la rayure ou à l’abrasion.
Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre/ Critères d’identification des Minéraux

Dureté des minéraux selon l’échelle de MOHS
19
Echelle de MOHS
Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre/ Critères d’identification des Minéraux
https://www.wikitp.fr/ouvrages-maconnes/echelle-de-mohs

Les grandes classes des minéraux
20
Classification des Minéraux :
Minéraux constitutifs de l’écorse terrestre/Classification des minéraux

Chapitre N° 03
Notions de pétrologie

Cycle géologique
22
On a 03 catégories de roches :
 Roches magmatiques
 Roches sédimentaires
 Roches métamorphiques
https://www.gov.mb.ca/iem/min-ed/kidsrock/mrocks/files/rockcycle.fr.pdf
Notions de Pétrologie/ Roches Magmatiques

Définition et classification des roches magmatiques
23
Les roches magmatiques, ignées ou même éruptives sont des roches qui
proviennent de la consolidation par cristallisation du magma en fusion.
Selon la vitesse du refroidissement du magma on distingue :
 Les roches volcaniques (issues d’un refroidissement rapide du magma)
(effusives)
 Les roches plutoniques (issues d’un refroidissement lent du magma)
(intrusives)
Selon la teneur en silice, on classe les roches magmatique en :
Roche acides : teneur en SiO2 > 66% contenant des minéraux claires (quartz,
feldspath, biotite) ex : le granite
Roches intermédiaires : teneur en SiO2 compris entre 55 et 65 %
Roches basiques : teneur en SiO2 compris entre 45 et 55 %
Roches ultrabasiques : teneur en SiO2 < 45 % , renfermant le pyroxéne et l’olivine,
ex : basalte.

Types des roches magmatiques
24
Roche acide : granite Roche intermédiaire : diorite
Roche intermédiaire : basalte

Définition des roches sédimentaires
25
Définition:
On appelle roches sédimentaires
les roches formées, à partir de
roches préexistantes, d’origines
détritique, chimique, organique ou
mixte, sur la surface de la terre.
Elles sont caractérisées par leur
disposition stratifiée en lits
successifs, et par la présence de
débris d’animaux ou de végétaux
qu’on appelle fossiles.
https://www.thoughtco.com/sedimentary-rock-classification-diagrams-4123127
Notions de Pétrologie/ Roches sédimentaires

Processus de formation des roches sédimentaires
26
Mode de formation des roches sédimentaires :
Les roches sédimentaires résultent de l’attaque par altération et érosion
des roches préexistantes, du transport des débris arrachés et de leur dépôt
dans un bassin sédimentaire et enfin la transformation du sédiment en
roche consolidée par la diagenèse
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s2/r.sedim.html

Altération et érosion
27
On deux type d'altération:
Les processus mécaniques (ou physiques) : sont ceux qui désagrègent
mécaniquement la roche, comme l'action du gel et du dégel qui à cause de
l'expansion de l'eau qui gèle dans les fractures ouvre progressivement ces
dernières. L'action mécanique des racines des arbres ouvre aussi les fractures.
L'altération chimique : plusieurs silicates, comme les feldspaths, dans les
roches ignées, sont facilement attaqués par les eaux de pluies et transformés en
minéraux des argiles
Altération et érosion :
https://svtlyceedevienne.com/seconde/enjeux-contemporains/lerosion-processus-et-consequences/

Transport des sédiments
28
Le transport :
Le transport des particules
sédimentaires est assuré par les
agents de transport tel que : l’eau,
le vent et la glace. le transport des
sédiments peut être long comme il
peut être court
http://www.geolsed.ulg.ac.be/processus/processus.htm

Dépôt sédimentaire
29
Le dépôt :
Tout le matériel transporté s'accumule dans un bassin de sédimentation,
ultimement le bassin marin, pour former un dépôt. Les sédiments se déposent en
couches successives. C'est ce qui fait que les dépôts sédimentaires sont stratifiés
Bassin sédimentaire
https://www.researchgate.net/figure/Concept-of-sedimentary-basin_fig1_325780058

Les différents environnements de dépôt
30
Environnements continentaux :
 Glaciaire
 Eolien
 Lacustre
 Fluviatiles :
• Tresse
• Méandriforme
• Anastomosé
 Plaine côtière
Environnements marins :
 Ligne de rivage (cote/plage)
• Dominance fluviatile
• Dominance de
vague/houle
• Dominance de marée
 Plateforme continentale
• Silico-clastique
• Carbonatée
 Talus, canyon
 Bassin
• Cône turbiditique
• Plaine abyssal

diagenèse
31
Diagenèse :
L'obtention d'une roche sédimentaire se fait par la transformation d'un sédiment en
roche sous l'effet des processus de la diagenèse.
Les processus de diagenèse sont variés et complexes : ils vont de la compaction
du sédiment à sa cimentation, en passant par des phases de dissolution, de
recristallisation ou de remplacement de certains minéraux.

Phénomènes diagenétiques
32

Classification des roches sédimentaires
33
Classification des roches sédimentaires:
on classe les roches sédimentaires en trois types :
Roches sédimentaires
Roches
terrigènes(détritiques)
Roches chimiques Roches biochimiques

Les différents types des roches sédimentaires
34
 On distingue 03 types de roches :
 Les roches détritiques terrigènes (ou roches clastiques) formées d'éléments
de roches préexistantes. Dans cette catégorie, la dimension des grains est
précisée : on distingue les rudites, les arénites et les lutites.
 Les roches chimiques formées par précipitation de substances en solution
dans les eaux (sédimentation autochtone).
 Les roches biochimiques ou organiques formées par accumulation
d'organismes morts ou par l'activité d'organismes vivants.

Classification des roches détritiques selon la taille des
grains
35
Les roches détritiques sont classé selon la granulométrie (la taille des grains) en:

Classification des conglomérats
36
Un conglomérat
Une brèche (éléments anguleux)
Un conglomérat pouding (éléments arrondis)

Classification des grés
37
Un grés à grains fins
Un grés à grains grossiers
Un grés à grains moyens

Types d’argiles
38
Argile en feuillets
Argile massive

Roches carbonatés (chimiques et biochimiques)
39
Lumachelle : calcaire coquillé calcaire
Phénomène effervescence
Récif fossilisé

Roches chimiques
40
gypse
Sel gemme

Classification des roches selon la composition chimique
41
D'après la composition chimique, on distingue:
* les roches siliceuses (silice)
* les roches argileuses (phyllosilicates d'aluminium)
* les roches carbonatées (carbonates de calcium et magnésium)
* les roches phosphatées (phosphates de calcium)
* les roches carbonées(carbone et hydrocarbures)
* les roches salines (chlorures, sulfates de Ca, Na, K)
* les roches ferrifères (oxydes, hydroxydes de fer)

Définition des roches métamorphiques
42
Définition :
Les roches métamorphiques sont issues de la transformation de roches ignées ou
sédimentaires sous l'effet de température et/ou de pressions élevées.
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s2/r.metam.html
Notions de Pétrologie/ Roches métamorphiques
Le métamorphisme de contact :
Le métamorphisme de contact est celui qui se
produit dans la roche encaissante au contact
d'intrusifs. Lorsque le magma encore très
chaud est introduit dans une séquence de
roches froides, il y a transfert de chaleur (les
flèches) et cuisson de la roche encaissante
aux bordures

Définition des roches métamorphiques
43
Le métamorphisme régional :
Il affecte de grandes régions, il est à la fois contrôlé par
des augmentations importantes de pression et de
température. Le métamorphisme régional produit trois
grandes transformations: une déformation souvent très
poussée de la roche, le développement de minéraux dits
métamorphiques et le développement de la foliation
métamorphique. Dans ce dernier cas, les cristaux ou les
particules d'une roche ignée ou sédimentaire seront
applatis, étirés par la pression sous des températures
élevées et viendront s'aligner dans des plans de foliations.
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s2/r.metam.html

Notion de pétrologie
44
Un gneiss Du marbre

Chapitre N° 04
Notions de temps en
géologie

Définition et principes de la stratigraphie
46
La stratigraphie est une discipline des sciences de la Terre qui étudie la
succession des différentes couches géologiques ou strates.
Les principes de stratigraphie :
Le principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son
étendue.
Le principe d’uniformitarisme (ou d'actualisme): les structures géologiques
passées ont été formées par des phénomènes (tectoniques, magmatiques,
sédimentaires ou autres) agissant comme à notre époque.
https://fr.slideshare.net/abdelhadi/notions-de-stratigraphie
Notions de temps en géologie/ Stratigraphie

Le principe d'identité paléontologique : deux couches ayant les
mêmes fossiles sont considérées comme ayant le même âge.
Le principe de superposition : une couche est plus récente que celle qu'elle
recouvre et plus ancienne que celle qui la recouvre
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2905
https://fr.slideshare.net/demribrahim/geodynamique-externe-microsoft-office-power-point

48
Le principe d'horizontalité : les couches sédimentaires se déposent
horizontalement ; une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale a
subi des déformations postérieures à son dépôt.
Le principe de recoupement : les couches sédimentaires sont plus anciennes que
les failles ou les roches qui les recoupent.
https://fr.slideshare.net/demribrahim/geodynamique-externe-microsoft-office-power-point

49
Le principe d'inclusion : les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont
plus anciens que leur contenant
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2905

Discordance
50
Définition : surface stratigraphique irrégulière
Discordance Angulaire
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/datations.relatives.html
Dépôt des couches géologique
Plissement des couches géologique
Erosion partielle des couches
géologique
Nouveau dépôt discordant les
anciennes couches géologique
Discordance

Transgression marine
51
Une transgression marine est
l'envahissement durable de
zones littorales par la mer, dû à
un affaissement des terres
émergées ou à une élévation
générale du niveau des mers.

Régression marine
52
Une régression marine est un retrait
durable de la mer en dessous de ses
limites antérieures, se traduisant par un
abaissement de la ligne de côte et
l'augmentation de la surface des terres
émergées.

Définition de la paléontologie
53
La paléontologie est la science
qui étudie les êtres ayant vécu
autrefois et dont les fossiles sont
conservés dans les sédiments.
La paléontologie contribue à
l’élaboration de l'échelle des temps
géologiques, qui résume l'histoire
de la Terre (outil de datation)
https://www.tdg.ch/savoirs/sciences/grands-
dinosaures-expose-new-york/story/29252450
Notions de temps en géologie/ Paléontologie

Les fossiles
54
Les fossiles peuvent être :
 Des restes :
Ce sont les restes des animaux morts et,
exceptionnellement, les corps en totalité.
Généralement, on a uniquement les parties dures
(coquilles, valves, carapaces, tests, squelettes, os,
dents). Parfois, on peut avoir des moulages de
l’ensemble de l’animal (moules internes, externes
ou les deux à la fois).

Les fossiles
55
 Des traces :
Les traces représentent l’activité biologique (déplacement, piste, empreinte,
terrier). On peut trouver des perforations dues à la nutrition (cas des éponges et
des gastéropodes). Parfois, ce sont des perforations du calcaire.

Datation
56
La dation relative et absolue
 La datation absolue est la datation mise en œuvre aboutissant à un résultat
chiffré exprimé en unité de temps (années, secondes, etc.) basé sur la méthode
de la radiométrie.
 La datation relative désigne la datation qui consiste à déterminer l'ordre
chronologique d'événements ou d'objets du passé, sans connaître leurs âges
réels, basé sur les traces de fossiles trouvées
Notions de temps en géologie / Paléontologie

Echelle stratigraphique
57
L'échelle stratigraphique divise la fin de l'histoire de notre planète en Eres, Etages,
sous-étages.

Choix de l’unité chronostratigraphique
58
L'échelle stratigraphique divise la fin de l'histoire de notre planète en Eres, Etages,
sous-étages.
 L’étage désigne les formations géologiques qui se sont sédimentées durant l’âge
correspondant. Le nom d’un étage correspondent à un stratotype.
 Le stratotype est une référence internationale puisque son nom est donné selon le
premier endroit où une faune déterminée a pu être observée.
 Son nom est formé par adjonction du suffixe "ien".
Exemple :
Apt Aptien
Lutèce Lutécien
Sens Sénonien

Groupement des étages en système
59
 Un système est l’ensemble des étages déposés au cours d’une période.
 Leurs noms évoquent soit une région où les dépôts sont très développés (ex : les
terrains du Jura appartiennent au jurassique), soit une formation caractéristique (la
craie dans le cas du crétacé, la houille dans le cas du carbonifère), soit des fossiles qui
leur sont propres : nummulitique ou paléogène.
 le Cambrien : Cambria, le nom romain du Pays de Galles.
 l’Ordovicien et le Silurien : d’après le nom des tribus celtes, les Ordovices et les
Silures, qui vivaient au Pays de Galles durant la conquête romaine.
 le Dévonien : d’après le Devonshire County en Angleterre où ces roches furent
étudiées pour la première fois.
 le Permien : d’après la province de Perm, en Russie, où ces roches furent étudiées
pour la première fois.
 le Trias : roches qui se divisent en trois unités en Europe.
 le Jurassique : d’après le Jura en France et en Suisse où des roches de cet âge furent
étudiées pour la première fois.
 le Crétacé : creta, mot latin pour craie; appliqué pour la première fois à des falaises
blanches le long de la Manche.

Groupement des systèmes en ères
60
 L’ensemble des terrains est divisé en quatre ères.
 précambrien ou terrains cryptozoïques (caché, dépourvu de fossiles).
 ère primaire ou paléozoïque (vie ancienne, apparition de classes de fossiles
aujourd’hui complètement disparus).
 ère secondaire ou mésozoïque (vie intermédiaire, certains fossiles apparaissent au
début comme les ammonites. La limite supérieure correspond à la disparition des
ammonites et des grands reptiles).
 ère tertiaire et quaternaire ou cénozoïque (vie récente, apparition des nummulites,
épanouissement des mammifères et développement des familles actuelles d’animaux
et plantes, apparition de l’homme ).

Exercices
61
Déterminer la chronologie des évènements :
Notions de temps en géologie/ Exercices

Exercices
62
http://www.gm.univ-montp2.fr/IMG/pdf/TP6-temps.pdf

Notion de temps en géologie
63

64

65

Chapitre N° 05
Notions de géologie
structurale

Déformation tectonique
67
Les couches des terrains sédimentaires déposées horizontalement peuvent
conserver cette disposition pendant de très longues périodes, mais peuvent aussi
être intensément déformées.
Les déformations sont la marque d'un allongement (distension) ou d'un
raccourcissement (compression) des terrains. Elles sont directement
conditionnées par les mouvements des plaques lithosphériques.
On peut distinguer deux grandes catégories de déformations qui correspondent à
deux réponses différentes des terrains aux contraintes : les déformations
cassantes et les déformations souples.
Notions de géologie structurale/ Déformation cassante

Déformations cassantes
68
Déformations cassantes
Elles se manifestent par des surfaces généralement perpendiculaires ou
fortement obliques aux surfaces de stratification. Elles se regroupent en deux
grandes catégories : les diaclases et les failles.
Une faille est une fracture accompagnée du déplacement relatif des différents
compartiments.
Le plan de faille est la surface plus ou moins ondulée qui sépare les deux
compartiments. Il est souvent marqué par des stries et des dépôts de cristaux de
calcite ou de quartz orientés dans le sens du déplacement.
Miroir de
faille
https://www.memoireonline.com/12/13/8145/m_limpact-de-la-structure-geologique-dun-bassin-dans-la-formation-des-gisements-petroliers2.html

Déformations cassantes (distension)
69
Faille normale :
https://www.geocaching.com/geocache/GC5KJR2_la-
faille-de-guerledan?guid=cabef7dd-4d9f-4fd4-aea3-
584a81622d2c
https://ft.univ-tlemcen.dz/assets/uploads/pdf/departement/gc/houti/Chapitre-4-
NOTION-SUR-LA-TECTONIQUE.pdf

Déformations cassantes (compression)
70
Faille Inverse :
584a81622d2c
https://www.geoforum.fr/topic/15996-question-sur-les-failles/

Déformations cassantes (coulissage)
71
Faille de décrochement
Décrochement dextre
Décrochement senestre
584a81622d2c
https://csem.morbihan.fr/dossiers/sigm/FailleCisaillement.htm
https://svt-ccc.pagesperso-orange.fr/4/4_p11_ch1_4.html

Déformations cassantes (Horst et Graben)
72
Les failles conjuguées : groupement d’au moins deux failles a sens de pendage
différents
https://fr.wikipedia.org/wiki/Horst

Déformations ductiles (souples)
73
Les terrains peuvent réagir aux efforts tectoniques de façon plastique en formant
des plis.
Etat initial compression
https://slideplayer.fr/slide/5531555/
Notions de géologie structurale/ Déformation ductile

Eléments d’un plis
74
Les éléments d’un plis :
https://geotechdev.github.io/fstgat_gag/docs

Notion de synclinal et anticlinal
75
Le pli comporte une forme convexe vers le haut, c’est l'anticlinal, et une forme
concave vers le haut, c’est le synclinal
http://pauligeologie.123siteweb.fr/430501304?i=129119038
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/dkirkwoo/module07/module07.html

Tectonique salifère
76
kids.britannica.com/students/assembly/view/53934

Chapitre N° 06
Matière organique et
origines des hydrocarbures

Histoire du pétrole
78
https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoire_du_p%C3%A9trole
https://www.tresorsdumonde.fr/yanar-dag/
Matière organique et origine du pétrole/ Origine du pétrole

1. Composition chimique
Les hydrocarbures se divisent du point de vue chimique en trois grandes familles :
 Les hydrocarbures saturés : alcanes et paraffines
 Les hydrocarbures non saturés : naphténo-aromatiques et aromatiques.
 Les résines et asphaltènes.
2. Principales familles d'hydrocarbures
On distingue généralement :
 Les gaz naturels.
 Les hydrocarbures liquides : pétroles bruts ou huiles.
 Les hydrocarbures solides : sables asphaltiques, schistes bitumeux et hydrates.
Généralités sur les hydrocarbures

Nous avons deux théories :
-Théorie cosmique.
-Plantes terrestres et charbon.
-Algues et planctons.
-Animaux marins.
Origine
Hypothèse inorganique Hypothèse organique
Origines des hydrocarbures

Le pétrole s’est formé, il y a 20 à 350MA, dans les bassins sédimentaires peu
profonds des océans. Les plus anciens gisements connus remontent à quelque 500
millions d’années, les plus récents à 4000 ans à peine. A cette époque, comme de
nos jours, des micro-organismes animaux et végétaux (le plancton) flottaient dans
les couches supérieures des étendues d’eau car la lumière est indispensable à leur
survie. Lorsqu’ils mouraient, leurs restes se déposaient au fond des océans,
pauvres en oxygène, où ils se sont accumulés et mélangés aux boues sous-
marines pour former des couches de sédiments riches en matières organiques. La
matière organique sera transformée au cours du temps, sous l’effet de processus
chimique et biologiques continuels, et de la températures et la forte pression à des
hydrocarbures.
Origines des hydrocarbures

Matière organique à l’origine des hydrocarbures :
La matière organique est issue des êtres vivants, constitués de protéines, de
glucides et de lipides. La biomasse est composée d'un petit nombre de groupes
d'organismes vivants. Les groupes les plus importants sont : le plancton marin,
les bactéries, les algues et les plantes supérieures, il s’y ajoute les spores et le
pollen.
Matière organique

Matière organique

La matière organique se rencontre, après la mort des différents organismes vivants,
disséminée ou en solution dans l'eau, notamment en liaison avec des particules
argileuses qui semblent jouer un rôle important dans sa fixation et sa préservation. Il
est nécessaire qu'elle ne se dégrade pas et qu'elle soit protégée avant, pendant et
après son dépôt, ce qui implique un milieu de dépôt aquatique, anaérobie avec des
eaux calmes et confinées. Les zones favorables au dépôt de matière organique
sont les zones deltaïques à forte subsidence et forte sédimentation, les mers
fermées ou semi-fermées, et les lagunes.
Matière organique et origine du pétrole/ Accumulation de la matière organique
Accumulation de la matière organique

La matière organique issue du plancton, des algues et des bactéries, qui
sédimente sur place est dite autochtone ; celle des plantes terrestres est amenée
dans les bassins de sédimentation par des courants aériens ou fluviatiles : elle est
dite allochtone.
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/combustibles.fossiles.html
Matière organique et origine du pétrole/ Accumulation de la matière organique
Matière organique et origine du pétrole

Chapitre N° 07
Formation des
hydrocarbures et migration

Dégradation biochimique
87
A une profondeur d’environ 1 000 mètres sous le plancher océanique, la matière
organique (CHON) contenue dans les sédiment subit une transformation sous
l’action de bactéries anaérobies aboutissant à la formation d’un kérogène. les
bactéries n'ont pas besoin d'oxygène libre, mais viennent chercher l’Oxygène (O)
et l’Azote (N) de la matière organique pour leur métabolisme, laissant le carbone
(C) et l’ hydrogène (H): c’est la dégradation biochimique.
Formation des hydrocarbures et migration/ De la matière organique aux hydrocarbures

Enfouissement et dégradation thermique
88
Avec l'empilement des sédiments, l’enfouissement et l’augmentation (T⁰, P), les
molécules d‘hydrocarbures deviennent plus complexes. La dégradation passera de
biochimique (régie par les bactéries) à thermique (régie par l'augmentation de
température).
Au fur et à mesure de l’enfouissement, sous l’effet d’une augmentation de pression
et de température, le kérogène se transforme en hydrocarbures au sens strict.

Evolution de la matière organique en fonction de la
profondeur
89
Selon le gradient géothermique du bassin:
Vers les 2000 mètres de profondeur : Une faible
partie du kérogène (10%) se transforme en huile,
une plus petite partie en gaz et la plus grande
partie du kérogène poursuit sa transformation.
Vers 2500 m : 30 à 40% du kérogène se
transforme en huile (Production maximale de
l’huile).
À partir de 2500 m: la production de gaz
s'accélère et celle de l’huile diminue.
Sous les 3000m: très faible production d'huile et
augmentation de la production de gaz.
- La dégradation thermique se poursuit jusqu’à la
carbonisation qui transforme le kérogène non
converti en hydrocarbures en résidu de carbone (
ex. 30% sur le graphe).
Si l'enfouissement dépasse les 4000m tout est cuit:
les hydrocarbures sont détruits ( kérogène cramé).
https://www.u-
picardie.fr/beauchamp/GazSchiste/presentation_JB-
1-2-3-4.htm

Formation des hydrocarbures et migration
90
Stades Hydrocarbures Charbons
Diagenèse
CH4 biogénique
(zone immature)
Tourbe
Lignine
Tendre
Mat
Brillant
Catagenèse
Huile
(fenêtre à huile)
Gaz humide
Condensa
Houille
Flambant
Gras
Maigre
Métagenèse Méthane (CH4)
(Fenêtre à gaz)
Métamorphisme
Graphite
Anthracite

Migration des hydrocarbures
91
Lorsque le pétrole est formé dans une roche mère, deux cas peuvent se présenter:
1. Le pétrole produit n’est pas expulsé; la roche s’enrichissant en pétrole devient
un schiste bitumineux, comme on en connaît beaucoup dans le monde.
2. Le pétrole est expulsé; c’est le processus de la migration primaire. Une fois
expulsé, il circule dans le milieu poreux, obéissent aux lois de la mécanique des
fluides; c’est la migration secondaire.
https://nanopdf.com/download/formation-migration-et-piegeage-des-hydrocarbures
Formation des hydrocarbures et migration/ Migration des hydrocarbures

Mécanisme de l’expulsion de la migration primaire
92
Le pétrole brut est initialement
contenu dans la roche-mère
imperméable. Par un mécanisme
encore mal élucidé (certainement
lié à une augmentation de la
pression dans la roche-mère au
cours de son enfouissement) l’eau,
le pétrole et le gaz issus du
kérogène peuvent être expulsés de
leur formation d’origine, migrant
alors éventuellement vers une
future roche réservoir.
http://www.oilfieldknowledge.com/hydrocarbon-migration/

Migration secondaire
93
Désigne le déplacement des
hydrocarbures à l'intérieur de la roche
réservoir à travers des pores (vides
entre les grains et les cristaux) et/ou à
travers des fractures, jusqu’à trouver un
piège, c’est-à-dire une roche couverture
imperméable qui, à l'image d'une
barrière, bloquera la progression des
hydrocarbures.
http://www.oilfieldknowledge.com/hydrocarbon-migration/

Dismigration (Migration tertiaire)
94
Les HC expulsés de la roche mère ont tendance à remonter jusqu’à la surface s’il
ne trouve pas d’obstacle, donc il sont sois perdus ou dégradés en bitumes (oxydé).
Cet indice peut être utilisé, lors des travaux de prospection, comme indicateur
possible de l’existence d’un gisement profond susceptible de contenir des HC.

Chapitre N° 08
Système pétrolier

Système Pétrolier
96
On appelle « système pétrolier » l’ensemble formé d’une roche mère qui génère
les hydrocarbures, d’une roche réservoir (poreuse et perméable) qui les
accueille au cours de la migration et d’une roche couverture (imperméable) qui
donnera son étanchéité au piège.
Système pétrolier/ Roche mère

Roche mère
97
La roche mère est une roche sédimentaire constitué de particules fines argileuses
ou carbonaté, imperméable, riche en matière organique , susceptible de générer et
expulser des hydrocarbures.
https://en.wikipedia.org/wiki/Utica_Shale
https://www.spec2000.net/00-login-1.htm
Roche mère (carotte) Roche mère en affleurement

Les différents types du kérogène
98
 Type I: correspond à une matière organique
lacustre riche en algues, Ce type est caractérisé
par des valeurs H/C élevées de l’ordre de 1.5 et
des teneurs en oxygène faibles O/C=0.1, il est
constitué en grande partie de lipide. Il est
caractérisé par un potentiel pétrolier très élevé
 Type II: est souvent trouvé en environnement
marin ,dérive essentiellement des organismes
Planctoniques. Les rapports H/C et O/C sont de
l’ordre de 1.3 et 0.15 respectivement, son
Potentiel pétrolier est élevé mais inférieur à celui
du type I. génèrent au cours de la Catagenèse
relativement d’avantage d’huile que de gaz. ex :
Silurien Algérien.
 Type III: provient principalement de constituants
de végétaux supérieurs continentaux, les
rapports H/C faibles et O/C forts, il représente un
potentiel en gaz plus important qu’en huile.
https://docplayer.fr/51237723-Geologie-des-
hydrocarbures.html

Roche réservoir
99
Les réservoirs sont des roches suffisamment
poreuses et perméables , pour pouvoir contenir
des fluides (eau, huile, gaz, …).
Leurs caractéristiques pétrophysiques s’expriment
fondamentalement en termes de porosité et de
perméabilité. Elles sont le résultat de toute
l’histoire géologique de ces dépôts et en
particulier des conditions de sédimentation et des
phénomènes de diagenèse qui leur succèdent.
Système pétrolier/ Roche réservoir
Réservoir gréseux (carottes)

Réservoir carbonaté
100
Réservoir carbonaté et récif carottes) :

La porosité:
Bien que représentée par des « vides », la porosité est un élément important de la
roche. Elle est la première qualité que doit présenter une roche réservoir. Plus la
porosité est forte plus la roche sera susceptible d’emmagasiner des fluides (eau,
pétrole ou gaz ). C’est-à-dire la porosité conditionnent la capacité de la roche de
renfermer les fluides et les gaz.
Elle s’exprime quantitativement par le pourcentage du volume poreux par rapport
au volume total de la roche.
Paramètres pétrophysiques du réservoir (la porosité)

102
CLASSIFICATION
DE LA POROSTE
Selon la structure des vides :
 Porosité intergranulaire
 Porosité intercristalline
 Porosité vacuolaire
 Porosité de fissuration
Suivant la liaison entre les grains:
 Porosité totale
 Porosité effective
 Porosité utile
Selon l’origine des pores :
 Porosité primaire
 Porosité secondaire
Classification de la porosité

Lames minces montrant le développement de la porosité
intercristalline et intergranulaire
103
Porosité intercristalline
Porosité intergranulaire

Lames minces montrant la porosité secondaire
104
Porosité secondaire

 La compaction: Elle correspond au réarrangement mécanique des grains sous
l’effet du poids des sédiments sus- jacents. Elle se traduit par une diminution du
volume des vides originaux, donc la porosité initiale diminue.
Facteurs contrôlant la porosité
Effet de la compaction

106
 La cimentation: Elle correspond au dépôt de minéraux dans l’espace poreux.
Ces minéraux peuvent dériver du sédiment lui-même, d’abord dissous, puis
redéposés, ou provenir d’une précipitation des sels dissous dans les eaux
interstitielles ou de circulation. Les principaux ciments sont: La calcite, la silice,
les minéraux argileux. La cimentation entraîne une perte de porosité.
Ciment argileux

107
 La recristallisation: C’est le processus qui correspond à un changement de
texture cristalline de la roche par croissance des cristaux au détriment des plus
fins, qui disparaissent par dissolution. Ex : recristallisation de la calcite en
aragonite.
 Remplacement minéralogique: C’est le processus par lequel un nouveau
minéral prend la place d’un autre. Ex: Dolomitisation = c’est la transformation de
la calcite (CaCO₃) en dolomie (CaMg(CO3)2) (amélioration de la porosité)
http://www.geolsed.ulg.ac.be/sedim/diagenese.htm
Calcite (CaCO₃) Aragonite (CaCO₃)

108
 Dissolution sélective: C’est un phénomène qui accompagne généralement
d’autres phénomènes, tel que la compaction, la recristallisation, le remplacement
minéralogique, la cimentation, mais la dissolution sélective n’affecte que certains
éléments de la roche par suite de leur grande solubilité. Ce phénomène de
dissolution est plus important lorsqu’il est lié à l’action d’eaux acides
(météoriques) chargées de CO2 qui provoque la création des vacuoles et même
des cavernes, donc on aura une augmentation de la porosité.
Formation des cavernes dans les calcaires
https://www.researchgate.net/figure/Compaction-reduces-the-total-pore-
space-and-the-mean-pore-size-of-the-soil-Water-holding_fig1_298788342

109
En conclusion, la plus part des phénomènes diagénétiques à l’exception de la
dissolution et parfois du remplacement minéralogique entraîne une perte de
porosité: On parle alors de poronecrose. Par contre la dissolution et la
dolomitisation augmentent la porosité: On parle de porogenèse.

Paramètres pétrophysiques du réservoir (la perméabilité)
110
La perméabilité :
Est une mesure de la facilité avec laquelle un fluide peut circuler à travers la
formation. Pour qu’une formation soit perméable, elle doit contenir une porosité
connectée ( pores, cavernes, fissures ou fractures ).
http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/eau.ds.roches.html

Les roches couvertures
111
se sont des roches de différentes natures, qui superposent les roches réservoirs,
capables d’assurer l’étanchéité des roches magasins grâce à leur principale qualité,
qui est l’imperméabilité.
Ex : Argiles, évaporites et carbonates non fissurés.
Système pétrolier/ Roche couvertures
https://docplayer.fr/48761325-Caracteristiques-physiques-des-roches-dans-un-systeme-petrolier.html
Roche couverture

Chapitre N° 09
Piègeage et accumulations
des hydrocarbures

Piègeage et accumulations des hydrocarbures
113
Piègeage et accumulations des hydrocarbures/ Piègeage
Il est insuffisant d’avoir une roche mère, une migration et une roche réservoir,
mais encore faut - il que les hydrocarbures soient piégés, c’est-à-dire qu’il faut
que le réservoir soit scellé pour empêcher la migration de se poursuivre.
Le piège sera la structures géologique de base tectonique ou stratigraphique
indispensable à la formation d’un gisement. On appelle piège à pétrole et à gaz
les réservoirs naturels ou leur parties ou grâce à différentes dislocations
structurales, à des barrière stratigraphiques et lithologiques et changement de
faciès il se crée des conditions à l’accumulation des hydrocarbures.
Une situation commune et recherché, c’est le piège au sommet de plis
anticlinaux ou alternent roches perméables et roches imperméables.

Types de pièges
114
Il existe différents types de pièges, liés au
dynamisme et à l’histoire structurale du
bassin dans lequel se sont formés les
hydrocarbures : plis, failles, discordances
peuvent faire l’affaire, et souvent plusieurs
facteurs se combinent favorablement.

Pièges structural (type anticlinal)
115
Dans le cas du piège au sommet de plis
anticlinaux, Les fluides se déplacent, des points
de plus forte pression aux points de plus faible
pression, c'est-à-dire de bas en haut (flèches
rouges). A cause de la barrière à la migration que
forme la couche imperméable, les fluides
s'accumulent dans la partie haute du pli. Il se fait
une séparation des phases selon leurs densités
respectives. Le gaz occupera la partie la plus
haute, suivi de l'huile puis de l'eau.
Piège structural : Anticlinal

Pièges structural (type faille)
116
Piège structural : Anticlinal faillé
Une autre situation propice à la formation
d'un piège est offerte lorsque les fluides
circulant dans une couche perméable sont
coincés sous des couches imperméables
dans un biseau formé par le déplacement
des couches à la faveur d'une faille.

Pièges stratigraphique
117
Des lentilles de roches ou de sédiments très
perméables contenus dans des couches
imperméables peuvent aussi servir de
pièges.
Les discordances angulaires, lorsque
recouvertes par des couches imperméables,
offrent aussi une situation intéressante.
Piège stratigraphique : discordance et
biseau stratigraphique

Pièges mixte (associés à un diapir)
118
Il y a aussi des pièges qui sont associés
aux dômes de sel, Lorsque les diapirs de
sel se sont mis en place, ils ont retroussé
les couches et créé des biseaux qui sont
scellés par les couches imperméables et
par le sel lui même qui est imperméable Piège mixte : Dôme de sel

Chapitre N° 10
Apercu sur la géologie
d’Algérie

Domaines structuraux algériens
120
Apercu sur la géologie d’Algérie/ Géologie d’Algérie
L’Algérie comprend quatre grands domaines du nord au sud :
Atlas tellien
Hauts plateaux
Atlas saharien
Plateforme saharienne
Principaux domaines structuraux en Algérie Well Evaluation Conference Algérie, 2007

 l'Atlas tellien (ou le Tell), constitué de reliefs escarpés et de plaines littorales
dont les plus riches d'Algérie sont la Mitidja au centre, le Chélif à l'ouest et le
Seybouse à l'est ;
 les Hauts Plateaux ;
 l'Atlas saharien forme une longue suite de reliefs orientés NE-SO s'étendant de
la frontière marocaine à celle de la Tunisie ;
 le Sahara, qui recèle l'essentiel des ressources en hydrocarbures, est un
désert formé de grandes étendues de dunes (Erg Oriental et Erg Occidental),
de plaines caillouteuses (regs) et parsemé d'oasis, qui sont autant de centres
urbains comme El Oued, Ghardaïa et Djanet. Le massif des Eglab à l'ouest et
le massif du Hoggar à l'est forment, pratiquement, la limite méridionale du
Sahara algérien.
Domaines structuraux algériens
Apercu sur la géologie d’Algérie/ Géologie d’Algérie

D’un point de vue pétrolier, le domaine algérien est subdivisé en trois provinces :
est, ouest et nord :
 La province orientale englobe les bassins d’Illizi, Berkine, Oued Mya et le
môle Amguid -Messaoud. C’est au sein de cette province, où se trouvent les
gisements géants de Hassi Messaoud (huile) et Hassi R’mel (gaz)
 La province occidentale englobe les bassins de l’Ahnet, Timimoun, Béchar-
Oued Namous, Reggane, Tindouf, Taoudeni et Sbâa. Cette province,
essentiellement à gaz sec, suscite beaucoup l’intérêt des compagnies
pétrolières
 La province du nord de l’Algérie englobe les bassins du Sud-Est
Constantinois–Melrhir, du Hodna, du Chelif, de l’offshore et de l’Atlas saharien.
C’est au sein de cette province qu’ont commencé les premiers travaux
d’exploration dès 1890, dans le bassin du Chelif. C’est aussi dans cette
province qu’a été mise en évidence en 1948 la première découverte
commerciale d’huile réalisée à Oued Gueterini
Provinces pétrolières
Apercu sur la géologie d’Algérie/ Provinces pétrolières en Algérie

Bassins sédimentaires algériens
Carte des bassins sédimentaires de l’Algérie

Principaux gisements pétroliers
Principaux gisements pétroliers en Algérie Well Evaluation Conference Algérie, 2007

Système pétrolier en Algérie
Roches mères : Le Silurien est le principal
niveau roche mère, grâce à un niveau basal
d’argiles radioactives gris noir à noires très
riche en matière organique. D’autres niveaux
roche mère sont d'âge Dévonien sup,
jurassique et crétacé (gisement du Nord
algérien).
Roches réservoirs :
Les principaux réservoir connus sont d'âge
Cambrien, Ordovicien, Dévonien, trias,
jurassique et crétacé (réservoirs carbonaté).
Roches couvertures :
Représenté en générale par niveau d’argiles
ou de calcaire.
Colonne stratigraphique du bassin de Berkine
Well Evaluation Conference Algérie, 2007

Chapitre N° 11
Cas d’étude

Coupe stratigraphique du champ HMD
Cas d’étude

Le Turonien
 Son épaisseur varie de 70 à 120 mètres. Moyenne : 105 m.
 le turonien est topé suite apparition des calcaires blancs.
 Il est constitué d’alternance de calcaire argileux, calcaire dolomitique
et calcaire crayeux; Au sommet apparaissent les bancs de calcaire.
Le Turonien présente une nappe d'eau salée.
 l’avancement devient rapide par apport la base du sénonien salifère.
 Formation (99% calcaire): Alternance de calcaire beige vacuolaire et
de calcaire blanc crayeux.
 Les ondes acoustiques (Sonique) ≈ 80 à 90 ms/ft
 Formation non radioactive : GR≈15 à 20 API
Cas d’étude

L’Albien
 Son épaisseur moyenne est de 325 mètres.
 l’Albien est topé suite apparition du premier banc de sable ( 5 m d’épaisseur ).
(Top du Vraconien qui est constitué essentiellement d’argile)
 Constitué de grès et de sable fin , avec des intercalations d'argile silteuse,
l’Albien représente une immense nappe aquifère.
 l’avancement : Plus ou moins lent dans le ( Vraconien : partie sommitale de
l’Albien) et rapide dans les sables de ce dernier.
 Les ondes acoustiques (Sonique) ≈ +140 ms/ft.
 Formation radioactive : GR≈70 à 75 API au top
Cas d’étude

Le Malm
 le Malm est topé suite apparition d’un banc de 4 à 5m d’épaisseur de dolomie
cristalline, après un banc de 7 à 10 m d’anhydrite.
 Il est caractérisé par les dépôts d'argile et de marne avec des intercalations des
bancs de calcaire et dolomie accompagnés de quelques traces d’anhydrite. Le
Malm commence et se termine par une dalle carbonatée (Carbonates + Anhydrite)
 l’avancement devient très lent.
 Formation : dolomie cristalline grise, souvent argileuse et argiles bariolées
silteuses au dolomitiques grises de dolomie et de grés ou à inclusions d’anhydrite,
calcaire gris argileux ou dolomitique à la base (25 à 30 m)
 Les ondes acoustiques (Sonique) ≈ 50à 90 ms/ft.
 GR≈15 à 30 API.
Cas d’étude

Le Dogger Argileux et le Trias salifère TS3
 Dogger Argileux:
 le dogger Argileux est topé suite apparition de 100% d’argile après la disparition
des carbonates de la base du Malm.
 l’avancement devient très rapide par apport à la base du Malm.
 Formation : Série d’argiles bariolées silteuses ou dolomitiques, à fines passées
de marnes dolomitiques et de calcaire argileux.
 Les ondes acoustiques (Sonique) ≈ 90 à 100 ms/ft.
 GR≈45 à 50 API.
 LE TRIAS SALIFERE TS3:
 Unité salifère (sel massif II rose) à intercalations d’argiles d’épaisseur moyenne
210 m.
 Sel massif blanc rosé admettant de minces intercalations d’argile gris noir, rouge
ou gris verdâtre.
 des bancs d’argiles (3 à 5) de 1 à 3 m d’épaisseur au bottom.
 Avancement devient très rapide.
 Log GR≈15API.
 Ondes acoustiques (Sonique) ≈ 65 à 70.
Cas d’étude

Trias Argileux Gréseux Inférieur
 La série inférieure (Trias Gréseux) dont l’épaisseur varie entre 0 et 55 m (moy =
25 m) est constituée d’argiles, de marnes et de grès plus ou moins grossiers
parfois conglomératiques avec à la base par endroits des coulées de dolorite
très altérée brun rouge à brun noir. Le ciment est argileux rougeâtre ou gris,
dolomitique ou argilo-bitumineux.
Cas d’étude

L’Ordovicien
 Le Paléozoïque est plus ou moins érodé selon la position que l'on occupe sur le
champ (voir écorché géologique au niveau de la discordance Hercynienne).
 Dans sa représentation la plus complète il est constitué de quatre termes:
 Les quartzites d'Hamra : (e = 75m) quartzites gris blanches, fines à moyennes,
localement grossières, à fissures sub-horizontales, traces de tigillites.
 Les grés d'El Atchane : (e = 25m) grés beiges à gris sombre, à ciment argileux,
bitumineux. Productifs sur ONJ 76 .
 Les argiles d'El Gassi : (e = 50m) argiles schisteuses, glauconieuses ou
carbonatées, vertes et noires à graptolithes.
 Zone des Alternances : (e = 20m) argiles indurées, alternant avec des bancs
quartzitiques isométriques et de grés moyens à fins. Les tigillites sont abondantes.
Les premiers mètres de ce niveau sont constitués de grés (MD 28) qui constituent
le réservoir de cette tranche.
Remarques:
• La série Ordovicienne n'est présente que sur la partie sup-méridionale de la
structure, du fait de l'érosion .
• Au centre de la structure, zone la plus exposée à l'érosion, le Trias repose
directement sur le Cambrien.
Cas d’étude

Le Cambrien
134
Bases de géologie/ Mai 2020 / projet de perfectionnement (compagnonnage)
 Le Ri : est représenté par des grés quartzites isométriques moyens à fins à
ciment argileux, avec de nombreuses passées silteuses. Les tigillites y sont
abondantes (e=50m). Il repose sur le Ra supérieur par une surface d'abrasion.
 Le Ra : représente le réservoir principal, dans sa partie supérieure et moyenne
(e= 20 à 60m) il est formé de grés quartzites, anisométriques, moyens à
grossiers, à ciment silico - argileux (kaolinite) localement constitué de
quartzites franches ,dans la partie inférieure s'intercalent, de manière
irrégulière, des passées centimétriques de siltstones argileux ,l'épaisseur
moyenne totale du Ra est de 100 à 120m.
 Le R2 : est constitué de grés quartzites et quartzites gréseuses à passées
micro conglomératiques, moyens à grossiers, parfois micacés à ciment
argileux assez abondant (illite) . On note des intercalations millimétriques de
silt, l'épaisseur moyenne de ce niveau est de 85m.
 Le R3 : est constitué de grés moyens à très grossiers, mal classés, à ciment
argileux à aspect ferrugineux, à nombreuses passées micro conglomératiques.
Ils représentent une série de comblement d'une épaisseur pouvant atteindre
300m. Il semble que son épaisseur augmente du Sud au Nord.
Cas d’étude

Coupe stratigraphique du champ TFT
Cas d’étude

LE CHAMP TFT SUD
136
 La coupe stratigraphique du champ TFT Sud se compose d’une série sédimentaire
allant du Cambro-Ordovicien gréseux au Turonien-Calcaire.
 L’étude des puits forés dans la région montre une certaine homogénéité dans la
disposition des couches sur toute l’étendue du champ. Localement le paléozoïque
est profondément entamé par une discordance Hercynienne
Cas d’étude

Le Dévonien
137
 La série Dévonienne est marquée par l’absence de Dévonien moyen.
 Le Dévonien Supérieur est constitué du Frasnien et du Faménien ainsi que du
Strunien appelé ‘’Réservoir F2’’. Il est constitué d’argile grise-noire, silteuse,
indurée et micacée avec des intercalations de niveaux métriques de grés brun,
moyen à grossier, silico-argileux et pyriteux.
 Il présente une épaisseur moyenne de 65 m avec une série argileuse moyenne de
154 m.
 Le Dévonien Inférieur est appelé ‘’Réservoir F6’’ il est d’âge Lochkovien, Praguien
et Emsien et est constitué des unités suivantes :
Cas d’étude

Le Dévonien inferieur
138
 Le Dévonien Inférieur est appelé ‘’Réservoir F6’’ il est d’âge Lochkovien, Praguien
et Emsien et est constitué des unités suivantes :
 Unité C-3-I : constituée de grés gris à bruns moyens à grossiers, à stratifications
obliques soulignées par des niveaux très grossiers, fissurées par endroit (fissures
ouvertes rarement fermées colmatées par la silice), à niveaux d’argile silteuse. Elle
présente une épaisseur moyenne d’une dizaine de mètres.
 Unité C-2-II : constituée d’intercalations des niveaux métriques de grés blancs, fins
à très fins, mal cimentés et de fines passées d’argile grise foncée, silteuse,
finement micacée et de silt blanc tendre. Elle présente une épaisseur moyenne de
25 m.
 Unité C-1-III : ensemble de niveaux de grès blancs, moyens à grossiers bien
classés, siliceux et riches en inclusions de quartz avec des intercalations d’argile
grise foncée, silteuse et indurée finement micacée. Elle présente une épaisseur
moyenne de 15 m.
Cas d’étude

Le Silurien (gothlandien)
139
 Cette formation est principalement constituée d’une épaisse série argileuse, très
organique à la base et au Silurien Supérieur, la tendance à la régression se
marque par l’apparition de dépôts de plus en plus silto-gréseux dans les argiles.
 La partie supérieure appelée F6 est constituée de six unités :
 Unité B-2 IV-V : succession de niveaux de grès gris clair, moyen à grossier, silico-
argileux et d’argile grise foncée, silteuse, indurée, finement micacée. Elle présente
une épaisseur moyenne de 60 m.
 Unité B-2 VI : elle est caractérisée par une superposition de niveau de grès blanc,
moyen à grossier, sub-arrondi à arrondi, et moyennement consolidé, séparé par
des passées d’argile grise-foncée, silteuses, finement micacée. Elle présente une
épaisseur moyenne de 17m.
 Unité B-1 VII : constituée de niveaux de grès gris clair à blanc, fin à très fin,
siliceux et d’argile grise claire, légèrement silteuse, tendre, devenant rouge brique
vers la base à passées de silt blanc à gris vert et tendre. Elle présente une
épaisseur moyenne de 74 m.
Cas d’étude

Le Silurien (gothlandien) suite
140
 Unité A-1 VIII : c’est un ensemble de niveaux métriques de grès blanc, fin à moyen
silico-argileux, friables, localement pyriteux, riche en inclusion de quartz base à
passées de silt blanc à gris vert et tendre. Elle présente une épaisseur moyenne de
100 m.
 Unité M-2 IX : elle est formée d’une alternance de grès fin, vert, rarement beige à
blanc, argileux, parfois sidéritique à nodules d’argile moyennement oxydées. Elle
présente une épaisseur moyenne de 54m.
 Unité M-1 X : constituée de niveaux de grès beige à vert, fin à très fin, silico-
argileux, friable et pyriteux, à passées d’argile grise claire à noire, tendre,
localement micacée. Elle présente une épaisseur moyenne de 56 m.
 Le Gothlandien argileux est constitué d’une argile grise foncée à noir, silteuse et
micacée. Au sommet on note la présence d’intercalation de grès gris blanc, fin à
très fin et silico-argileux. Il présente une épaisseur moyenne de 195 m.
Cas d’étude

L’Ordovicien
141
 C’est un réservoir d’âge Ordovicien terminal et il est constitué de 2 unités :
 Unité IV-3: elle est d’origine marine, d’épaisseur sub-constante, avec une assez
bonne continuité latérale et une épaisseur moyenne de ± 20m. L’Unité IV-3
consiste en des dépôts de cordons de grès pluri-kilométriques et d’extension
latérale réduite (500 à 1000 m). Elle est globalement orientée suivant une direction
N-S.
 Unité IV-2: elle est d’origine fluvio-glaciaire, à forte variations d’épaisseur
(remplissage d’entailles glaciaires), très hétérogène avec une épaisseur moyenne
de 70 à 90 m. la plateforme saharienne se situait à cette époque à proximité du
Pôle Sud et subsidait lentement en contexte intracratonique.
L’Unité IV-2 consiste en des dépôts correspondant à des lobes turbiditiques
grèseux de l’ordre de quelques kilomètres, plutôt amalgamés et se recoupant dans la
partie sommitale de l’Unité IV-2 Supérieure. La partie basale de l’unité IV-2 Supérieure
contient des lobes plus dispersés dans un fond argileux dominant.
Cas d’étude

Principaux risques géologiques en cours de forage
Cas d’étude

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Editor's Notes