Pétrole non conventionnel

Dans la vaste catégorie des ressources non conventionnelles, on trouve plusieurs types d’hydrocarbures différents, notamment les pétroles très lourds, les sables bitumineux, les schistes bitumineux et les pétroles serrés. Au début du 21e siècle, les progrès technologiques ont créé des opportunités pour convertir des zones de ressources autrefois inexploitées en réserves économiques.

Les bruts très lourds sont devenus économiques. Ceux ayant moins de 15° API peuvent être extraits en travaillant avec les températures et les pressions naturelles des réservoirs, à condition que les températures et les pressions soient suffisamment élevées. De telles conditions existent par exemple dans le bassin de l’Orénoque au Venezuela. En revanche, d’autres bruts très lourds, comme certains pétroles bruts canadiens, nécessitent l’injection de vapeur à partir de puits horizontaux qui permettent également un drainage et une récupération par gravité.

Les sables bitumineux diffèrent des bruts très lourds en ce que le bitume adhère aux particules de sable avec l’eau. Pour transformer cette ressource en réserve, il faut d’abord procéder à une extraction en surface ou à une injection de vapeur souterraine dans le réservoir. Plus tard, le matériau extrait est traité dans une usine d’extraction capable de séparer le pétrole du sable, des fines (très petites particules) et de la boue d’eau.

Alberta tar sands
Alberta tar sands

L’emplacement de la région des sables bitumineux de l’Alberta et des oléoducs associés.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Les schistes bitumineux constituent une catégorie de pétroles non conventionnels souvent mal comprise dans la mesure où ils sont souvent confondus avec le charbon. Le schiste bitumineux est une roche inorganique et non poreuse contenant un peu de kérogène organique. Bien que les schistes bitumineux soient similaires à la roche mère produisant le pétrole, ils sont différents en ce qu’ils contiennent jusqu’à 70 % de kérogène. En revanche, les huiles de roche mère ne contiennent qu’environ 1 % de kérogène. Une autre différence essentielle entre les schistes bitumineux et le pétrole compact produit à partir de la roche mère est que les schistes bitumineux ne sont pas exposés à des températures suffisamment élevées pour convertir le kérogène en pétrole. En ce sens, les schistes bitumineux sont des hybrides de pétrole de roche mère et de charbon. Certains schistes bitumineux peuvent être brûlés sous forme solide. Cependant, ils sont couverts de suie et possèdent une teneur en matières volatiles extrêmement élevée lorsqu’ils sont brûlés. Les schistes bitumineux ne sont donc pas utilisés comme combustibles solides, mais, après avoir été extraits et distillés, ils sont utilisés comme combustibles liquides. Par rapport à d’autres huiles non conventionnelles, les schistes bitumineux ne peuvent pas être extraits pratiquement par fracturation hydraulique ou par des méthodes thermiques à l’heure actuelle.

L’huile de schiste est une huile riche en kérogène produite à partir de la roche de schiste bitumineux. Le pétrole de schiste, qui se distingue physiquement du pétrole lourd et des sables bitumineux, est une source de pétrole émergente, et son potentiel a été mis en évidence par l’impressionnante production des champs Bakken du Dakota du Nord dans les années 2010, qui a considérablement augmenté la production pétrolière de l’État. (En 2015, la production pétrolière quotidienne du Dakota du Nord était d’environ 1,2 million de barils, soit à peu près 80 % de la quantité produite par jour par le pays du Qatar, qui est membre de l’Organisation des pays exportateurs de pétrole…)

Le pétrole étanche est souvent du pétrole à faible gravité qui est piégé dans des formations caractérisées par une porosité et une perméabilité très faibles. La production de pétrole serré nécessite des méthodes de forage et de complétion technologiquement complexes, telles que la fracturation hydraulique (fracking) et d’autres procédés. (La complétion est la pratique consistant à préparer le puits et l’équipement pour extraire le pétrole). La construction de puits horizontaux avec des complétions à fracturation multiple est l’une des méthodes les plus efficaces pour récupérer le pétrole de réservoir étanche.

Les formations contenant du pétrole de réservoir étanche léger sont dominées par du siltstone contenant du quartz et d’autres minéraux tels que la dolomite et la calcite. Du mudstone peut également être présent. Comme la plupart des formations ressemblent à du pétrole de schiste sur les journaux de données (rapports géologiques), elles sont souvent référencées comme du schiste. Une productivité plus élevée du pétrole de réservoir étanche semble être liée à une plus grande quantité de carbone organique total (COT ; la fraction COT est le poids relatif du carbone organique par rapport au kérogène dans l’échantillon) et à une plus grande épaisseur de schiste. Ensemble, ces facteurs peuvent se combiner pour créer une plus grande fracturation liée à la pression des pores et une extraction plus efficace. Pour les zones les plus productives du Bakken, le COT est estimé à plus de 40 pour cent, et on considère donc qu’il s’agit d’une source précieuse d’hydrocarbures.

D’autres zones commerciales connues de pétrole de réservoir étanche sont situées au Canada et en Argentine. Par exemple, la formation Vaca Muerta en Argentine devait produire 350 000 barils par puits lorsqu’elle serait pleinement exploitée, mais au début du 21e siècle, seuls quelques dizaines de puits avaient été forés, ce qui n’a permis de produire que quelques centaines de barils par jour. En outre, la formation de Bazhenov en Russie, en Sibérie occidentale, possède 365 milliards de barils de réserves récupérables, ce qui est potentiellement plus important que les réserves conventionnelles prouvées du Venezuela ou de l’Arabie saoudite.

Si l’on considère le statut commercial de toutes les zones de ressources pétrolières non conventionnelles, les plus matures résident dans la zone contiguë des États-Unis, où le pétrole non conventionnel en phase liquide, solide et gazeuse est extrait efficacement. En ce qui concerne le pétrole de réservoirs étanches, de nouvelles percées technologiques devraient permettre de libérer le potentiel de la ressource d’une manière similaire à la façon dont le gaz non conventionnel a été développé aux États-Unis.

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