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UQAM Sciences de la Terre et de l'Atmosphère Année académique 2015-2016
SEDIMENTOLOGIE AVANCEE ET GEOLOGIE PETROLIERE
SESSION - HIVER 2016
SCT 4221-10
Cours : Vendredi 9h-12h00
Laboratoire : Vendredi 13h-16h
Local : PK-6605
Enseignants : Daniele Pinti ; Tél 2572 ; [email protected]
Sophie Retailleau ; [email protected]
Auxiliaire : Manon Valette ; [email protected]
Le cours vise à fournir aux étudiants une formation approfondie en sédimentologie et en
stratigraphie séquentielle, nécessaires à la compréhension des processus de formation,
migration et piégeage des hydrocarbures. Sédimentologie et géophysique des roches
sédimentaires impliquées dans la formation et le piégeage des hydrocarbures : notions de
roches mères et kérogène ; roches-réservoirs et roches couvertures ; pièges structuraux et
sédimentaires ; accumulation conventionnelles et non conventionnelles (shale gas et schistes
bitumineux). Diagenèse de la matière organique et formation d'hydrocarbures. Diagenèse
des roches réservoirs et formation de la porosité secondaire. Pièges sédimentaires et faciès
de dépôt : exemples canadiens et québécois. Notions de stratigraphie séquentielle appliquées
à l'exploration pétrolière. Interprétation des diagraphies en puits et des données sismiques.
Les impacts environnementaux de l'exploitation pétrolière et gazière. Bassins sédimentaires
et typologie des gisements. Répartition géographique des gisements.
Une série de séminaires par des acteurs du monde du pétrole complétera le cours.
Les TP prévoient des exercices à compléter chez soi et des lectures d’articles d’intérêt
général pour lesquels un court résumé sera demandé aux étudiants à chaque retour en
classe. A tour de rôle, un des étudiants présentera les concepts principaux de l’article dans
un bref présentation PowerPoint de 10 mn.
COURS 1 : 15 JANVIER (DLP)
INTRODUCTION À LA GEOLOGIE DU PETROLE
Concepts et fondements de la Géologie du Pétrole. Ressources conventionnelles et nonconventionnelles. Le concept de « Total Petroleum System ou TPS ».
TP1 : Reconnaissance des éléments principaux d’un TPS et délimiter la zone.
COURS 2 : 22 JANVIER (DLP)
LES ELEMENTS DU SYSTÈME PETROLIER : ROCHES MÈRES
Les roches mères. Distribution des roches mères dans l’histoire géologique : un exemple
de « système Terre ». Caractéristiques pétrographiques. Contenus en matière organique.
Faciès et environnements de dépôt. Exemples mondiaux de roches mères. Exemples au
Québec et au Nouveau Brunswick : les shale de l’Utica et les shales de Macasty.
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TP2 : Construction des courbes d’enfouissement des roches mères.
COURS 3 : 29 JANVIER (SR)
LES ELEMENTS DU SYSTÈME II : ROCHE RESERVOIR, COUVERTURE ET
PIEGES
Les roches réservoirs et les roches couverture. Exemples silico-clastiques et carbonatés.
Porosité et perméabilité : diagenèse. Porosité vuggy et dolomies hydrothermales de
Gaspésie. Pièges structuraux et pièges stratigraphiques. Exemples.
TP3 : Maturation des roches mères : courbes d’enfouissements, calculs de la température,
de la profondeur et du taux de génération d’hydrocarbures.
PAS DE COURS : 5 FÉVRIER
TP4 (à 9h ) : Calcul volumétrique des ressources en places
COURS 4 : 12 FÉVRIER (DLP)
LES ECHANGES ENTRE ELEMENTS : MIGRATION PRIMAIRE ET
SECONDAIRE
Expulsion du pétrole et migration primaire. Migration secondaire. Energie potentielle et
pression hydrostatique : pourquoi le pétrole est piégé dans les hauts structuraux.
Evolution des bassins sédimentaires et changements dans les régimes hydriques.
TP5 : Traçage de parcours de migration sur cartes équipotentielles et analyses de charte
des évènements d’un système pétrolier.
COURS 5 : 19 FEVRIER (DLP)
LES RESSOURCES NON-CONVENTIONNELLES
Les shales gazifières. Le pétrole de schistes. Les sables bitumineux. Exemples canadiens.
Conference de Jean-Sébastien Marcil de JUNEX sur les ressources au Québec : état de
la situation
COURS 6 : 26 FEVRIER
EXAMEN MI-PARCOURS
SEMAINE DE RELACHE : 29 FEVRIER au 4 MARS
COURS 7 : 11 MARS (MD)
LES OUTILS I : GEOPHYSIQUE, IDENTIFICATION DES RESERVOIRS
Stratigraphie sismique et géophysique appliquée à l’analyse des bassins sédimentaires.
Conférence –cours de Mathieu Duchesne (Service Géologique du Canada)
TP6 : Identification des éléments d’un réservoir conventionnelle dans un profil sismique
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COURS 8 : 18 MARS (SR)
Stratigraphie séquentielle I : Historique et concepts de base en stratigraphie séquentielle.
Modèles sédimentaires et notion d’accommodation. Les terminaisons et inconformités.
TP7 : Stratigraphie séquentielle I - Interprétation d’une coupe sismique du Bassin de
Jeanne d’Arc
25 MARS : CONGÉ (VENDREDI SAINT)
COURS 9 : 1 AVRIL (SR)
Stratigraphie séquentielle II : Changements du niveau marin et cycles de
transgressions/régressions. Configuration des réflecteurs – relations
chronostratigraphiques. Les surfaces stratigraphiques, onlap/offlap.
TP8 : Stratigraphie Séquentielle II – charte chronostratigraphique et reconnaissance des
cortèges sédimentaires.
COURS 10 : 8 AVRIL (SR)
Stratigraphie séquentielle III : Les cortèges sédimentaires et leur contrôle sur
l’architecture des pay strata. Les modèles stratigraphiques séquentiels des systèmes
carbonatés.
TP9 : Stratigraphie séquentielle III - Stratigraphie séquentielle et exploration des
hydrocarbures.
COURS 11: 15 AVRIL (DLP)
LES OUTILS II: GEOCHIMIE ET MATURATION DE LA MO
Matière organique et familles d’hydrocarbures. Diagénèse et maturation de la matière
organique : concepts de kérogène. Formation de pétrole et gaz (diagénèse et catagenèse).
Isotopes du carbone (méthane et alcanes) comme indicateurs de l’origine du gaz. Outils
géochimiques pour l’évaluation de la maturité du pétrole (ROCK-EVAL, vitrinite)
TP10 : Evaluation de la maturité d’un bassin en utilisant les données ROCK-EVAL.
COURS 12: 22 AVRIL (DLP)
LES OUTILS III : LOGS GEOPHYSIQUES, EVALUATION ECONOMIQUE DU
RESERVOIR
TP11 : Évaluation des paramètres d’un réservoir par log géophysique (Diagraphies).
COURS 13: 29 AVRIL
EXAMEN FINAL
LE PÉTROLE ET GAZ DANS L’EST CANADIEN
Conférence de Dénis Lavoie (Commission Géologique du Canada – Québec)
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REFERENCES
K. BJØRLYKKE (2010) Petroleum Geoscience. Springer (Accessible en ligne)
O. CATUNEANU (2005) Principles of Sequence Stratigraphy. Elsevier,360 pp.
J. HUNT (1995) Petroleum Geochemistry and Geology. W.H. Freeman & Co., 743 pp.
J. MERZERAUD (2009) Stratigraphie Séquentielle. Vuibert éditeur. 150 pp.
C. CRAMEZ (1990) Glossaire de stratigraphie séquentielle: anglais-français. Revue de
l’Institut français du pétrole, vol. 45, n°3, Mai-Juin 1990. p435-452.
ÉVALUATION
Examen mi-session
Examen final
Travaux pratiques
30%
35%
35%
4