expose sur le petrole et les gaz naturel
Publié le 10/11/2025
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INTRODUCTION
Le pétrole et le gaz naturel peuvent être extraits en milieu terrestre ou
marin.
Avant d’être livrés aux consommateurs ces corps subissent
plusieurs étapes de transformation.
Ils sont d’abord extrait des
profondeurs de la terre, transportés jusqu’ aux usines de traitement ou
l’on les débarrasse des corps étrangers.
C’est après ces opérations que ces
produits peuvent être utilisés par les consommateurs.
Plus bas, nos
recherches nous dirons comment s’est fait la mise en place de ces corps ?
Comment procède-t-on pour les extraire des profondeurs terrestres et
qu’elle est leur importance dans le quotidien des hommes ?
I- QUELQUES DEFINITIONS UTILES
Raffinage : Le raffinage est aussi l’ensemble des procédés de
séparation des produits pétroliers.
Distillation : La distillation est un procédé de séparation de mélange
de substances liquides dont les températures d’ébullition sont différentes.
Elle permet de séparer les constituants d’un mélange homogène.
Sous
l’effet de la chaleur, les substances se vaporisent successivement, et
la vapeur obtenue est liquéfiée pour donner le distillat.
Craquage : Le craquage est en chimie, et plus particulièrement en
chimie du pétrole, l’opération qui consiste à casser une molécule organique
complexe en éléments plus petits, notamment des alcanes, des alcènes,
des aldéhydes et des cétones.
Les conditions de température et de
pression, ainsi que la nature du catalyseur sont des éléments déterminants
du craquage.
Reformage : Le reformage est une méthode de raffinage pour
convertir les molécules naphténiques en molécules aromatiques ayant
un indice d’octane élevé servant de base dans la fabrication
des carburants automobiles.
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II- LE PETROLE
Le pétrole (est un liquide d’origine naturelle, une huile minérale composée
d’une multitude de composés organiques, essentiellement
des hydrocarbures, piégé dans des formations géologiques particulières.
Il
en existe sous plusieurs formes.
A1.
Les différents types de pétrole
Le pétrole non conventionnel
Le pétrole non conventionnel est un pétrole produit ou extrait en utilisant
des techniques autres que la méthode traditionnelle de puits pétroliers, ou
impliquant un coût et une technologie supplémentaires en raison de ses
conditions d’exploitation plus difficiles.
Les productions de type nonconventionnel comprennent : l’exploitation de sables bitumeux, de pétrole
lourd, de schiste bitumineux, en offshore profond, en conditions polaires.
Si les deux derniers types de pétrole ne sont pas matériellement différents
du pétrole conventionnel, en revanche les trois premiers, bien qu’ayant la
même origine, ont eu une genèse différente.
2.
Les pétroles lourds et les sables bitumeux
Les pétroles lourds et les sables bitumeux se retrouvent partout sur le
globe, mais les deux plus importants sites sont situés au Canada (aux bord
du lac Athabasca) et au Venezuela (sur les rives de l’Orénoque).
L’hydrocarbone contenu dans ces champs est sous forme de bitume, qu’il
est possible de transformer en carburant Orimulsion.
Le pétrole extra-lourd
vénézuélien est différent des sables bitumeux canadiens car il est moins
visqueux à température ambiante et peut donc être extrait avec des
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techniques d’écoulements à froid, même si le rendement est moindre
qu’avec les techniques canadiennes (environ 8% comparé à plus de 90%
pour les mines à ciel ouvert ou 60% pour les forages gravitationnels
assistés par vapeur SAGD en anglais).
Les compagnies pétrolières ont estimé que les champs de l’Athabasca et de
l’Orénoque représentent deux tiers du total mondial des gisements de
pétrole.
Cependant ils n’ont été considérés que récemment en tant que
réserves pétrolières prouvées grâce à la chute du prix de production du
baril dans les mines de Suncor et Syncrude à moins de 15 $ par baril alors
que le cours du pétrole atteignait 70 $ le baril.
Une autre préoccupation majeure aujourd’hui : les ressources nécessaires
à la production de chaleur et d’électricité, générées actuellement en partie
via le fioul et le charbon, lui-même en restriction.
Une unité de valorisation
du bitume est en cours de construction à Fort McMurray dans l’Alberta pour
fournir du gaz de synthèse afin de remplacer le gaz naturel.
B.
Avantages et inconvenants
1-
Les avantages du pétrole
Les avantages du pétrole sont les suivants :
- C’est une énergie disponible sur un peu tous les continents,
- Son transport est facile et peu couteux par les bateaux,
- La chimie du pétrole est très riche.
En effet, grâce au pétrole, on peut
obtenir des gaz tels que le méthane, le propane et le butane, des
carburants tels que l’essence, le kérosène, le gazole et le fioul et des
composés aromatiques,
- C’est la forme d’énergie liquide la plus concentrée disponible
actuellement.
2-
Les inconvénients du pétrole
Les inconvénients du pétrole sont les suivants :
- La recherche d’un nouveau gisement de pétrolier est une activité de plus
en plus difficile qui est très couteux,
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- Son transport est à l’origine de nombreux polluants, en particulier des
« marées noires ».
- Comme pour le charbon, sa combustion produit du dioxyde de carbone,
qui libéré dans l’atmosphère, participe à l’accroissement de l’effet de serre.
C- La formation du pétrole
Le pétrole (ou huile de pierre) est issu de la décomposition de matières
organiques végétales et animales .ces particules se décomposent en même
temps qu’une sorte de boue.
C’est au fond des lacs, lagunes deltas, des mers et des océans que ces
réactions de décomposition ont lieu.
Ces milieux étant peu oxygénés des
réactions réductrices transforment la matière organique en KEROGENE.
Au fur et à mesure du recouvrement de cet ensemble boue_kerogène la
transformation en hydrocarbures commence.
Elle débute vers 60°C, ce qui
correspond à un enfouissement d’environ 1500 à 2000 mètres.
La vitesse de la transformation augmente jusqu’à 100°C pour des
profondeurs allant jusqu’ à 3000 m.
au delà de cette limite, cette vitesse
diminue.
Le kérogène va se trouver prisonnier d’une roche mère et sous l’effet de la
chaleur, il va subir une décomposition d’origine technique : la pyrolyse.
Dans un premier temps, cette décomposition expulse de l’eau, du dioxyde
de carbone CO2, du kérogène
Ensuite les températures devenant croissantes avec le temps, le kérogène
expulse des hydrocarbures liquides et gazeux : c est le pétrole et le gaz
naturel.
En tout état de cause, ces transformations sont très lentes et il faut
quelques millions d’années pour que le kérogène se transforme
partiellement sous l effet de la chaleur en pétrole, en gaz, en dioxyde de
carbone CO2 et en eau.
NB : au cours de la transformation du kérogène en pétrole, il se dégage du
gaz naturel mais en faible quantité
IIIA.
LE GAZ
Les différents types de gaz
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Il existe plusieurs formes de gaz naturel, se distinguant par leur origine,
leur composition et le type de réservoirs dans lesquels ils se trouvent.
Néanmoins, le gaz est toujours composé principalement de méthane et
issu de la désagrégation d’anciens organismes vivants.
Aux différents types
de gaz naturels cités ci-après, on pourrait adjoindre le biogaz, ou
biométhane, un substitut renouvelable issu de la décomposition de
certains déchets de l’activité anthropique.
1.
Gaz conventionnel non associé
C’est la forme la plus exploitée de gaz naturel.
Son processus de formation
est similaire à celui du pétrole.
On distingue le gaz thermogénique
primaire, issu directement de la pyrolyse du kérogène, et le gaz
thermogénique secondaire, formé par la pyrolyse du pétrole.
Le gaz
thermogénique
comprend,
outre
le méthane,
un
taux
variable
d’hydrocarbures plus lourds, pouvant aller jusqu’à l’heptane (C7H16).
On
peut y trouver aussi du dioxyde de carbone (CO2), du sulfure
d’hydrogène appelé aussi « gaz acide » (H2S), et parfois de l’azote (N2) et
de petites quantités d’hélium (He), mercure (Hg) et argon (Ar).
C’est principalement ce type de gaz conventionnel non associé qui alimente
le marché international du gaz naturel et ses réseaux de transport par
gazoducs et méthaniers (voir section Industrie du gaz).
2.
Gaz associé
Il s’agit de gaz présent en solution dans le pétrole.
Il est séparé lors de
l’extraction de ce dernier.
Pendant longtemps, il était considéré comme un
déchet et détruit en torchère, ce qui constitue un gaspillage de ressources
énergétiques non renouvelables et une pollution inutile.
Aujourd’hui, une
partie est soit réinjectée dans les gisements de pétrole (contribuant à y
maintenir la pression et à maximiser l’extraction du pétrole), soit valorisée.
La destruction en....
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