Le pétrole, un trésor offert par la nature (qu’on n’était pas obligé de cramer si vite)

Voici un article très pédagogique de Connaissances des Energies pour avoir quelques bases sur la formation du pétrole.

Le monde est ce qu’il est, et sera ce qu’il sera, pour des raisons à la fois bonnes (on est pris à notre propre piège en voulant bien faire, et en faisant beaucoup de choses bien) et mauvaises (manque de volonté et de vision de long terme, déni, mauvaise foi). Avec l’espérance de vie actuelle, il me reste (très) théoriquement ~40 ans pour essayer de comprendre du mieux possible ce qu’il se passe. Je pensais que la géologie, la chimie, l’agronomie, la biologie etc. c’était pas pour moi. Mais il y a des portes d’entrée pour tout le monde. Il n’apparait pas non plus incongru de réexplorer des philosophies anciennes (taoïsme, stoïcisme) qui proposent un rapport différent à la nature, et qui peuvent apporter des réponses pertinentes aux générations futures.

Bref, il y a de quoi être ému en lisant l’article, et on peut se sentir tout petits face à ce « miracle ». Je m’intéresse au pétrole en tant que citoyen lamda depuis une quinzaine d’années, mais seulement d’un point de vue statistique et économique, et n’avait jamais creusé l’aspect géologique. Voilà qui permet de prendre du recul, y compris en ce qui concerne les enjeux énergétiques immédiats.

Le grand principe de la formation du pétrole est l’accumulation de matière organique issue de micro-organismes marins (plancton végétal et animal), généralement consommés par des bactéries, mais dont une faible partie se dépose sur les fonds océaniques, se mélange à des particules minérales, et forme des boues de sédimentation s’accumulant par couches successives.

Déjà à ce stade, vous devriez trouver ça ouf : autrefois, des régions des actuels Russie, Arabie Saoudite Etats-Unis etc. étaient sous l’eau, permettant à ces processus biologiques, chimiques et géologiques d’avoir lieu, avant que les eaux ne se retirent et que la nature nous mette à disposition, après des dizaines voire centaines de millions d’années de « travail », un trésor souterrain qui permet de nourrir et soigner le monde (et dont on a cramé les gisements les plus facilement exploitables en seulement quelques décennies).

Jusqu’à environ 1000m sous l’océan, les boues de sédimentation subissent une transformation sous l’action de bactéries anaérobies (vivant en milieu privé d’oxygène), qui en extraient l’oxygène et l’azote, et forment du kérogène, une substance intermédiaire entre la matière organique et le pétrole.

A plus de 1000m, les résidus minéraux des boues de sédimentation se solidifient en une roche relativement imperméable, la « roche-mère » qui piège le kérogène.

Par enfouissements progressifs, le kérogène subit des pressions et températures de plus en plus élevées, et un craquage thermique (« pyrolyse ») qui élimine l’azote et l’oxygène résiduels pour laisser de l’eau, du CO2 et des hydrocarbures (molécules de carbone + hydrogène). Lors de cette transformation du kérogène se forme à la fois des hydrocarbures gazeux, et liquides (on a notre pétrole brut).

A ce stade, on n’a pas encore de gisement de pétrole brut. Les hydrocarbures piégés dans la roche-mère peuvent être extraits par fracturation hydraulique. A un stade encore moins avancé de maturation du kérogène (les schistes bitumineux), on peut faire subir au kérogène une pyrolyse industrielle à 500C pour accélérer sa maturation. Mais ces procédés nécessitent beaucoup plus d’énergie que l’extraction du pétrole « mature », afin de reproduire rapidement (parce qu’on est super pressés de foncer dans le mur) ce que la nature met des dizaines de millions d’années à produire.

Pour avoir un gisement, le pétrole de la roche-mère doit réaliser une première migration vers le haut (probablement en raison d’une pression croissante dans la roche-mère) vers une roche réservoir, puis encore remonter par une seconde migration, de la roche réservoir vers la surface de la terre.

A ce moment, soit il arrive à atteindre la surface de la terre, et se dégrade en bitume sous l’action de bactéries (on a alors des pétroles « lourds », et des sables bitumineux comme au Canada, qui nécessitent également beaucoup d’énergie pour être transformés en pétrole).

Soit le pétrole rencontre une roche-couverture imperméable comme obstacle (ex. une couche de sel). Il faut percer cette roche pour extraire le pétrole en-dessous (et en général du gaz qui se retrouve au-dessus du pétrole car plus léger).