Gaz de schiste, huile de schiste, et schistes bitumineux : quel lien ?

modifiée le 15 févr. 2012

Les gisements conventionnels de pétrole et de gaz résultent de la migration des hydrocarbures formés dans la « roche-mère » vers des réservoirs à partir desquels on les exploite. Ces gisements conventionnels étant largement prospectés et exploités, la demande toujours forte en hydrocarbures amène à se tourner vers des gisements « non conventionnels ». A cet égard, les « roches mères » sont apparues comme des candidates intéressantes pour mettre en route de nouvelles exploitations.

Les trois sources de pétrole et de gaz non conventionnels ici évoqués ont en commun de faire appel à la roche-mère. Il s’agit d’une roche d’origine sédimentaire à forte teneur en matière organique, aussi appelée « schiste » argileux en raison de sa texture souvent feuilletée (mais ce terme – mauvaise traduction de l’anglais « shale » est en réalité inapproprié : en français un schiste est une roche métamorphique et ne peut constituer un candidat pour une production d’hydrocarbure). Il serait plus correct de parler de gaz de roche-mère ou d’huile de roche-mère.

Le gaz de schiste, l’huile de schiste, et les schistes bitumineux se différencient en fonction de la maturité de la roche-mère. Cela dépend en première analyse de la profondeur de son enfouissement à l’échelle des temps géologiques. Pour simplifier :

  • si l’enfouissement est inférieur à une profondeur d’environ 1 000 mètres, la matière organique contenue dans la roche-mère subit une transformation partielle en hydrocarbures. Cette transformation incomplète forme des « schistes bitumineux ». Exploités en carrière, les schistes bitumineux doivent ensuite être chauffés à de fortes températures pour recréer le processus complet de maturation du pétrole. L’huile générée est ensuite récupérée ;
  • si l’enfouissement est de l’ordre de 2 000 à 3 000 mètres, la température et la pression sont suffisantes pour décomposer la matière organique en hydrocarbures liquides. On parle alors d’ « huile de schiste » (ou de pétrole de schiste). Piégée dans la roche, son extraction nécessite l'utilisation de forages horizontaux et de fracturation hydraulique ;
  • si l’enfouissement de la roche-mère atteint plus de 3 000 mètres, le pétrole issu de la matière organique se transforme en gaz appelé « gaz de schiste » par augmentation de la température et de la pression. Egalement piégé dans la roche, le gaz de schiste est extrait par des techniques similaires à celles du pétrole de schiste.

A très grande profondeur (au-delà de 5 000 m), le gradient géothermique entraine le « cracking » de tous les hydrocarbures et interdit toute exploitation.

 Coupe de schiste bitumineux, roche sédimentaire contenant du kérogène pouvant fournir du gaz de schiste et de l'huile de schiste (©2011)

Coupe de schiste bitumineux, roche sédimentaire contenant du kérogène pouvant fournir du gaz de schiste et de l'huile de schiste. (©photo)