Pourquoi et comment un hydrocarbure migre-t-il vers la surface ?

Migration primaire et migration secondaire du pétrole

Selon IFP Energies nouvelles, 10 à 40% des hydrocarbures produits restent piégés dans la roche-mère(2). (©Connaissance des Énergies)

De la matière organique, par exemple du plancton, se dépose au fil du temps au fond des mers et s’y accumule en couches sédimentaires. Ces dépôts participeront entre autres à la constitution de roches-mères. Au fur et à mesure de leur enfouissement (période de l’ordre de 10 à 200 millions d’années), ils se transforment au sein de ces roches-mères en kérogène par l’action de bactéries anaérobies(1) puis, dans des conditions de température et des pression croissantes, en hydrocarbure.

Avant de migrer, l’hydrocarbure est contenu dans la roche-mère, roche sédimentaire poreuse mais très peu perméable. Celle-ci continue de s’enfouir et se tasse peu à peu sous le poids des couches supérieures. Cela a pour effet d’augmenter la pression. Des fissures se créent au sein de la roche-mère et les hydrocarbures s’en échappent : on parle alors de « migration primaire » qui s’opère à faible distance.

Ayant une faible densité par rapport à l’eau des couches rocheuses environnantes, l’hydrocarbure expulsé remonte vers la surface depuis des zones de grandes pressions vers d’autres zones de plus faibles pressions : on parle alors de « migration secondaire ». Durant sa remontée, l’hydrocarbure peut rencontrer un piège (faille, pli, anticlinal, etc.) sur son parcours : il est dans ce cas bloqué et stocké dans une roche-réservoir, elle-même surplombée par une roche-couverture imperméable (argile par exemple). La roche-réservoir étant poreuse et perméable, cette zone est propice à l’exploitation « conventionnelle » du pétrole et du gaz.

En l’absence d’un système de piégeage sur son trajet, l’hydrocarbure peut remonter jusqu’en surface : on parle alors de « dysmigration ».

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Sources / Notes

(1) Bactéries agissant en l’absence de dioxygène.
(2) Donnée d’IFP Energies nouvelles issue de l’étude « Hydrocarbures de roche-mère », janvier 2013.