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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPE

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE KASDI MERBAH – OUARGLA- FACULTE DES HYDROCARBURES DES ENERGIES RENOUVELABLE ET DE SCIENCE DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS DEPARTEMENT DE LA PRODUCTION 2éme Année Master Production Académique G01 Module : Méthodes d’éxploration pétroliére Exposé sur : Les gravimetres Réalisé Par : Suivi par : BEKHDIDJA ABDELFATH Mr. ALI ZERROUKI AHMED HAMMI ABDELHAK Année Universitaire : 2020/2021 SOMMAIRE INTRODUCTION 1. ETUDE GEOPHYSIQUE 2. LA METHODES GRAVIMETRIQUES 3. LES PRINCIPES THEORIQUES 4. NOTIONS DE BASE 5. DONNEES GRAVIMETRIQUES 6. REPRESENTATION D’UNE ANOMALIE 7. METHODE D’ELABORATION DU CALCUL DE L’ANOMALIE GRAVIFIQUE 8. ANOMALIE DE BOUGUER 9. OBJECTIF DE LA MODELISATION 2D 10. EVOLUTION TECHNOLOGIQUE DE LA GRAVIMETRIE CONCLUSION REFERENCE ET BIBLIOGRAPHIE ~ 1 ~ INTRODUCTION Le pétrole est devenu, à partir des années 50, la première source d'énergie dans le monde. Sa forte densité énergétique en fait la matière première irremplaçable utilisée par l'industrie de la pétrochimie pour un nombre incalculable de produits de la vie quotidienne : matières plastiques, médicaments, engrais, matériaux de construction, peintures, vêtements, colorants, produits cosmétiques, production électrique, carburants qui alimentent les transports. Malgré qu‘on puisse trouver le pétrole en grandes quantités sous la surface de la terre,depuis un certain temps, quelques scientifiques ont découvert que bientôt la Terre ne pourrait plus fournir cette source d‘énergie. En fait, notre civilisation industrielle moderne dépend du pétrole et de ses dérivés; la structure physique et le mode de vie des communautés suburbaines qui entourent les grandes villes sont le résultat d'un approvisionnement en pétrole à grande échelle et peu coûteux. Par ailleurs, les objectifs des pays en voie de développement, à savoir l'exploitation de leurs ressources naturelles et la fourniture de produits alimentaires à leurs populations en pleine expansion, sont fondés sur le principe de la libre disponibilité du pétrole. Toutefois, ces dernières années ont montré que cette disponibilité au plan mondial n'a cessé de décroître et que son coût relatif a augmenté[3]. On estimait que les réserves totales de pétrole de notre planète s'élevaient à l'origine à 2000 milliards de barils, dont 900 milliards de barils auraient déjà été utilisés. Par conséquent, il ne nous resterait alors plus que quelques dizaines d'années avant d'épuiser nos réserves. Mais la nature est faite de telle manière que plus nous arrivons à la fin des réserves de pétrole, plus il est difficile de l'extraire. De ce fait, l‘exploitation des réserves de pétrole non conventionnel, anciennement qualifiées d‘être très couteuses s‘avère maintenant rentable par ~ 2 ~ rareté. Cela a favorisé les recherches poussées sur les diverses techniques d‘exploration de ces ressources de pétrole et de gaz. Ainsi, afin de remédier temporairement à cette situation jusqu‘à l‘épuisement total des ressources pétrolières, il est indispensable d‘améliorer les moyens techniques d‘investigation. Le pétrole se trouve après sa formation dans la terre au fond des mers, pour être extrait et exploité, il existe plusieurs méthodes d'exploration pour révéler son emplacement précis, sa profondeur, le type du sol, la roche mère et le réservoir[3]. 1-ETUDE GEOPHYSIQUE La géophysique est la branche d’étude de la Terre utilisant des méthodes gravimétriques, magnétiques, électriques et sismiques. Certains géophysiciens passent la plupart de leur temps à l'extérieur à étudier diverses caractéristiques de la Terre, tandis que d'autres passent la majeure partie de leur temps à l'intérieur, à utiliser des ordinateurs pour la modélisation et les calculs. Certains géophysiciens utilisent ces méthodes pour trouver du pétrole, du fer, du cuivre et de nombreux autres minéraux. Certains évaluent les propriétés de la terre en fonction des risques environnementaux et des zones de barrages ou de chantiers de construction. Les géophysiciens dans la recherche étudient la structure interne de la terre et son évolution, les séismes de l'océan et d'autres caractéristiques physiques à l'aide de ces méthodes[4] . Dans ce éxpose , nous allons présenter la méthode d'exploration gravimétrique qui permettent de localiser un gisement. 2-LA METHODE GRAVIMETRIQUES La gravimétrie est une méthode géophysique qui cherche à déterminer d'après les perturbations du champ de la pesanteur en différents points de la surface du sol, la répartition probable dans le sous-sol, des divers types de roches caractérisées par leur densité. Cette méthode est une technique qui mesure les variations spatio-temporelle terrestre liées à la distribution des masses au sein de ~ 3 ~ la Terre, à proximité de la surface, voire en surface. La détermination des anomalies de densité dans le sous-sol. peut être mesurée par des levés gravimétriques, en utilisant des instruments extrêmement sensibles (gravimètres) [1]. La fondamentale de ce méthode consiste a la gravimétrie se fonde sur l‘étude des anomalies du champ de pesanteur à la structure terrestre. L‘inégale distribution des masses du globe est la cause de ces variations. La localisation des zones structurales sur la base de données gravimétriques ne s‘avère possible que grâce à l‘inégalité de densité de ces structures. La différence d‘enfouissement des discontinuités de densités, c‘est-à-dire des surfaces de séparation entre les masses de roches hétérogènes sont suffisamment grandes, a engendré cela. L‘intensité de la pesanteur est directement liée à l‘attraction subite par l‘instrument de la part de diverses parties du globe, compte tenu de la force centrifuge due à la rotation)[3]. Fig1 : Gravimétre terrestre 3-LES PRINCIPES THEORIQUES La gravimétrie est un moyen de déterminer la nature géologique du sous sol. Une déformation géologique quelconque, tels que anticlinaux, synclinaux, failles ou remplissage quaternaire mettant en jeu des roches de densités différentes peut être décelée par l’étude du champ gravifique terrestre. ~ 4 ~ Si la Terre était isolée dans l’espace, parfaitement ronde, immobile et formée de couches concentriques latéralement homogènes, g aurait partout la même valeur. g = G.M/R2 Or il n’en est rien, la pesanteur varie d’un point à l'autre. Ces variations ont des causes diverses que l’on peut énumérer: - l’altitude de la station de mesures. - la forme du géoïde. - la topographie ou les irrégularités de la surface du sol au voisinage du point de mesure. - la position du point de mesure par rapport à la Lune et au Soleil. - les hétérogénéités du sous-sol. Les deux premières sont d’origine géodésique dans lesquelles intervient la position de la station de mesure sur la Terre. La troisième influence est due au relief, en supposant un soussol de densité constante choisie arbitrairement. La quatrième est fonction de la position de la Lune et du Soleil par rapport à la Terre et du moment de la mesure. La dernière réunit les variations de la pesanteur ayant une origine géologique ou tectonique. Les quatre premières causes sont dites non géologiques, la cinquième est dite géologique et c’est elle qui présente un intérêt pour la géophysique appliquée[2]. 4-NOTIONS DE BASE 1 Attraction gravitationnel ~ 5 ~ En 1687, Newton il formule la loi de la gravitation universelle : L'interaction de gravitation est une attraction qui est proportionnelle à la masse des deux corps et inversement proportionnelle au carré des distancesr. Avec : m1 et m2 : deux mases séparées par une distance r ; G : est la constante universelle d'attraction dans le système international SI, G = 6,67.10-11 N.m2 /Kg2. Fig 2: Représentation des deux masse ponctuelles m1 et m2 séparées par une distance r (D’après Telford et al. 1998). 2. Potentiel gravitationnel On applique une force à une masse m2 pour lui faire subir une accélération gravitationnelle ğ.En utilisant le principe fondamental de la dynamique l’accélération Gravitationnelle sous la forme suivante : La force qui engendre ce champ peut être dérivée de la fonction scalaire du potentiel ce dernier est donné sous la forme suivant : 3.Qu’est ce qu’une Anomalie ~ 6 ~ Précisons d'abord le sens que nous attribuons à ce terme ''d'anomalies'' Pour nous faire une idée nette de sa signification, supposons en premier lieu que les couches superficielles du globe sont constituées par des terrains homogènes, de densité constante, sur une épaisseur de quelques centaines de mètres au moins. Il est alors possible de calculer le champ théorique de la pesanteur en tout point de la surface du sol. Mais si, après nous être livrés à cette opération, nous passons à la mesure expérimentale, nous constatons que notre valeur calculée n’est pas celle que nous mesurons. La différence se nomme ''l'anomalie de la gravité `` Anomalie = g mesuré – g théorique (calculé) 3-1.Anomalie de Bouguer La mise en évidence des formations géologiques se fait par comparaison des valeurs de g mesurées sur le terrain avec celles du modèle théorique. L’anomalie de Bouguer se définit alors comme la différence entre les valeurs réelles de la pesanteur (gmes. corrigé) et les valeurs théoriques déterminées par le modèle de Bouguer. AB = g mes. corrigé – g modèle 3-2 L'anomalie régionale : d'origine profonde et étendue, est une anomalie où les isolignes ont de grands rayons de courbure. Au contraire, l'anomalie résiduelle est provoquée par des phénomènes plus superficiels et se marque par des isolignes à faibles rayons de courbure. Ce sont ces anomalies résiduelles qui ont le plus d'intérêt lorsqu'on s'intéresse aux structures peu profondes. L'anomalie régionale peut uploads/Geographie/ les-gravimetres.pdf