Durée
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures : 15h Th
Complément de théorie et pratique : 5h Th, 20h Pr
Nombre de crédits
| Master en sciences géologiques, à finalité | 4 crédits |
Enseignant
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures : Pierre Cornet
Complément de théorie et pratique : Pierre Cornet
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Ce cours (en français) est la première partie d'un cours conjoint destiné aux géologues et ingénieurs des mines et géologues intitulé "Les hydrocarbures dans la transition énergétique" Ces 15 premières heures données par Pierre Cornet en constitue l'introduction et est suivie d'une seconde partie de 15 heures intitulée: «Techniques d'extraction des hydrocarbures non conventinnels» donné par Xavier Limpens.
Pour les géologues, ce même cours sert aussi d'introduction à un complément de 25 heures de théorie et travaux pratiques sur les méthodes et techniques géologiques appliquées à l'exploration des hydrocarbures.
Géologie appliquée à l'exploration des hydrocarbures (P. Cornet)
Le cours est introduit par une revue des productions et de la répartition des réserves mondiales connues d'huile et de gaz, comparés à d'autres sources d'énergie, de leur utilisation et des perspectives d'avenir. Suit une description de la composition et de la genèse des hydrocarbures, des conditions géologiques nécessaires à leur maturation et accumulation sous forme de gisements (systêmes pétroliers). Le cours passe ensuite en revue les techniques d'exploration : méthodes géophysiques, analyse des données de puits, définition des prospects et évaluation des réserves. Une brève description des procédés de forage termine le cours.
Techniques d'extraction des hydrocarbures non conventionnels (X. Limpens)
Les méthodes de production des hydrocarbures, en général, sont abordées: propriétés et écoulement des fluides, installations de surface, traitement des bruts et raffinage. L'accent est ensuite mis sur les techniques d'exploitation particulières: mer profonde, hautes pressions/températures, huiles lourdes, huiles et gaz de schistes. L'aspect interaction avec l'environnement adresse les questions de l'efficacité énergétique, du calcul des émissions de gaz à effet de serre, de la capture et de la séquestration du CO2.
Complément de théorie et pratique
Ce cours (en français) est la deuxième partie d'un cours destiné principalement aux géologues intitulé "Géologie appliquée à l'exploration des hydrocarbures", lui-même repris dans le corpus "Les hydrocarbures dans la transition énergétique"
Ces 35 heures données par Pierre Cornet en constituent un complément théorique et pratique adressant une méthodologie plus approfondie de l'évaluation des systèmes pétroliers et du potentiel de génération et d'empiègement des hydrocarbures dans les bassins sédimentaires, tels que définis dans la première partie. L'évaluation des prospects et des réserves attendues ou découvertes constitue la finalité du cours, avec les notions d'économicité et de risques qui y sont liées. Les techniques actuelles de forage, complétion et production des gisements sont succinctement présentées en fin de cours.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Géologogie appliquée à l'exploration des hydrocarbures: introduction à la genèse des hydrocarbures et à la formation des gisements; identification des systêmes pétroliers, méthode dévaluation du potentiel d'un bassin pétrolier, analyse et interprétation des données de forage.
Notions d'acquisition et de traitement des données sismiques.
Complément de théorie et pratique
savoir:
caractéristiques des roches mères, maturation et mise en place des HC;
types de réservoirs potentiels et principes de modélisation pétrophysique;
bases statistiques de l'évaluation des réserves; contrats pétroliers, notions d'économicité;
types d'appareils de forage et principes de production; sécurité et environnement.
savoir-faire:
identification des zones prospective d'un bassin;
évaluation qualitative et quantitative des réservoirs;
évaluation des risques et incertitudes relatifs aux réserves.
Savoirs et compétences prérequis
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Géologie appliquée à l'exploration des hydrocarbures: fondamentaux de géologie; bonnes notions de géologie structurale et de sédimentologie. Bases de géophysique.
Complément de théorie et pratique
Avoir suivi la première partie (15h.) du cours: Géologie appliquée à l'exploration des hydrocarbures.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
le cours se répartit sur une durée de 15 heures comprenant 10 heures d'exposé et 5 heures de travaux pratiques, selon la séquence suivante :
Introduction (1,5 heure): le contexte de la transition énergétique: statistiques mondiales des réserves, production, consommation des hydrocarbures et des énergies alternatives, prévisions 2040; marché de l'énergie; la filière de l'industie pétrolière: exploration, production, raffinage, pétrochimie. TP : recherche personnelle sur Internet.
Système pétrolier (1 heure): généralités sur les roches mères, réservoirs et couvertures, et les conditions permettant l'accumulation des hydrocarbures dans les pièges potentiels.
Etude des bassins pétroliers (1,5 heure): caractérisation et dynamique des bassins sédimentaires permettant la génération et l'accumulation d'hydrocarbures; identification des zones d'intérêt, établissement de cartes géopétrolières. TP : évaluation régionale des systèmes pétroliers d'un bassin; identification des zones d'intérêt et estimation des réserves potentielles. (2 heures).
Données de forage (3 heures) : principe du forage Rotary; collecte et analyse d'échantillons; bases techniques, principe et interprétation des enregistrements (diagraphies) de puits. TP : interprétation des diagraphies (3 heures).
Géophysique (3 heures), module présenté par Michel COURBE (Total-TPA): application des méthodes géophysiques (sismique réflexion) à l'exploration pétrolière; techniques d'acquisition et traitement sismique.
Les exercices sont basés sur des données réelles de zones d'exploration.
Complément de théorie et pratique
Le cours se répartit sur une durée de 25 heures comprenant 16 heures d'exposé théorique et 9 heures de travaux pratiques, selon la séquence suivante :
Compléments de géophysique (5heures) : donné par Michel COURBE (Total-TPA), interprétation des données de sismique réflexion.
Géochimie et caractérisation des roches mères (3 heures) : composition organique et types de roches mères; maturation, génération et expulsion des hydrocarbures; méthodes de caractérisation: analyses diverses ; définition des « cuisines » et calcul du potentiel pétroligène. TP : interprétation de « logs » géochimiques, établissement de cartes de maturité et identification des « cuisines » (3 heures).
Réservoirs et couvertures (3 heures) : caractéristiques physiques des réservoirs et mesures de la porosité, perméabilité, saturation... ; diagenèse et enfouissement ; revue des environnements tectono-sédimentaires favorables à la formation de réservoirs , zonation et géométrie, exemples de terrain; distribution paléogéographique. Couvertures verticales et étanchéïté latérale. TP : analyse de lames minces, exemples sur carottes, interprétation et corrélation de logs (3 heures).
Prospectivité (3 heures): définition des zones d'intérêt pétrolier, identification de « leads » et prospects, calcul volumétrique des accumulations et réserves potentielles ; évaluation des risques ; principes et paramètres de classement des prospects. Notions d'économicité, acquisition de permis, types de contrats. TP : établissement de cartes géopétrolières, définition et évaluation de prospects (3 heures).
Techniques de forage et production (2 heures) : principes de « rotary drilling », contrôle géologique, « logging » et tests ; types d'appareils et profondeur d'eau ; principes de développement.
Les documents utilisés pour les travaux pratiques sont des données réelles d'eploration de bassins pétroliers.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Présentiel.
Complément de théorie et pratique
Présentiel.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
slide presentation, available in PDF format. Paper documents for case study workshops.
Complément de théorie et pratique
presentation "powerpoint", en format .pdf. Documents papier pour les exercices pratiques et études de cas; énoncé et corrigé en format .pdf.
Modalités d'évaluation et critères
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Contrôle oral de l'intégration des concepts et techniques développés pendant le cours, orientés vers une connaissance synthétique globale. Trois questions écrites sont sélectionnées (géologie théorique, sismique, exercice pratique). Un temps préparatoire de 30 minutes minimum est prévu.
Modalité d'évaluation arrêtée le 10/12/2020 : l'examen oral se déroulera en présentiel.
Complément de théorie et pratique
Contrôle oral de l'intégration des concepts et techniques développés pendant le cours, orientés vers une connaissance synthétique globale. Trois questions écrites sont sélectionnées (géologie théorique, sismique, exercice pratique). Un temps préparatoire de 30 minutes minimum est prévu.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Contacts
Contexte énergétique et exploration des hydrocarbures
Pierre Cornet
Total Professeurs Associés (TPA), maître de conférence et collaborateur scientifique au Département de Géologie, unité de pétrologie sédimentaire de ULg (bâtiment B20).
tél. (privé): +32 (0)497 55 08 28
e-mail : pierrejcornet@gmail.com
Complément de théorie et pratique
Pierre Cornet
Total Professeurs Associés (TPA), maître de conférence et collaborateur scientifique au Département de Géologie, unité de pétrologie sédimentaire de ULg (bâtiment B20).
tél. (privé): +32 (0)497 55 08 28
e-mail : pierrejcornet@gmail.com