Lien entre environnement de dépôt et diagenèse précoce : importance dans la prédiction des qualités réservoir / Eric Portier ; sous la direction de Hermann Zeyen

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Diagenèse

Structures sédimentaires

Pétrologie

Argile

Matériaux poreux

Zeyen, Hermann (Directeur de thèse / thesis advisor)

Barbarand, Jocelyn (Président du jury de soutenance / praeses)

Bourquin, Sylvie (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Géraud, Yves (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Deconinck, Jean-François (Membre du jury / opponent)

Fenies, Hugues (Membre du jury / opponent)

Dauphin, Léna (Membre du jury / opponent)

Université Paris-Saclay (2015-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Géosciences Paris-Saclay (Orsay, Essonne ; 2004-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Université Paris-Sud (1970-2019) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Neptune energy (Entreprise associée à la thèse / thesis associated company)

Résumé / Abstract : La distribution des qualités réservoirs dans un champ ou un aquifère peut varier rapidement verticalement et latéralement, ce qui la rend difficile à prévoir. Ce travail se focalise donc sur les phénomènes diagenétiques précoces qui sont ensuite déterminants sur la diagenèse d’enfouissement. A travers les exemples profonds de sédiments glaciaires d'un champ gazier dans l'Ordovicien et de sédiments estuariens d’âge Permien d'un champ en Australie, l'objectif est de montrer l'influence de l'environnement de dépôts sur cette diagenèse précoce et de montrer le rôle essentiel joué par les remaniements sédimentaires dans la prédiction des qualités réservoir. En particulier, les remaniements étudiés sont à l’origine de l’incorporation d’argiles au sein du sédiment qui peuvent alors former des enrobages de grains ou du tapissage de pores. Selon la nature des argiles, que ce soit de l’illite ou de la chlorite ferreuse, l’évolution diagenétique ira soit vers une destruction des qualités réservoir, soit vers une préservation à grande profondeur. Les phénomènes à l’origine de ces remaniements sont, soit associés à la redistribution des argiles par élutriation, conséquence des fortes pressions du fluide interstitiel au sein du sédiment en environnement glaciaire, soit associés au remaniement permanent des sables par les courants tidaux, la floculation des argiles et à leur agglomération aux grains détritique par des fragments de biofilms.

Résumé / Abstract : Reservoir quality distribution in subsurface, within an aquifer, storage or a hydrocarbon bearing reservoir, is largely variable and hence, difficult to predict. This study focuses on the early diagenetic processes, which are considered as key in the next steps of the diagenesis of deeply buried reservoir. Based on the examples of sandstones deposited in glacial setting during Ordovician of a gas field in Algeria and tidal sandstones from a Permian formation in Australia, the objective is to show the role and control exerted by the depositional environment on early diagenesis, and especially the major role of sediment reworking to predict reservoir quality distribution. The studied reworking processes are responsible of clay incorporation into sand deposits, as clay coats around detrital gains or as pore linings. The nature of clay is then determinant in the diagenetic processes, as these coatings may enhance chemical compaction if illitic in nature, or reversely, may inhibit cementation and help preserving reservoir quality if they are made of ferrous chlorite. These reworkings are associated to fluid overpressure within the sediment in glacial settings, whilst they are associated to the permanent reworking of sands by tidal currents, enabling the agglomeration of clay flocs to detrital grains with biofilm elements acting as natural glue.