Histoire de pétrole • Le pétrole est une huile minérale naturelle utilisée comme source d’énergie. Il est issu d’un

mélange variable d’hydrocarbures associé à d’autres atomes, principalement de soufre, d’azote et d’oxygène. la phase d'accumulation de matière organique dans les profondeurs lors de la sédimentation. Cette matière est essentiellement d’origine végétale ;

• la phase de maturation en hydrocarbures, moment où la matière se transforme avec l’augmentation de la pression et de la température. Elle est d’abord transformée en kérogène. A haute température, le kérogène subit une décomposition thermique, appelée pyrolyse, qui expulse les hydrocarbures. Plus le sédiment est profond et chaud, plus la part de gaz (hydrocarbures légers) est importante ;

• la phase de migration et piégeage : sous la pression croissante, une partie des hydrocarbures migre vers la surface de la terre,

• le gaz est composé d’hydrocarbures : principalement du méthane (CH4) mais aussi du propane (C3H8), du butane (C4H10), de l’éthane (C2H6) et du pentane (C5H12).

Exploration • Les étude géologique : Les caractéristiques géologiques des gisements

pétroliers diffèrent en fonction de leur âge, de leur profondeur et de leur thermique

• Les étude géophysique : La sismique réflexion est la méthode principale• RQ: les études géologique s’intéressant a la formation des gisement et

l’étude des structures internes c’est la géophysique • Les sismique : sur terre avec les camion vibrateur (les donnée sont

enregistrera laide sismographe ) et sur marine avec un bateau (les onde sismique ce capte par les géophone)

• RQ: exploration offshore (en mer) ,, onshore ( en terre) N.B: roche réservoir se caractérise par la perméabilité et son porosité

( porosité augmente => contient plus de pétrole)

• Le forage : le forage est la seule méthode pour confirmer la présence d’hydrocarbures et pour définir :

*la qualité de l’effluent du puits (huile saturée de gaz eau*la perméabilité du réservoir *la production potentielle et la quantité d’huile.• Un premier forage de diamètre 30" (~76 cm) est effectué jusqu'à

quelques dizaines de mètres en profondeur, stabilisé par un tubage (casing) et cimenté. Ce tube sert de guide pour le trépan suivant de diamètre inférieur qui, plus profond, est à son tour tubé puis cimenté. Jusqu'à 5 trous de diamètres de plus en plus petits peuvent ainsi être forés. En parallèle, les déblais de forage sont analysés en continu.

• on injecte sous haute pression dans le train de tiges en rotation une boue fluide qui traverse le trépan et remonte par le tubage externe en entraînant les débris. Cette boue est filtrée en surface, analysée et réinjectée dans le train de tiges

• forages d’appréciation :sont généralement effectués sur un même site pour bien délimiter l’espace occupé par le gisement et vérifier ses caractéristiques et le meilleur emplacement pour les futurs puits de production.

Production • ressources et réserves évolution, l’exploitation et le développement des gisement:- La ressource est défini comme la quantité de pétrole totale présente dans le

gisement .- Les réserves désignent la quantité de pétrole récupérable • RQ: 40% des réserves exploiter de manière primaire par simple pompage et moins

60% sont exploiter on injectant de l’eau ou de gaz et 2% utilisant de méthode de récupération triaire

les réserves ne constituant qu’une partie de ressources estimé . On a 3 type de ressources :-ressource ultime ; volume génères au cours des temps géologique - ,, contingents; volume actuellement identifie mais dont la mise en production

pas encore programmé .-ressource potentielles ; volume productible estimé dans les gisement non encore

découverts.

On a 2 type de réserves:-réserve courante ; en court d’exploitation -réserve additionnelles ; volumes devenus accessibles au sein de gisements déjà

exploités grâce à la amélioration du taux de récupération*évolution; une fois le gisement détecte:-prélèvement d’échantillon de la roche réservoir par carottage (mesure sa

porisite,permiabilite…)-prélèvement d’échantillon du fluide afin de mesure (sa composition, sa viscosité..)-identifie des différents couche productrice-essai de production on laisse le puits produit quelque heure se qui permet mesure;

les débit du gaz,petrole,eaule nombre de puits a forerle type de récupération visageles débit de fluide le cout des installations accès

• Les méthode de récupération :-récupération primaire; Un gisement pétrolier est en équilibre à la pression de fond,

qui peut atteindre plusieurs centaines de bars. Au début de la vie du puits, le pétrole parvient donc spontanément à la surface : le puits est dit « éruptif ». (l’arbre de noël ensemble de vanne surmontant le puits).

Le traitement de fluide Les fluides parvenant en surface comportent, en plus du pétrole, de l’eau et du gaz. L’eau peut être perdue ou réinjectée dans le gisement. Le gaz, en l’absence d’un marché, est brûlé sur place (« torché ») ou réinjecté dans le gisement. Si le gaz peut être vendu, il est débarrassé de ses impuretés puis expédié par gazoduc vers les marchés ou liquéfié.

-récupération secondaire :augmente la pression avec pompe(chevalets de pompage) on injecte de l’eau pour augmenter pression ,ou on injecte du gaz de formation ,ou injection de CO2,azote cette méthode implique de séparer le gaz miscible quand il provient en surface pour réinjecte , l’azote est généralement obtenu par séparation cryogénique.

-récupération tertiaire : technique visant notamment a diminuer la viscosité du fluide de formation ou a améliore la diffusion a l’intérieur du gisement. Injection de CO2 (se fait dans la phase liquide de formation ) ,ou injection de vapeur (le gaz produit de la combustion sont injecte) ,ou injection de surfactants ,ou injection de gaz non miscible (elle permet de mieux balayer l’ensemble du gisement)

Transport et stockage• Transport sur Lang distance se fait de 2 manière : soit par voie terrestre ou

voie maritime • Le gaz naturel sous forme liquide (par unité de liquéfaction) transport par

des navires particule appelés méthaniers et au station il avoir une unité de vaporisation

• Transport par oléoduc pour pétrole et transport gazoduc pour gaz• Les gaz passe par une station de compression qui comprime est élève la

pression a certain niveau , cette diminution de pression appelé la perte de charge pour l’oléoduc il a station par pompage

• La puissance de pompage mise en jeu et on fonction du profil du terrain travers et également la densité ou soit écoulement (brut HTS et brut BTS)

• Le transport des bruit par oléoduc : fct 24/24h,il ne conserve que l’énergie pour transport, la fiabilité au maximum

• RQ: les région désertique ou le risque est minimal par voie maritime cote 100 a 125 M. dollar

• Déférent taille de bateau :• 25000< tpt(pont en lourd) : barrage• 50000<tpt<550000 : pétrolier• tpt>550000 : super pétrolier• Transport par d’autre moyen : camion, T fluvial par barge , T par vois ferrées • Stockage:Plusieurs méthodes permettent de stocker le gaz dans des sites aériens ou souterrains-les réservoirs de gaz : ils sont utilisés pour stocker le gaz à pression atmosphérique. Ils se présentent sous forme de réservoirs cylindriques. -les réservoirs de GNL : ils sont utilisés pour stocker le gaz à pression atmosphérique à l’état Liquide-Dans les stockages souterrains (existence de poches imperméables dans le

sous-sol, gisement de sel par exemple-pour les brut on construit des bacs pour léger lourd .

Raffinage et pétrochimie

• DEF:• Liaison entre raffinage et pétrochimie est l’ensemble des actions ,unîtes de traitement et de

transformation visent a tirer du pétrole .• Le raffinage consiste a séparer les divers coupe de pétrole et les transformer en produit

intermédiaire et commerciaux.• Le pétrochimie transforme certains des produits issus du raffinage pour fabriquer des monomères et

polymères .• 2 type de raffineur : simple : unité de traitement et de conserve limite complexe: très grande nombre d’indice de traitement et conversion• RQ : les processus de raffinage comporte 3 transformation : • la distillation : la séparation de composant de pétrole brut en différent coupes• la conversion(réalise sous haute T et P) : Le craquage, cokéfaction, viscoréduction division des molécule lourds en molécule plus simple pour

convertir les fiouls lourd en fiouls légers . Le reformage: la transformation de la géométrie de la molécule associe a la production d’hydrogène. L’alkylation : la recomposition des molécule (essence et gazole) L’isomérisation: la réarrangement des molécule pour obtenir des composant d’essence haut d’indice

d’octane• traitement : des composant ainsi obtenu afin de les rendre consommable• Pétrole brut : (voir diapo 11)

• Le pétrole vient de four pour revenir au colonne de distillation selon les pression :N.B: indice d’octane (i.o) mesure la qualité d’une essence appréciePar son pouvoir antidétonant ( indice 100 isooctane , indice 0 heptane)• Le raffinage principale précédée :• les procède de craquage: Craquage thermique et catalytique• Les procède d’amélioration de propriété :Reformage , isomersion , hydrogénation1. Craquage catalytique :Obtenir une essence oléfinique ayant un meilleur i.oN.B: vapocraquage est un procède pétrochimie à haute température et en présence de vapeur d'eauPar lequel des H.C satures sont casses en moléculePlus petit .On obtient des H.C plus légers, les oléfine.

RQ: le craquage catalytique augmenter la quantité , améliorer la qualité et diminue la quantité des résidus. 2. Le reformage catalytique :C’est procède industrielle (pétrochimie) permettant d’augmenter i.o d’un H.C il modifiée la structure de sq de carbone sans toucher la taille. Dans le but produire d’hydrogènes et augmenter la concentration des H.C aromatique

.

3.l’isomérisation:Permet de convertir le n-but , le n-penta et n-hexa en leur iso paraffine respective sans change le nombre ni le

type des atome RQ: la réaction isomère en présence de catalyseur chlorure d’aluminium le gain en i.o est de l'ordre de 20

point.4.Alkylation : Combine les molécule d’oléfine obtenu par craquage catalytique (augmente i.o)5.Hydrocraquage :En 2 étape combinat le craquage catalytique et hydrogénation , l’avantage de permettre de traites sans

désulfuration prable des charge riche en soufre .6.viscoréduction:Est une forme de craquage thermique modère de mélange lourd qui permet de réduire le point d’écoulement

de résidus . 7.Soufflage : Apres les opération de distillation primaire il faut faire subir aux bitumes, qui constituent une portion du résidu

.8.Traitement aux amines :Pour l’épuration des gaz de raffinerie afin d’enlever les compose sulfuré on fait subir a ces gaz un traitement

aux amines.9.Gaz plant : est tout simplement un fractionner a la sorti de gaz plant on se retrouve avec du fuel

gaz ,propane, butane.10.polymérisation:Transforme les molécule insaturé (oléfine) en des tes grand chaine carbonée (polymère)

• RQ: un carburant de bonne qualité possède un i.o la plus élève .pour améliorer i.o par les procèdes : le craquage et le reformage (additif de tétra éthyle de plomb).

• Les autre aspect liées au raffinage : Les mélange et les produit : lubrifiants ; réduire le frottement entre deux corps

métallique 3 grands classes de lubrifiant: les produit sèches, les graisse, les huiles • Les spécifique technique des produit (phys. et chimique):Densité , teneur en soufre , i.o nor ,viscosite,point éclair , point de congélation ,

point de trouble , point d’écoulement , pouvoir calorifique

Distribution et consommation • DISTRIBUTION PAR MODE :Voie terrestre oléoducs ou gazodec ou vaoie maritime le Gaz Naturel Liquéfié

(GNL) est chargé à bord d’un méthanier a l’arrive dans un terminal méthiner il regazifier ou véhicule camion- citerne

• Distribution par produits :• Consommation par secteur: 1/dans le secteur de l’énergie: La consommation de produits pétroliers pour

produire de l’énergie, que ce soit dans les raffineries, dans les centrales électriques

2/dans l’industrie: la consommation finale de produits pétroliers3/dans le secteur résidentiel: La consommation de fioul domestique pour le

chauffage , gaz4/dans l’agriculture: la consommation de gazole de la pêche et fioul domestique 5/dans le transport : gazoil , essence , kerosene • Consommation par produit :

Contexte et enjeux• Impact environnemental et avenir de cette:La combustion du pétrole comme carburant produit des gaz à effet de serre et d'autres polluants

atmosphériques, comme les oxydes d'azote, le dioxyde de soufre, les composés organiques volatils et les métaux lourds.

• 1. Enjeux environnementaux:• Protéger les ressources naturelles, c’est protéger le ferment de notre vie.• Dégradation et érosion des sols ;

Déforestation, désertification et absence de reboisement ; Déchets (plastique) ; absence de traitement, pollution ; Pollution des eaux marines et pluviales ; Pollution atmosphérique, émissions de gaz industriels et transports (GES) ;

• 2. Enjeux économiques:• Les ressources naturelles constituent le fondement de l’activité humaine et de notre économie• agriculture, pêche, sylviculture, culture ou exploitation des champignons, fruits sauvages, etc. ;• • production de fibres d’origine animale et végétale ;• • exploitation de matériaux minéraux ;• • activités d’exploitation d’énergies primaires (plus ou moins fossiles et renouvelables) ;• • l’extraction ou la purification de l’eau

• Offre :• Production de pétrole en Tunisie ; 5.5 Mtep et consommation 3.8 Mtep • Taux de couverture nationale : 40% 40% essence 23% GPL 39% gasoil Donc 60% de besoin et assure par l’importationDemande de gaz naturel augmenter sur tout dans la production

d’électricité Production de gaz naturel 53% national et 47% algérienDemande : Evolution de l’intensité énergétique primaire • Besoin d’une transition énergétique• La raréfaction des ressources naturelles• nationales, conjuguée à l’augmentation de la• demande, amène la Tunisie à s’engager dans• une transition énergétique.