exposé sur le pétrole et les gaz naturels

« INTRODUCTION Les humains utilisent des hydrocarbures tels que le pétrole et le gaz naturel depuis des milliers d'années.

Cependant, ce n'est qu'au siècle dernier qu'il a commencé à les utiliser abondamment.

La consommation américaine de pétrole est passée de dizaines de milliers de barils par jour en 1900 à plus de 21 millions de barils en 2000.

Plus de 3,3 milliards de litres par jour.

En fait, le pétrole est notre plus importante source d'énergie, alimentant la majorité de nos moyens de transport.

Le gaz naturel est utilisé pour produire une grande partie de l'électricité que nous utilisons.

Il est donc impossible d'imaginer notre vie moderne sans ces hydrocarbures.

Notre présentation examinera la formation, les différents types de ces produits , et la production nationale et mondiale de pétrole et de gaz naturel de l'industrie. EXPOSE PETROLE ET GAZ NATUREL 1 I. LE PETROLE A.

ORIGINE ET FORMATION DU PETROLE Du Latin « petroleum » qui veut dire huile de pierre, le pétrole est un mélange de substances chimiques formées essentiellement d’atomes de carbone et d’hydrogène.

D’où le nom d’hydrocarbures. De couleurs sombre (noir) on la retrouve dans les profondeurs de la terre.

Cette énergie dite énergie fossile est l’une des plus importantes sources d’énergie de notre planète.

Le pétrole résulte de la dégradation thermique de matières organiques contenues dans certaines roches : les roches-mères. Ce sont des restes fossilisés de végétaux aquatiques ou terrestres, de bactéries et d'animaux microscopiques s'accumulant au fond des océans, des lacs ou dans les deltas. B.

LES DIFFERENTS TYPES DE PETROLE Le pétrole (est un liquide d’origine naturelle, une huile minérale composée d’une multitude de composés organiques, essentiellement des hydrocarbures, piégé dans des formations géologiques particulières.

Il en existe sous plusieurs formes. 1. LE PETROLE NON CONVENTIONNEL Le pétrole non conventionnel est un pétrole produit ou extrait en utilisant des techniques autres que la méthode traditionnelle de puits pétroliers, ou impliquant un coût et une technologie supplémentaires en raison de ses conditions d’exploitation plus difficiles.

Les productions de type non-conventionnel comprennent : l’exploitation de sables bitumeux, de pétrole lourd, de schiste bitumineux, en offshore profond, en conditions polaires.

Si les deux derniers types de pétrole ne sont pas matériellement différents du pétrole conventionnel, en revanche les trois premiers, bien qu’ayant la même origine, ont eu une genèse différente. 2. LES PETROLES LOURDS ET LES SABLES BITUMEUX Le pétrole brut ou "brut" tout simplement est un pétrole tel qu'il est lorsqu'il est extrait avant d'être raffiné, transformé.

C'est un mélange de pentanes et d’hydrocarbures plus lourds, généralement extraits de réservoirs géologiques.

Lorsque les pentanes et les hydrocarbures lourds se trouvent dans des réservoirs de gaz naturel, ils sont appelés "condensats", comparables, dans la pratique, au brut.

Les réservoirs de pétrole peuvent produire des hydrocarbures liquides plus légers tels que le propane et le butane, qui entrent dans la catégorie des gaz naturels.

Un sable bitumineux (ou bitumeux) est un mélange de bitume brut, qui est une forme semi-solide de pétrole brut, de sable, d'argile minérale et d'eau.

En d’autres mots, c’est un sable enrobé d’une couche d’eau sur laquelle se dépose la pellicule de bitume.

Plus la pellicule de bitume est épaisse, meilleurs sont les sables bitumineux en termes de quantité de pétrole extractible.

Après extraction et transformation des sables bitumineux, on obtient le bitume, qui est un mélange d’hydrocarbures sous forme solide, ou liquide dense, épais et visqueux.

Les gisements de sable bitumineux représentent une importante source de pétrole brut de synthèse, ou pétrole non conventionnel. C.

EXTRACTION DU PETROLE L'extraction du pétrole est effectuée par l'intermédiaire de puits forés dans la roche-réservoir, qui canalisent le pétrole vers les installations de traitement situées en surface. D.

TRAITEMENT ET UTILISATION DU PETROLE EXPOSE PETROLE ET GAZ NATUREL 2 1. TRAITEMENT - Raffinage : Le raffinage est aussi l’ensemble des procédés de séparation des produits pétroliers. - Distillation : La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides dont les températures d’ébullition sont différentes.

Elle permet de séparer les constituants d’un mélange homogène.

Sous l’effet de la chaleur, les substances se vaporisent successivement, et la vapeur obtenue est liquéfiée pour donner le distillat. - Craquage : Le craquage est en chimie, et plus particulièrement en chimie du pétrole, l’opération qui consiste à casser une molécule organique complexe en éléments plus petits, notamment des alcanes, des alcènes, des aldéhydes et des cétones.

Les conditions de température et de pression, ainsi que la nature du catalyseur sont des éléments déterminants du craquage. - Reformage : Le reformage est une méthode de raffinage pour convertir les molécules naphténiques en molécules aromatiques ayant un indice d’octane élevé servant de base dans la fabrication des carburants automobiles. 2. UTILISATION C'est la principale matière première des carburants qui alimentent les transports (voitures, camions, avions).

C'est aussi une matière première irremplaçable pour l'industrie de la pétrochimie pour un grand nombre de produits de la vie quotidienne : matières plastiques, peintures, colorants, cosmétiques, etc . E.

AVANTAGES ET INCONVE NIENTS DU PETROLE 1. LES AVANTAGES DU PETROLE Les avantages du pétrole sont les suivants : - C’est une énergie disponible sur un peu tous les continents, - Son transport est facile et peu couteux par les bateaux, - La chimie du pétrole est très riche.

En effet, grâce au pétrole, on peut obtenir des gaz tels que le méthane, le propane et le butane, des carburants tels que l’essence, le kérosène, le gazole et le fioul et des composés aromatiques, - C’est la forme d’énergie liquide la plus concentrée disponible actuellement. 2. LES INCONVENIENTS DU PETROLE Les inconvénients du pétrole sont les suivants : - La recherche d’un nouveau gisement de pétrolier est une activité de plus en plus difficile qui est très couteux, - Son transport est à l’origine de nombreux polluants, en particulier des « marées noires ». - Comme pour le charbon, sa combustion produit du dioxyde de carbone, qui libéré dans l’atmosphère, participe à l’accroissement de l’effet de serre. CONCLUSION PARTIELLE Le pétrole est une ressource très importante pour la société actuelle mais son exploitation et son utilisation ont des conséquences sur notre environnement. EXPOSE PETROLE ET GAZ NATUREL 3 II. LE GAZ A.

ORIGINE ET FORMATION DU GAZ Le gaz naturel, comme son nom l’indique est du gaz qu’on retrouve dans les profondeurs de la terre. Il est incolore, inodore, insipide, sans forme particulière et plus léger que l’air.

Il est essentiellement composé d’atomes de carbone et d’hydrogène d’où son nom d’hydrocarbure.

C’est aussi une source d’énergie.

Plus le kérogène est en profondeur plus sa transformation en gaz est importante car il fait plus chaud et la pyrolyse dure plus longtemps, décomposant plus fortement le kérogène ainsi que les hydrocarbures liquides en vapeur : C’est le gaz naturel. B.

LES DIFFERENTS TYPES DE GAZ 1. GAZ CONVENTIONEL NON ASSOCIE C’est la forme la plus exploitée de gaz naturel.

Son processus de formation est similaire à celui du pétrole.

On distingue le gaz thermogénique primaire, issu directement de la pyrolyse du kérogène, et le gaz thermogénique secondaire, formé par la pyrolyse du pétrole.

Le gaz thermogénique comprend, outre le méthane, un taux variable d’hydrocarbures plus lourds, pouvant aller jusqu’à l’heptane (C7H16).

On peut y trouver aussi du dioxyde de carbone (CO2), du sulfure d’hydrogène appelé aussi « gaz acide » (H2S), et parfois de l’azote (N2) et de petites quantités d’hélium (He), mercure (Hg) et argon (Ar). C’est principalement ce type de gaz conventionnel non associé qui alimente le marché international du gaz naturel et ses réseaux de transport par gazoducs et méthaniers (voir section Industrie du gaz). 2. GAZ ASSOCIE Il s’agit de gaz présent en solution dans le pétrole.

Il est séparé lors de l’extraction de ce dernier. Pendant longtemps, il était considéré comme un déchet et détruit en torchère, ce qui constitue un gaspillage de ressources énergétiques non renouvelables et une pollution inutile.

Aujourd’hui, une partie est soit réinjectée dans les gisements de pétrole (contribuant à y maintenir la pression et à maximiser l’extraction du pétrole), soit valorisée.

La destruction en torchère représentait toujours 150 Gm3 par an en 2007. a) GAZ BIOGENIQUE Le gaz biogénique est issu de la fermentation par des bactéries de sédiments organiques.

À l’instar de la tourbe, c’est un combustible fossile mais dont le cycle est relativement rapide.

Les gisements biogéniques sont en général petits et situés à faible profondeur.

Ils représentent environ 20 % des réserves connues de gaz conventionnel.

Le gaz biogénique a moins de valeur par mètre cube que le gaz thermogénique, car il contient une part non négligeable de gaz non combustibles (notamment du dioxyde de carbone) et ne fournit pas d’hydrocarbures plus lourds que le méthane. b) GAZ DE CHARBON Le charbon contient naturellement du méthane et du dioxyde de carbone dans ses pores. Historiquement, ce gaz a surtout été connu pour la menace mortelle qu’il présente sur la sécurité des mineurs – il est alors resté dans la mémoire collective sous le nom de grisou.

Cependant, son exploitation est en plein développement, en particulier aux États-Unis.

L’exploitation porte sur des strates de charbon riches en gaz et trop profondes pour être exploitées de façon conventionnelle.

Il y a eu des essais en Europe également, mais la plupart des charbons européens sont assez pauvres en méthane.

La Chine s’intéresse également de plus en plus à l’exploitation de ce type de gaz naturel. EXPOSE PETROLE ET GAZ NATUREL 4 c) GAZ DE SCHISTE Certains schistes contiennent aussi du méthane piégé dans leurs fissurations.

Ce gaz est formé par la dégradation du kérogène présent dans le schiste, mais, comme pour le gaz de charbon, il existe deux grandes différences par rapport aux réserves de gaz conventionnel.

La première est que le schiste est à la fois la roche source du gaz et son réservoir.

La seconde est que l’accumulation n’est pas discrète (beaucoup de gaz réuni en une zone restreinte) mais continue (le gaz est présent en faible concentration dans un énorme volume de roche), ce qui exige une technique spécifique.

La technique actuellement (2011) retenue.... »