Lien(s) entre le gradient géothermique et la porosité.

[Adrien]

Bonjour,

Je souhaitais quelques explications ou éléments de réponses sur le rapport entre le gradient géothermique et la porosité d'une roche.

D'aprés une explication sommaire qui m'as été faite:

"Un gradient géothermique fort entraîne une réduction de la porosité (et donc des connexions de la porosité) par minéralisation dans les interstices de la roche.

Cela implique une dégradation des capacitées réservoires de la roche."

Cette explication m'as été donnée à propos d'un contexte pétrolier mais ma question est général.

Est ce la variation pression/température qui permet une minéralisation ? (Par rapport à une pression identique mais une température plus élevé.)

Cela est-il totalement dépendant de la pétro de la roche ? (J'imagine que les facteurs de minéralisations ne sont pas les mêmes selon que la roche soit un calcaire ou un grés).

Y as t-il d'autres facteurs dans la réduction de la porosité liés au gradient géothermique ? (ou cela peut il entraîner d'autres éléments déclencheur ?)

Et d'un point de vue plus général, qu'est ce qui peut entraîner les variations du gradient géothermique ? (L'épaisseur du manteau ?)

Je vous remercie pour vos réponses.

[Invité Rémi BORNET]

Le diminution de porosité peut être lié à mon sens à plusieurs facteurs :

- Cristallisations de minéralisations hydrothermales dans les pores (cas des systèmes hydrothermaux des volcans actifs)

- Un comportement ductile de la roche (facilité par la température)

- La pression (plus la profondeur augmente plus les structures sont compactes)

Dans les trois cas c'est lié à la fois au contexte géologique, à la pétrologie et au facteur temps.

Pour ce qui est du gradient géothermique il faut savoir que c'est un modèle obtenu par les méthodes géophysiques (sismique entre autre) couplé à la pétrologie expérimentale. Ce qui peut l'influencer ce sont :

- les changement de phases polymorphiques (exemple des transformations successives de la forstérite 90 en wadsleyite, ringwoodite et perovskite + ferropericlase), ces changements de phases peuvent être exothermiques (Fo90 => wadsleyite) ou endothermiques (ringwoodite => perovskite + ferropericlase).

- les hétérogénéités du manteau (différentes vitesses de conduction selon les matériaux et fractionnement des éléments radioactifs lors des processus de fusion).

@+

[Adrien]

Le diminution de porosité peut être lié à mon sens à plusieurs facteurs :

- Cristallisations de minéralisations hydrothermales dans les pores (cas des systèmes hydrothermaux des volcans actifs)

- Un comportement ductile de la roche (facilité par la température)

- La pression (plus la profondeur augmente plus les structures sont compactes)

Selon l'explication qui m'as été faite -par un géophysicien, mais je ne tiens pas à remettre en cause ses capacités - la porosité diminuerait par minéralisation dans les pores. Dans un contexte pétrolier, l'hydrothermalisme des volcans actifs me semble pas tout à fait entrer en jeu. Cependant qui dit pétrole dit fluide ... Cela dit ça me semble un peu tiré par les cheveux comme explications mais peut être est ce que cela entre en compte ? .

La température qui joue sur la ductilité de la roche me semble encore être l'explication la plus simple -donc la meilleure comme dirait mes anciens profs ).

Dans les trois cas c'est lié à la fois au contexte géologique, à la pétrologie et au facteur temps.

Bien entendu

Pour ce qui est du gradient géothermique il faut savoir que c'est un modèle obtenu par les méthodes géophysiques (sismique entre autre) couplé à la pétrologie expérimentale. Ce qui peut l'influencer ce sont :

- les changement de phases polymorphiques (exemple des transformations successives de la forstérite 90 en wadsleyite, ringwoodite et perovskite + ferropericlase), ces changements de phases peuvent être exothermiques (Fo90 => wadsleyite) ou endothermiques (ringwoodite => perovskite + ferropericlase).

- les hétérogénéités du manteau (différentes vitesses de conduction selon les matériaux et fractionnement des éléments radioactifs lors des processus de fusion).

Merci pour ces explications, j'ai du m'y prendre à 2 fois pour "comprendre" la première phrase :). La forstérite c'est de l'olivine, non ?

Donc les modifications du gradient géothermique proviennent soit de la variation de la température du manteau soit d'une variation de l'épaisseur du manteau et de la conductibilité thermique des formations au dessus (ou un peu des trois en faite) ?

Merci bien pour ces explications

[Adrien]

Et bien en faite, à priori, et ce qui semble beaucoup plus logique, c'est que le gradient géothermique ne joue pas (peu ? en tout cas c'est à voir) sur la porosité de la roche mais plutôt sur la "qualité" du pétrole.

Donc si une "anomalie" géothermique forte est mauvaise pour le réservoir, ce n'est pas tant pour son action sur la roche réservoir que pour son action sur les huiles qu'il contient (surmaturation ?).

[Invité Rémi BORNET]

Dans un contexte pétrolier, l'hydrothermalisme des volcans actifs me semble pas tout à fait entrer en jeu.

Oui tout a fait c'était juste un exemple qui me passait par la tête pour une perte de porosité. Dans le cas des pétroles peut être que les évaporites peuvent affecter les roches de cette manière ???

@+

[Adrien]

Il est vrai que les évaporites jouent souvent le rôle de "couverture" - couche étanche qui piège la migration d'hydrocarbures - mais je ne sais pas si il y a peut y avoir des échanges entre la couverture et la roche réservoire.

Pour qu'il y est minéralisation(s) dans la porosité, il faut à priori, qu'il y est au moins une circulation de fluides "chargés". Mais les évaporites ont plutôt la réputation d'être imperméables et plastiques (pas de fractures), bien que solubles.

Si il existe bien des échanges se serait alors vraiment à la limite entre la couverture évaporitique et la roche réservoire.

Aprés je ne sais pas si les sels sont solubles dans les pétroles ?

Mais dans un contexte hors pétroles ... et puis les évaporites ne sont pas forcément en couverture.

Les pétroliers font souvent des prélèvements d'eau saumâtres dans les forages d'explorations (pour connaître les concentrations) mais je n'en connais pas l'intérêt.

L'influence des évaporites sur la porosité d'une roche proche me parait pas évidente mais bon tout dépend du contexte et puis on a bien trouver du pétrole dans du "granite" alors tout est possible

[Augustin]

La mesure de concentration des saumures sert principalement pour l'interprétation des diagraphies de résistivités (focalisée, normale) mais aussi pour la mesure de polarisation spontanée. En fonction de la différence de résistivité (ou conductivité dans le cas de boue salée), les déflexions de PS ne se feront pas dans le même sens. Trois cas : Rw (eau de formation) > Rmf (boue de forage), Rw = Rmf et Rw < Rmf. Très important pour le calcul de l'argilosité des formations traversées. Pour plus de "dynamique" sur la mesure, il faut un contraste important entre Rw et Rmf.

L'eau salée intervient aussi au niveau du phénomène d'invasion, mais je ne saurais te l'expliquer clairement.

[Adrien]

Merci pour la réponse sur les prélèvements d'eau ,

et ça doit aussi permettre de ne pas confondre de l'eau douce avec des HC dans l'interprétation diagraphique.

Pour le phénomène d'invasion, je voit de quoi il s'agit.