Etude de pétroles biodégradés : L'isotopie du soufre comme outil de corrélation et marqueur de processus d'altération

par Sabine Méhay

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Pierre Albrecht et de Pierre Adam.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la biodégradation dans les réservoirs pétroliers par l’étude moléculaire et isotopique du soufre de trois séries naturelles de pétrole et de carottes, provenant de l’Alberta (Canada), du bassin de Potiguar (Brésil) et de la vallée de San Joaquin (Californie, USA). L’étude moléculaire des échantillons a permis de leur attribuer un niveau de biodégradation sur l’échelle de Peters et Moldowan (1993) et a également mis en évidence des variations dans les degrés de maturité atteints et l’origine de la matière organique des échantillons, au sein de chaque série. Les corrélations entre les échantillons ainsi que l’identification de leurs roches-mères se sont révélées, par contre, complexes, du fait de l’altération des biomarqueurs. L’étude isotopique du soufre des pétroles étudiés a montré que le 34S constitue un outil de corrélation adapté. En effet, celui-ci ne semble pas affecté par la biodégradation des composés organo-soufrés. Cependant, dans les réservoirs susceptibles de contenir de l’H2S, notamment formé par la réduction bactérienne des sulfates, des réactions secondaires de sulfuration et d’échange de soufre pourraient se produire au cours de la biodégradation, et entraîner des variations de 34S du pétrole. A cet égard, des expériences de simulation au laboratoire ont mis en évidence que de telles réactions pouvaient effectivement se produire dans les conditions des réservoirs biodégradés. Enfin, des essais de couplage irm-GC/MS ont été réalisés pour mesurer la composition isotopique du soufre de composés individuels et ainsi approfondir l’étude des processus de sulfuration et d’échange de soufre.

  • Titre traduit

    A study of biodegraded petroleum : The sulfur isotopic composition as correlation tool and indicator of alteration processes


  • Résumé

    In the present study, the biodegradation of petroleum in reservoirs has been investigated by the molecular and isotopic study of three series of petroleum and core extracts, coming from Alberta (Canada), from the Potiguar Basin (Brazil) and from the San Joaquim Valley (California, USA). The molecular study allowed us to rank them according to the biodegradation scale of Peters and Moldowan (1993). This study also showed variations in the level of maturity reached by the samples and in the origin of the organic matter, within each series. However, correlations between oil samples as well as the identification of their source rocks appeared difficult to establish, due to the biodegradation of biomarkers. The sulfur isotopic study of oil samples showed that the 34S constitutes a good correlation tool because it does not seem to be affected by the biodegradation of sulfur organic compounds. However, this work suggested that secondary reactions of sulfur exchange and/or incorporation could happen with increasing biodegradation, and lead to variations in the sulfur isotopic composition of oil, in reservoirs containing H2S, generated notably by bacterial sulphate reduction. This was further corroborated by laboratory experiments of simulation. Finally, tests for the development of irm-GC/MS to measure the sulfur isotopic composition of individual compounds were performed in order to progress in the study of the sulfurization processes of organic matter.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (365 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 337-365

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2006;5287

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06 STR1 3235
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