Les drains dolomitiques super-K : géométries, hétérogénéités-réservoirs, origines : La Formation Khuff en subsurface (Permo-Trias, Qatar-Iran) et un analogue à l'affleurement (Jurassique supérieur, Provence - France)

par Franck Gisquet

Thèse de doctorat en Géosciences de l'Environnement

Sous la direction de Marc Floquet.

Soutenue le 28-06-2012

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement (Marseille) .

Le président du jury était Jean Borgomano.

Le jury était composé de Marc Floquet, Jean Borgomano, Bruno Caline, Christophe Durlet, Luis Pomar, Rudy Swennen, Aurélien Virgone.


  • Résumé

    La partie supérieure de la Formation Khuff est un réservoir représentant le plus grand champ gazier mondial, d'âge Permien supérieur à Trias inférieur. Il est formé de la succession de calcaires, de dolomies et de sulfates. Sa production est principalement contrôlée par des intervalles d'épaisseur généralement inférieure à 10 m, totalement dolomitisés, appelés super-drains ou super-K, connectés sur plusieurs dizaines de kilomètres.Les objectifs de l'étude sont (1) de définir la mise en place et l'extension des super-drains dans un cadre stratigraphique, (2) de comprendre la diagenèse contrôlant leurs propriétés réservoirs et (3) de comparer la mise en place des corps dolomitiques stratiformes précoces ou tardifs liés aux failles à ceux d'un analogue à l'affleurement, à savoir les formations calcaréo-dolomitiques d'âge Jurassique supérieur en Provence.Pour les atteindre, des analyses sédimento-diagénétiques (sédimentologiques, pétrographiques et géochimiques) ont été entreprises sur les deux objets d'études du réservoir de subsurface et de l'analogue réservoir d'affleurement. Pour ce dernier, une modélisation en 3D de corps diagénétiques liés aux failles a été réalisée. Les principaux résultats sont que :- les localisations des super-drains ont été contrôlées par la dynamique sédimentaire de séquences à basse fréquences (SBF) et à haute fréquence (SHF) ;- des super-drains sont localisés au sommet des SBF sous les discontinuités d'émersions et à la limite des fronts de dolomitisation de reflux différé.


  • Résumé

    The upper part of the Khuff Formation includes the biggest gas reserves in the world, from Upper Permian to Lower Triassic age. It is composed by the succession of limestone, dolomite and sulfate. The gas production is mainly driven by layers typically thinner than 10 m, fully dolomitised, and called super-drains or super-K and connected over several dozen kilometers.The goals of this study are (1) to define the formation and the extension of super-K layers in a stratigraphic framework, (2) to understand the diagenesis controlling their reservoir properties and (3) to compare the creation of early stratabound and late fault-related dolomite bodies with an outcrop analogue, from the limestone and dolomite formations from Provence from Upper Jurassic age.To reach this goal, sedimento-diagenetic analyses (sedimentological, petrographical and geochemical) have been carried out on studied objects, the subsurface reservoir and the outcrop analogue reservoir. For the latter, 3D modelling of fault-related dolomite bodies have been realised. The main results are:- the locations of super-K have been controlled by the sedimentary dynamics of low frequency sequences (SBF) and high frequency sequences (SHF) ;- some super-K are located at the top of SBF under emersion unconformities and at the rim of dolomitisation fronts associated to postponed reflux. The reflux was made of brines, coming from synsedimentary dolomite bodies associated with marine transgressions that followed the emersions. This model is corroborated by an outcrop analogue, which is a dolomite reservoir underlying a long lasting emersion unconformity;



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