Evaluation des potentiels en huile et gaz du Nord-Est de la Gaspésie (Québec, Canada) : approche géochimique et modélisation 2D du système pétrolier

Evaluation of oil and gas of the northeastern of the Gaspé Peninsula (Québec, Canada) : geochemical approach and modelling of the petroleum system

• Auteur / Autrice : Gaëlle Grundman
• Direction : Michel Malo, François Baudin, Françoise Behar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6 en cotutelle avec Université du Québec, INRS

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrocarbures

Québec (Canada ; province)

Gaspésie (Canada ; péninsule)

Géochimie

Mots clés libres

Système pétrolier

Résumé

La Gaspésie (Québec, Canada) est une péninsule constituée des ensembles tectono-stratigraphiques cambro-ordovicien, siluro-dévonien et carbonifère. L’objectif de cette étude est d’améliorer la connaissance de ce système pétrolier grâce à une approche géochimique couplée à une modélisation 2D. L’étude des profils Rock-Eval 6 des roches brutes siluro-dévoniennes suggère la présence d’une quantité importante de produits pétroliers générés mais non libres. Afin d’éviter la surestimation du potentiel pétrolier, il apparait indispensable d’effectuer les analyses sur les kérogènes. L’étude des extraits indique ainsi que les roches mères siluro-dévoniennes ont généré des hydrocarbures sans que ceux-ci aient pu être expulsés. Enfin, les paramètres cinétiques de craquage de ces kérogènes ont permis d’établir une courbe de décroissance de l’IH et d’estimer la hauteur minimale des dernières érosions ayant affecté le NE de la Gaspésie (4500m). Cette estimation de l’érosion s’est avérée être un paramètre important en vue de la modélisation numérique. Ainsi, trois scénarios ont été définis en fonction de l’épaisseur des formations érodées, des hypothèses d’enfouissement maximal et en prenant en compte des résultats obtenus par ailleurs sur des traces de fission. S’il est difficile de déterminer le scénario d’enfouissement qui a prévalu dans l’histoire géologique de la région, la convergence des résultats permet d’établir l’origine cambro-ordovicienne des hydrocarbures, de proposer une chronologie fiable des évènements de génération-expulsion-migration, d’estimer les masses d’hydrocarbures mises en jeu et de localiser les accumulations au cours du temps.

Gaspé Peninsula (Québec, Canada) is made up of three distinct tectonostratigraphic domains: Cambro-Ordovician rocks, Siluro-Devonian rocks and Carboniferous. The objective of this study is to improve understanding of this petroleum system, through a geochemical approach coupled with a 2D modeling. Study of Rock-Eval 6 profiles of Siluro-Devonian bulk rocks suggests the presence of a significant amount of generated but not free petroleum products. To avoid overestimation of the oil potential, it appears necessary to analyze the kerogens. The study of kerogens extracts thus indicates that the Siluro-Devonian rocks have generated hydrocarbons without possibility to expel them. In addition, the kinetics parameters of thermal cracking of kerogens allowed the establishment of a decreasing curve of the HI, which can be compared to the curve measured in this study and enables to estimate the minimum height of eroded sediments during the last erosions that affected the northeastern Gaspé (4500 m). This estimated amount of erosion proved to be an important parameter during the numerical modeling. Thus, three scenarios were defined according to the thickness of eroded formations and assumptions of maximum burial, but also taking into account results on previous fission track analysis. If it is difficult to determine the best burial scenario that prevailed in the geological history of northeastern Gaspé, the convergence of results enable the establishment of the Cambro-Ordovician origin of the hydrocarbon, the provision of a reliable chronology of generation-expulsion-migration events, the estimation of the mass of hydrocarbons in play, and the location of accumulations over time.