Les formes solides du pétrole

Utilisés avant le pétrole, les sables et schistes bitumineux sont des formes solides de l’or noir. En tant que formes de pétrole non conventionnel, ils demandent des techniques particulières pour être exploités.

Les formes solides du pétrole dans l’histoire

En Californie, des fossiles de smilodons, tigres préhistoriques aux dents de sabre, et de mammouths sont retrouvés dans des bassins de bitume.

Dans l’Antiquité, le bitume est utilisé comme cosmétique et produit pharmaceutique par les Hébreux et les Sumériens. Quant aux Égyptiens, ils l’emploient pour conserver les momies et étanchéifier les navires.

Au Canada, les populations natives utilisent également le bitume pour étanchéifier leurs canoës.

La société pétrolière alsacienne de Pechelbronn, fondée en 1741, serait la première société pétrolière de l’histoire. Elle exploite du sable bitumineux pour en tirer de l’huile pour lampe et des produits pharmaceutiques.

Alors que les Babyloniens recouvraient déjà leurs routes de bitume il y a 2500 ans, l’ingénieur écossais John Loudon McAdam y ajoute des graviers et crée le macadam au début du XIXe siècle.

En 1838, la première distillerie française de schistes bitumineux s’installe à Igornay en Saône-et-Loire. L’huile extraite des schistes permet de fabriquer du gaz d’éclairage.

Les sables et schistes bitumineux

Les sables bitumineux se composent de :

  • 3 à 5% d’eau
  • 7 à 12% de bitume
  • 80 à 85% de matières minérales (silice et argile)

Le bitume, un mélange d’hydrocarbures sous forme solide ou liquide dense et visqueuse, est l’élément à récupérer. Plus le bitume est épais, plus la quantité de pétrole extraite est importante.

La majorité des sables bitumineux se situent au Canada et au Venezuela. Avec les techniques actuelles, 175 milliards de barils sont exploitables au Canada, contre 100 milliards de barils au Venezuela.

Les schistes bitumineux sont des roches sédimentaires au grain fin qui contiennent du kérogène ou pétrole en cours de formation. Malgré leur nom, ces roches ne sont pas toujours des schistes, autrement dit des roches avec un aspect feuilleté.

De plus, les schistes bitumineux sont très différents les uns des autres dans leur composition et le type de kérogène qu’ils contiennent. Trois catégories se distinguent :

  • Les schistes riches en carbonates
  • Les schistes siliceux
  • Les schistes carbonés

Les plus grandes réserves de schistes bitumineux se situent par ordre :

  • Aux États-Unis (1.500 milliards de barils)
  • En Chine
  • En Russie

En 2010, l’Energy Information Administration estime que les réserves mondiales de schistes bitumineux présents dans le sous-sol seraient de 5.000 milliards de barils.

Des méthodes d’exploitation spécifiques

Les sables et schistes bitumineux appartiennent à la catégorie du pétrole non conventionnel. Cela signifie qu’ils sont plus difficiles à extraire en raison de leur forme solide.

Les sables bitumineux peuvent se trouver en surface et/ou dans des réservoirs souterrains. En usine, le bitume est extrait des sables dans des centrifugeuses avec de l’eau chaude et des diluants.

Sur place, deux procédés sont possibles. Le Cyclic Steam Simulation ou CSS injecte de la vapeur dans un puits pour liquéfier le bitume qui remonte par le même puits. Le Steam Assisted Gravity Drainage ou SAGD consiste à envoyer de la vapeur d’eau chaude dans un premier puits pour séparer le sable et le bitume, et à récupérer le mélange d’eau et de bitume dans un second puits.

Deux tonnes de sables bitumineux sont nécessaires pour produire un baril de pétrole, soit 159 litres.

Pour les schistes bitumineux, la roche est soumise à la température (450-500°C) qu’elle aurait due connaître en milieu naturel pour générer du pétrole. Ce procédé, appelé pyrolyse, peut avoir lieu sous terre ou dans une usine après extraction.

Néanmoins, qu’il s’agisse de sables et de schistes bitumineux, les techniques sont longues, peu rentables et dommageables pour l’environnement.

Sources :