Preliminary Data on the Mechanisms and Kinetics of the Formation of Petroleum in Sediments. Computer Simulation of a Reaction Flowsheet

Premières données sur les mécanismes et la cinétique de la formation du pétrole dans les sédiments. Simulation d'un schéma réactionnel sur ordinateur

Institut Français du Pétrole

Abstract

Recent studies investigated the formation of oil compounds in sediments, as a function of burial depth, in some geological settings of the Toarcian in the Paris Basin and the Mio-Pliocene in California. In the formations examined, these observations served to identify favorable zones where oil was generated by organic matter. To extend these results to other formations and other basins, an attempt was made to fit them into a synthetic reaction flowsheet and to determine the kinetics corresponding to this flowsheet. The computer simulation of the way in which the reaction flowsheet evolves helps to calculate the amount of oil formed from one gramme of original organic matter, at any point of a basin. The necessary data are the geological reconstruction of the burial history and a set of constants representing the type of original organic matter concerned.In the case of the Toarcian in the Paris Basin, the results show close agreement between the valuescalculated in this manner and the values actually observed.This also clarifies the problem of the period and the oil formation rate, allowing comparison with the ageof the structural movements which determined the formation of the traps.

Résumé

Des travaux récents ont permis de suivre la formation des composés du pétrole dans les sédiments en fonction de l'enfouissement sur quelques cas géologiques : Toarcien du Bassin de Paris, Mio-Pliocène de Californie. Ces observations permettent de déterminer, pour la formation étudiée, les zones favorables où la matière organique a produit du pétrole. Pour que ces résultats puissent être généralisés à d'autres formations et d'autres bassins, on a tenté de déduire des observations un schéma réactionnel synthétique, et d'écrire la cinétique correspondant à ce schéma. La simulation sur ordinateur de l'évolution de ce schéma réactionnel permet de calculer les quantités de pétrole formées à partir d'un gramme de matière organique primitive en tout point d'un bassin. Les données nécessaires sont une reconstitution géologique de l'histoire de l'enfouissement et un ensemble de constantes représentant la nature de la matière organique primitive. Dans le cas du Toarcien du Bassin de Paris, les résultats montrent un excellent accord entre les valeurs ainsi calculées et celles effectivement observées. On accède également au problème de l'époque et de la vitesse de formation du pétrole pour les comparer avec l'âge des mouvements structuraux qui déterminent la formation des pièges.