Dans le sud-ouest de l’Algérie, le sous-sol est composé de formations géologiques riches en hydrocarbures. Les principales formations explorées pour le pétrole et le gaz sont le Dévonien, le Silurien, et l’Ordovicien. Ces formations sont situées à des profondeurs allant de 2 500 à plus de 5 000 mètres. Le Trias et le Crétacé contiennent également des aquifères importants comme le Continental Intercalaire, qui doit être soigneusement isolé des formations pétrolifères pour éviter toute contamination des nappes phréatiques.
L’architecture typique des forages pétroliers profonds dans le sud-ouest de l’Algérie, région connue pour ses bassins sédimentaires riches en hydrocarbures comme ceux de Berkine, Illizi, ou Ahnet-Timimoun se présente selon ces principales phases :
1. Avant-trou (Phase préparatoire)
Un trou préparatoire est réalisé à la surface par des ingénieurs civils, avant l’arrivée de l’appareil de forage. Ce trou fait environ 600 mm de diamètre.
- Profondeur typique : 10 à 20 mètres.
- Couches géologiques forées : Cette phase traverse principalement des couches superficielles non consolidées, comme des alluvions, des sédiments éoliens (dépôts de sable), ou des sols meubles.
2. Forage 17 pouces 1/2 (445mm)
Un forage de 445 mm est réalisé, suivi de la mise en place d’un tubage de 478mm. Ce tubage est cimenté pour isoler les couches géologiques proches de la surface.
- Profondeur typique : 200 à 1 000 mètres.
- Couches géologiques forées : Formation Hamra (récente) : Composée de grès rouge et de dépôts argileux, elle se trouve souvent dans les premiers mètres. Formation Continental Intercalaire (CI) : Ce sont des grès et argiles datant du Crétacé inférieur, une des principales aquifères de la région. Cette couche est essentielle pour isoler les ressources en eau douce des zones plus profondes.
3. Forage 12 pouces 1/4 (311mm)
Un trou de 311 mm est foré, puis un tubage de surface de 340 mm est installé et cimenté pour stabiliser la structure et isoler les couches profondes.
- Profondeur typique : 1 000 à 2 500 mètres.
- Couches géologiques forées : Formation TAGS (Trias Argilo-Gréseux-Salifère) : Composée de grès et de dépôts salifères, cette formation du Trias joue un rôle crucial dans l’isolement des hydrocarbures. Les sels et les argiles agissent comme une barrière naturelle empêchant la migration des fluides. Couches argileuses du Trias supérieur : Ces couches sont importantes pour éviter toute communication entre les formations pétrolifères profondes et les aquifères superficiels.
4. Forage 8 pouces 1/2 (216mm)
Un forage plus étroit est réalisé (216 mm), suivi de la mise en place d’un tubage technique de 245mm. Ce tubage est également cimenté pour maintenir la stabilité du puits à ces grandes profondeurs.
- Profondeur typique : 2 500 à 3 500 mètres.
- Couches géologiques forées : Formation Ordovicien (Série de Tassili et Hassi Messaoud) : Il s’agit de formations gréseuses d’origine marine qui peuvent contenir des hydrocarbures. Elles sont souvent ciblées dans le sud-ouest de l’Algérie pour l’exploration pétrolière. Formation Silurien : Cette couche, composée d’argiles noires riches en matière organique, est une roche-mère potentielle pour les hydrocarbures.
5. Forage 6 pouces (146mm)
Le dernier forage, de 146 mm de diamètre, permet d’atteindre les réservoirs cibles. Un tubage de production de 178 mm est installé pour extraire les hydrocarbures de ces couches profondes.
- Profondeur typique : 3 500 à 5 500 mètres (parfois plus, selon la profondeur des réservoirs).
- Couches géologiques forées : Formation Dévonien (Grès de F6 ou Famennien) : Formation gréseuse avec un bon potentiel réservoir. Elle contient souvent du pétrole et du gaz piégés sous des structures géologiques. Formation Carbonifère : Des couches plus profondes et riches en matière organique qui peuvent également contenir du gaz ou du pétrole. Formation Cambro-Ordovicien : Cette couche très profonde, composée de grès et de schistes, est souvent la cible des forages profonds dans le Sahara algérien.
Importance des tubages et de cimentation :
Chaque phase de forage est suivie d’une installation de tubages et de cimentation pour isoler les différentes couches géologiques, garantir la sécurité du forage, et protéger les nappes d’eau souterraine. Les tubages aident à prévenir l’effondrement du puits et à empêcher les fluides de différentes formations de se mélanger.
