Amont
Gaz naturel

1.1 Genèse du gaz naturel

Sur notre planète, vivent et meurent en permanence une multitude d'organismes, appartenant aux règnes animal et végétal, composés pour l'essentiel de carbone, d'hydrogène, d'azote et d'oxygène. Ils constituent la biomasse. À leur mort, une faible partie de cette biomasse se retrouve incluse dans le processus global de sédimentation des couches minérales affectant la surface terrestre. Ce processus lent et permanent qui accumule, après érosion, transport et dépôt, les sédiments au fond des océans et des lacs, produit certes peu d'effets à l'échelle d'une vie humaine, mais est d'une importance capitale à l'échelle des temps dits « géologiques » : quelques millions à quelques milliards d'années.

Tous les sédiments formés, s'ils sont minéraux en première analyse, comportent une fraction de matière organique, 1 % en moyenne, qui se retrouve piégée dans la matrice du sédiment. Au début de la sédimentation, cette fraction organique subit une première transformation par les bactéries qui conduit à la formation d'un composé solide appelé « kérogène ». Ce constituant organique présent dans « la roche mère » pourra donner du pétrole et du gaz naturel si les conditions de température et de pression sont favorables.

Bien qu'en règle générale, il ne soit présent qu'en faibles proportions dans les sédiments, le kérogène représente à l'échelle de la planète une masse totale de 10 000 000 Gt. Si seulement 0,1 % du kérogène total forme le charbon, le gaz et le pétrole représentent chacun 0,003 % du kérogène total en ordre de grandeur, c'est-à-dire quelques centaines de milliards de tonnes.

L'enfoncement naturel de ces sédiments lié à la sédimentation marine et lacustre, aux mouvements naturels de subsidence ou de convection de la croûte terrestre conduit à leur lent enfouissement en profondeur où le gradient géothermique les porte à une température croissante. La vitesse d'enfouissement étant variable, la température de l'ensemble sédimentaire augmente de 0,5 à 20 ^oC par million d'années. Sous l'effet conjugué de la température et de la pression, le kérogène produit de l'eau qui est parfois expulsée de la « roche mère » vers les couches...