Etude de l`impact de la diagenèse organique sur le réseau porale des Schistes de silurien, Basin d`Ahnet, Algérie

Abstract

Dans cette étude, six échantillons de schiste du silurienne représentés par : RMD-1, RMD-6, RMD-13, RMD-18, RMD-22, et RMD-27 ont été sélectionnés à différentes profondeurs avec les valeurs suivantes : 2580 m, 2680 m, 2800 m, 2910 m, 2970 m, et 3100 m respectivement, avec différentes compositions minérales ainsi que leur teneur totale en carbone organique (COT) afin de couvrir les changements verticaux qui se sont produits en raison du changement des conditions de sédimentation des couches géologiques qui les portent. Ces échantillons ont été extraits du puits BRZ situé dans la partie nord-ouest du bassin sédimentaire d'Ahnet, ce dernier est l'un des plus importants bassins sédimentaires contenant du gaz de schiste en Algérie. La composition minérale des échantillons qui sont qualifiés en tant que des schistes argileux comprenait les minéraux suivants : le quartz avec des valeurs varie entre 9.39 % pour l’échantillon RMD-6, et 15.47 % pour l’échantillon RMD-13, l’albite avec des valeurs varie entre 1.51 % pour l’échantillon RMD-13, et 14.54 % pour l’échantillon RMD-22, l’anorthite avec des valeurs varie entre 5.1 % pour l’échantillon RMD-22, et 7.15 % pour l’échantillon RMD-1, l’orthoclase avec des valeurs varie entre 11.29 % pour l’échantillon RMD-27, et 15.09 % pour l’échantillon RMD-13, la dolomie avec des valeurs varie entre 2.73 % pour l’échantillon RMD-1, et 43.34 % pour l’échantillon RMD-18, la pyrite avec des valeurs varie entre 0.7 % pour l’échantillon RMD-1, et 1.47 % pour l’échantillon RMD-27, et les minéraux argileux qui sont composé de l’illite, kaolinite, muscovite, et chlorite, avec des valeurs varie entre 50.25 % pour l’échantillon RMD-22, et 58.88 % pour l’échantillon RMD-1, cette teneur élevée en minéraux argileux (> 50 %); pour lesquels nous avons divisé les échantillons en des échantillons de schiste silurien inférieur et supérieur; rend tous les échantillons plus ductiles que cassants avec une petite différence entre les échantillons de schiste silurien supérieur et inférieur, où les échantillons de schiste silurien inférieur ont un caractère plus siliceux avec une quantité inférieure de minéraux argileux et une quantité supérieure de minéraux cassants , que les échantillons de schiste silurien supérieur qui ont un caractère plus ductile et élastique avec une quantité inférieure de minéraux cassants et une quantité supérieure de minéraux argileux, cette configuration affecte directement l'opération de fracturation hydraulique, car elle réduit l'efficacité de la fracturation des roches pour créer un grand réseau de fracture, pour cette raison, il est préférable de faire l'opération de fracturation hydraulique dans les échantillons de schiste silurien inférieur qui couvre une profondeur varie entre 2910 m à 3100 m. Le type de porosité est principalement mésopores (2-50nm), ces pores ont une forme de fente avec une topographie profond avant et après la maturation des échantillons, avec la présence d’autre type de pore en forme de crack pour les échantillons RMD-18, et RMD-22, et en forme de bulle pour l’échantillon RMD-27. L’effet de la maturation a été clair sur le volume des pores (VBJH) présentent dans les échantillons, où leurs valeurs a été augmenté pour tous les échantillons, pareil que la distribution de la taille des pores où les diamètres de pores ont été varié entre 1.7 nm et 30 nm avant maturation, et devient couvre des diamètres varie entre 1.7 nm et 100 nm après la maturation. Contrairement au précédent, l’effet a été moins important sur la surface spécifique (SBET), il a été claire pour certain échantillons RMD-1, RMD-6, et RMD-27, où les valeurs de la surface spécifique (SBET) a été augmenté, mais a été diminué pour les échantillons RMD-13, RMD-18, et RMD-22. Les minéraux argileux sont le facteur principal qui control les paramètres de la structure des pores, où la présence d’illite affect le volume et le surface des pores, par contre, la taille moyenne des pores est liée à la présence du chlorite et de la muscovite.

في هذه الدراسة، تم اختيار ست عينات من الشيست السيلوري، ممثلة بـ RMD-1: و RMD-6 و RMD-13 و RMD-18 و RMD-22و RMD-27 على أعماق مختلفة بالقيم التالية: 2580 م ، 2680 م ، 2800 م ، 2910 م ، 2970 م ، و 3100 م على التوالي ، بتركيبات معدنية مختلفة بالإضافة إلى محتوى الكربون العضوي الكلي (TOC) لتغطية التغيرات الرأسية التي حدثت بسبب تغير ظروف الترسيب الجيولوجي. الطبقات التي تحملها. تم استخراج هذه العينات من البئر BRZ الموجود في الجزء الشمالي الغربي من حوض أحنات الرسوبي، وهو أحد أهم الأحواض الرسوبية الحاملة للغاز الصخري في الجزائر. تشتمل التركيبة المعدنية للعينات المؤهلة على أنها شيست طيني على المعادن التالية: الكوارتز بقيم تتراوح من 9.39٪ لعينة RMD-6 ، و 15.47٪ لعينة RMD-13 ، ألبايت بقيم تتراوح من 1. 51٪ لعينة RMD -13 ، و 14.54٪ لعينة RMD-22 ، أنورثت مع القيم يختلف بين 5.1٪ لعينة RMD-22 ، و 7.15٪ لعينة RMD-1 ، أورثوكلاز مع قيم تتراوح بين 11. 29٪ لعينة RMD-27 ، و 15.09٪ لعينة RMD-13 ، الدولوميت مع القيم تختلف بين 2.73٪ للعينة RMD-1 ، و 43.34٪ للعينة RMD-18 ، البايرايت مع القيم تختلف بين 0. 7٪ للعينة RMD-1 ، و 1.47٪ للعينة RMD-27 ، والمعادن الطينية التي تتكون من الإيليت ، والكاولينيت ، والمسكوفيت ، و الكلوريت ، بقيم تتراوح من 50.25٪ لعينة RMD-22 ، و 58. 88٪ لعينة RMD-1 ، هذا المحتوى المعدني الطيني العالي ( > 50٪) ؛ اللتي قمنا بتقسيم العينات إلى عينات من الصخر الزيتي السفلي والعلوي ؛ تجعل جميع العينات أكثر مرونة من الهشاشة مع اختلاف بسيط بين عينات السيلوري العلوي والسفلي ، حيث تتميز عينات الصخر السيلوري السفلي بطابع سيليسي أكثر مع كمية أقل من معادن الطين وكمية أكبر من المعادن الهشة ، من السيلوريان العلوي عينات الصخر الزيتي التي تتميز بطابع أكثر مرونة ومرونة مع كمية أقل من المعادن الهشة وكمية أكبر من المعادن الطينية ، يؤثر هذا التكوين بشكل مباشر على عملية التكسير الهيدروليكي ، لأنه يقلل من كفاءة تكسير الصخور لإنشاء شبكة تكسير كبيرة ، من أجل لهذا السبب ، يفضل القيام بعملية التكسير الهيدروليكي في عينات السيلوري السفلية التي تغطي عمقًا يتراوح بين 2910 م إلى 3100 م. نوع المسامية هو بشكل أساسي مسام متوسطة، هذه المسام لها شكل شق مع تضاريس عميقة قبل وبعد نضوج العينات، مع وجود نوع آخر من المسام في شكل صدع للعينات RMD-18 وRMD-22 ، وفي شكل فقاعة لعينة RMD-27. كان تأثير النضج واضحًا على حجم المسام الموجود في العينات، حيث تمت زيادة قيمها لجميع العينات، وكذلك توزيع حجم المسام حيث تباينت أقطار المسام بين 1.7 نانومتر و30 نانومتر قبل النضج، ويصبح الأغطية بأقطار تتراوح بين 1.7 نانومتر و100 نانومتر بعد النضج. على عكس السابق، كان التأثير أقل أهمية على مساحة السطح المحددة (SBET) ، وكان واضحًا لبعض عينات RMD-1 و RMD-6 و RMD-27 ، حيث كانت قيم مساحة السطح المحددة (SBET) زاد ، لكنه انخفض لعينات RMD-13 و RMD-18 و RMD-22. تعتبر المعادن الطينية هي العامل الرئيسي الذي يتحكم في معالم بنية المسام، حيث يؤثر وجود الإليت على حجم المسام ومساحة سطحها، ومن ناحية أخرى، يرتبط متوسط ​​حجم المسام بوجود الكلوريت والمسكوفيت.