Roches

Dépôts de schiste bitumineux du Brésil



Réimpression de: United States Geological Survey Scientific Investigations Report 2005-5294Par John R. Dyni

Brésil schiste bitumineux

Figure 3. Dépôts de schiste bitumineux au Brésil. De Padula (1969, sa fig.1). Cliquez pour agrandir la carte.

Au moins neuf gisements de schiste bitumineux allant du Dévonien au Tertiaire ont été signalés dans différentes régions du Brésil (Padula, 1969). Parmi ceux-ci, deux gisements ont reçu le plus d'intérêt: (1) le schiste bitumineux lacustre d'âge tertiaire dans la vallée de Paraíba dans l'État de São Paulo au nord-est de la ville de São Paulo; et (2) le schiste bitumineux de la formation Permian Iratí, une unité répandue dans le sud du pays.

Vallée de Paraíba

Deux zones de la vallée de Paraíba totalisant 86 km2 contiennent une réserve de 840 millions de barils de schiste bitumineux in situ, déterminée par forage. La ressource totale est estimée à 2 milliards de barils. L'unité d'intérêt, d'une épaisseur de 45 m, comprend plusieurs types de schistes bitumineux: (1) schiste fossilifère en papier brun à brun foncé contenant 8,5 à 13 pour cent en poids d'équivalent pétrole, (2) schiste bitumineux semipapère de la même couleur contenant 3 à 9 pour cent en poids d'équivalent pétrole et (3) schiste bitumineux olive foncé, faiblement fossilifère et de faible qualité qui se fracture semi-conchoïdalement.

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Formation d'Iratí

Le schiste bitumineux de la formation Permienne Iratí présente le plus grand potentiel de développement économique en raison de son accessibilité, de sa teneur et de sa distribution généralisée. La Formation d'Iratí se développe dans la partie nord-est de l'État de São Paulo et s'étend vers le sud sur 1 700 km jusqu'à la frontière sud de Rio Grande do Sul jusqu'au nord de l'Uruguay. La superficie totale sous-jacente à la Formation d'Iratí est inconnue car la partie ouest du gisement est recouverte de coulées de lave.

Dans l'État de Rio Grande do Sul, le schiste bitumineux se compose de deux lits séparés par 12 m de schiste et de calcaire. Les lits sont les plus épais à proximité de São Gabriel, où le lit supérieur est de 9 m d'épaisseur et s'amincit au sud et à l'est, et le lit inférieur est de 4,5 m d'épaisseur et également aminci au sud. Dans l'État de Paraná, aux environs de São Mateus do Sul-Iratí, les couches supérieure et inférieure de schistes bitumineux ont respectivement 6,5 et 3,2 m d'épaisseur. Dans l'État de São Paulo et une partie de Santa Catarina, il y a jusqu'à 80 lits de schiste bitumineux, chacun allant de quelques millimètres à plusieurs mètres d'épaisseur, qui sont répartis de manière irrégulière à travers une séquence de calcaire et de dolomite.

Le forage de carottes a délimité une zone d'environ 82 km2 qui contient une réserve de schiste bitumineux de plus de 600 millions de barils (environ 86 millions de tonnes) d'équivalent pétrole de schiste, soit environ 7,3 millions de barils / km2 près de São Mateus do Sul dans le sud du Paraná. Dans les zones de San Gabriel et Dom Pedrito de Rio Grande do Sul, le lit inférieur produit environ 7% en poids d'huile de schiste et contient des ressources similaires, mais le lit supérieur ne produit que 2-3% d'huile et n'est pas considéré comme apte à l'exploitation (Padula, 1969).

Le schiste bitumineux Iratí est gris foncé, brun et noir, à grain très fin et stratifié. Les minéraux argileux constituent 60 à 70% de la roche et la matière organique constitue une grande partie du reste, avec des contributions mineures de quartz détritique, de feldspath, de pyrite et d'autres minéraux. Les minéraux carbonatés sont rares. Le schiste bitumineux d'Iratí n'est pas particulièrement enrichi en métaux, contrairement aux schistes bitumineux marins tels que les schistes bitumineux du Dévonien de l'est des États-Unis.

L'origine de la Formation d'Iratí est controversée. Certains chercheurs ont conclu que la matière organique provient d'une source principalement algale / microbienne dans un environnement lacustre d'eau douce à saumâtre, comme l'indique la géochimie de l'huile de schiste (Afonso et al., 1994). D'autre part, Padula (1969), citant des chercheurs antérieurs, émet l'hypothèse que les sédiments riches en matière organique se sont déposés dans un bassin marin intracontinental partiellement fermé (Paraná) de salinité réduite qui était en communication avec le large. Le bassin s'est formé après la fin de la glaciation du Carbonifère supérieur. Hutton (1988) a classé le schiste bitumineux Iratí comme un schiste bitumineux marin (marinite).

Le développement de l'industrie brésilienne des schistes bitumineux a commencé avec la création de la société pétrolière nationale brésilienne Petrobras en 1954. Une division de cette société, Superintendéncia da Industrialização do Xisto (SIX), a été chargée du développement des gisements de schistes bitumineux. . Les premiers travaux se sont concentrés sur le schiste bitumineux de Paraíba, mais plus tard sur le schiste Iratí. Un prototype de cornue de schiste bitumineux et d'usine UPI (Usina Prototipo do Iratí) construite près de São Mateus do Sul a commencé ses opérations en 1972 avec une capacité nominale de 1 600 tonnes de schiste bitumineux par jour. En 1991, une cornue de taille industrielle, de 11 m de diamètre, a été mise en service avec une capacité nominale d'environ 550 tonnes (~ 3 800 barils) d'huile de schiste par jour. Plus de 1,5 million de tonnes (~ 10,4 millions de barils) de pétrole de schiste et d'autres produits, notamment du gaz de pétrole liquéfié (GPL), du méthane et du soufre, ont été produits depuis le démarrage de l'usine UPI jusqu'en 1998.