La méthode Rock-Eval^®

Ce chapitre rappelle les conditions de l’invention du Rock-Eval® dans les années 1970 et retrace cinquante ans de recherche et d’innovation autour de cet analyseur. Inventé par et pour la géochimie pétrolière, le Rock-Eval® y est devenu rapidement une méthode de référence, avant de conquérir des secteurs comme la paléoclimatologie, la pédologie, mais aussi l’industrie cimentière et celle des catalyseurs.

Ce chapitre décrit les principes et le fonctionnement du Rock-Eval®, les détecteurs, les signaux obtenus et les réglages permettant l’analyse de différents types d’échantillons : sédiments, sols, roches, kérogènes, pétroles, et charbons avec différentes versions de l’appareil : Rock-Eval®6, Rock-Eval®7S, Pollut-Eval®.

A partir des thermogrammes issus de l’analyse Rock-Eval®, quels paramètres peuvent être obtenus et pour quels usages ? Ce chapitre décrit les principaux paramètres Rock-Eval® et les graphiques utilisés en géochimie pétrolière et pour l’analyse de la matière organique des sols.

Conduire une analyse Rock-Eval® nécessite de prendre des précautions au moment du prélèvement des échantillons, pendant leur préparation et leur stockage, et lors de l’analyse elle-même où le volume de la prise d’essai et la présence de minéraux peuvent influer sur les résultats. Ce chapitre illustre aussi quelques artéfacts et anomalies sur les thermogrammes permettant de détecter ces effets ou un dysfonctionnement de l’appareil.

Instrument se situant à la frontière entre analyse thermique, analyse élémentaire et chromatographie, les résultats fournis par l’analyseur Rock-Eval® sont comparés dans ce chapitre à ceux fournis par ces différentes méthodes. Les résultats sont aussi confrontés à ceux d’autres analyseurs du même type ; comparaisons qui démontrent l’excellence du Rock-Eval®.

Ce chapitre résume les différentes applications du Rock-Eval® pour la caractérisation des roches mères pétrolières, des kérogènes et des huiles dans les réservoirs conventionnels. Il détaille également comment déterminer les volumes d’hydrocarbures lorsqu’ils restent piégés dans la roche mère.

Les paramètres cinétiques du craquage thermique des kérogènes peuvent être déterminés en réalisant des pyrolyses Rock-Eval®. Ce chapitre rappelle les équations de la cinétique de formation du pétrole et montre comment les données de l’analyse Rock-Eval permettent de déterminer les paramètres que sont l’énergie d’activation et le facteur de fréquence.

Ce chapitre présente le principe du Rock-Eval® 7S et les informations que cette nouvelle méthodologie apporte à la caractérisation du soufre des kérogènes, des roches pétrolières et des pétroles, ainsi que différentes applications en exploration et production pétrolières. Enfin, il aborde des perspectives d’application dans des domaines divers.

Ce chapitre présente un panorama des apports de la méthode Rock-Eval® appliquée à l’étude des sédiments récents dans différents environnements : continentaux, lacustres, côtiers ou marins profonds. L’utilisation du Rock-Eval® pour caractériser des composés organiques purs ou pour suivre le devenir des contaminants métalliques ou organiques est également présentée.

Ce chapitre propose une synthèse des travaux utilisant l’analyse thermique Rock-Eval® pour étudier la matière organique des sols. Il mentionnera certaines zones d’ombre ou précautions à prendre et discutera des larges perspectives ouvertes par l’utilisation du Rock-Eval® pour l’étude de la dynamique du carbone organique dans les sols.

Ce chapitre présente des exemples de l’utilisation de la méthode Rock-Eval® pour identifier des événements géologiques (hydrothermalisme, métamorphisme, radiolyse, etc.) ou anthropiques (incendie, oxydation artificielle) impactant la signature habituelle des thermogrammes.

La quantification de la pollution des sols par les hydrocarbures est possible grâce à l’adaptation de la méthode Rock-Eval® qu’est la version Pollut-Eval® de l’appareil. Ce chapitre présente les principes et l’application de cette version dans la détection et le suivi de l’efficacité des méthodes de dépollution.

L’analyse des carbonates est possible par la méthode Rock-Eval®. Ce chapitre rappelle les principes et méthodes de détermination de la nature et de la quantité des carbonates et souligne quelques précautions à prendre, ainsi que certains artéfacts et le moyen de les corriger.

Ce court chapitre évoque de possibles pistes d’évolution de l’appareil Rock-Eval® avec la détection spécifique de nouveaux effluents générés lors de la pyrolyse ou de l’oxydation. Il envisage aussi de futurs domaines d’application pour l’appareil et la méthode.