cper artenay stratigraphie séquentielle du trias du sud-ouest du

CPER Artenay Stratigraphie séquentielle du Trias

du sud-ouest du bassin de ParisRapport final

BRGM/RP 58532-FR novembre 2010

PRÉFECTURE DE LA RÉGIONCENTRE

CPER Artenay Stratigraphie séquentielle du Trias

du sud-ouest du bassin de ParisRapport Final

BRGM/RP 58532-FR novembre 2010

Étude réalisée dans le cadre du projet CPER Artenay

F. Chapuis, H. Bauer Avec la collaboration de

A. Bialkowski, A. Colnot

PRÉFECTURE DE LA RÉGIONCENTRE

Vérificateur :

Nom : Christophe Rigollet

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Signature :

Approbateur :

Nom : Didier Bonijoly

Date :

Signature :

En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique,l’original signé est disponible aux Archives du BRGM.

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008.

Mots-clés : Stratigraphie séquentielle, Bassin de Paris, Trias, Région Centre. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Chapuis F., Bauer H. (2010) – Projet CPER Artenay – Stratigraphie séquentielle du Trias du sud-ouest du Bassin de Paris. Rapport final. BRGM/RP 58532-FR, 33 p., 11 fig., 1 ann. © BRGM, 2010, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Stratigraphie séquentielle du Trias : CPER Artenay

BRGM/RP-58532-FR – Rapport final 3

Synthèse

Le projet CPER Artenay vise à identifier les conditions géologiques, techniques et économiques qui permettraient au captage et stockage du CO2 de rendre encore plus efficace la filière de production de biocarburants au regard des réductions des émissions des gaz à effet de serre (filière sucrière en région Centre).

Une première étape consiste à caractériser, le plus finement possible, le site potentiel retenu pour le stockage du CO2 : l’aquifère du Keuper au droit de la région d’Artenay.

Ce rapport fait suite aux rapports BRGM/RP-59671-FR : Interprétation sismique, BRGM/RP-57119-FR : Etude du site d’Artenay - Caractéristiques hydrodynamiques des réservoirs du Dogger et du Trias et GG/ART11/2009-00002 : Analyse pétro-physique des réservoirs potentiels sur la zone d’étude. Il présente les résultats d’une étude séquentielle du Trias effectuée sur trois profils traversant la zone d’étude. Leur position a été définie en fonction de la disponibilité des données diagraphiques atteignant le socle dans la région (au minimum le Gamma Ray).

Cette étude séquentielle a été entreprise afin d’affiner le découpage du Keuper dans la zone d’étude et de préciser les hétérogénéités à l’échelle du réservoir triasique et ainsi d’apporter une précision qualitative aux données pétro-physiques qui seront incorporées dans le modèle d’injection. Elle s’inscrit aussi dans une volonté, de la part du BRGM, d’homogénéiser les approches des différentes études de bassin, en particulier celles relatives au bassin de Paris.

Les différentes surfaces corrélées au sein du Keuper correspondent à celle du projet CLASTIC (Bouchot, 2008) et représentent les principales séquences génétiques de la zone, définies dans la littérature. La reconstitution paléo-environnementale et la littérature ont montré que le système fluviatile était de direction WSW-ENE et que par conséquent, des dépôts proximaux (bonne qualité réservoir) sont à prévoir à l’ouest de la zone d’intérêt.



Sommaire

1. Introduction ................................................................................................... 7

1.1. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET STRUCTURAL REGIONAL .............................. 7

1.1.1. Contexte géologique ................................................................................ 7

1.1.2. Contexte structural ................................................................................... 7

1.1.3. Le Trias .................................................................................................... 8

1.2. OUTILS ET METHODE ....................................................................................... 8

1.2.1. La stratigraphie séquentielle .................................................................... 8

1.2.2. Les profils ............................................................................................... 11

2. Interprétation des profils ........................................................................... 13

2.1. LA ZONE D’ETUDE ........................................................................................... 13

2.2. LES SEQUENCES DU TRIAS ........................................................................... 14

2.3. LES FACIES DU KEUPER ................................................................................ 15

2.4. SIGNATURE DIAGRAPHIQUE ......................................................................... 17

2.5. LES PROFILS .................................................................................................... 19

2.5.1. Profil E-W ............................................................................................... 19

2.5.2. Profil N-S ................................................................................................ 19

2.5.3. Profil N-S bis .......................................................................................... 22

2.6. VARIABILITES DES FACIES DES RESERVOIRS PRINCIPAUX .................... 23

2.6.1. Réservoir des Grès de Donnemarie ....................................................... 23

2.6.2. Réservoir de la Formation des Grès de Chaunoy .................................. 23

2.7. VARIABILITES DES EPAISSEURS DES RESERVOIRS PRINCIPAUX .......... 23

3. Conclusion .................................................................................................. 25

4. Bibliographie ............................................................................................... 27


6 BRGM/RP-58532-FR – Rapport final

Liste des illustrations

Figure 1 : Cycles A/S d’après Guillocheau 2008 (cours ENSPM). ........................................... 9

Figure 2 : Paramètres liés aux variations du niveau de base d’après Guillocheau 2008 (cours ENSPM). ...................................................................................................... 10

Figure 3 : Localisation des profils interprétés. ......................................................................... 11

Figure 4 : Localisation de la zone d’étude. .............................................................................. 13

Figure 5 : Colonne faciologique simplifiée du Keuper (d’après Bourquin, 1993 et Bouchot, 2008). ....................................................................................................... 16

Figure 6 : Diagraphie du puits Aufferville 101 montrant la position de l’ensemble des surfaces corrélées et les signatures diagraphiques associées. .............................. 18

Figure 7 : Coupe schématique du profil EW. .......................................................................... 19

Figure 8 : Comparaison des puits GMY et Aufferville de part et d’autre de la faille d’Etampes. .............................................................................................................. 20

Figure 9 : Comparaison des puits estouy et Maisonneuve. .................................................... 21

Figure 10 : Extrait du log de fin de sondage d’Etampes 1. ....................................................... 22

Figure 11 : Bloc 3D de la zone d’étude (d’après Bourquin et al., 1993). .................................. 23

Listes des annexes

Annexe 1 : Profils interprétés .................................................................................................... 29



1. Introduction

1.1. CONTEXTE GÉOLOGIQUE ET STRUCTURAL RÉGIONAL

1.1.1. Contexte géologique

Le bassin de Paris est le plus grand bassin sédimentaire intracratonique de France (Delmas et al, 2002). Il s’étend au bassin de Londres, à la mer du Nord, à la Manche et sa marge atlantique, jusqu’aux bordures du socle hercynien (Massif Central, Massif Armoricain, Ardennes, Vosges...). Ces dernières ne correspondent pas exactement aux limites de dépôt des temps mésozoïques mais à des limites d’érosion dues à une surrection récente (65 Ma) du socle hercynien, liée à la formation des Alpes et des Pyrénées.

Le remplissage du bassin de Paris résulte d’un cycle sédimentaire de 240 Ma comprenant une phase transgressive, des lacs du Permien aux plates-formes carbonatées du Jurassique, et une phase régressive au début du Crétacé avec un début de continentalisation au Crétacé terminal qui devient définitive à l’Oligocène (Guillocheau et al., 2000).

1.1.2. Contexte structural

La structure actuelle du bassin de Paris est principalement due à la surrection du socle résultant des orogenèses alpine et pyrénéenne durant le Tertiaire. Cependant, tout au long de sa formation, le Bassin Parisien a connu différents événements tectoniques (Gély et al., 2006).

Du Permien au Jurassique, tout le bassin est affecté par une phase extensive déclenchée par l’ouverture de la Téthys. Cet événement a deux conséquences tectoniques :

- l’apparition d’une subsidence importante qui débute au Permien et se poursuit durant le Trias (rifting) ;

- une subsidence thermique qui prend le relais au Jurassique.

Ces épisodes tectoniques contrôlent la création et l’évolution de failles synsédimentaires (ex : faille de Sennely, d’Étampes…) dont l’activité débute au Permien et se prolonge jusqu’au Malm. Ces objets tectoniques contrôlent des variations significatives d’épaisseurs au sein des formations triasiques (Keuper) et dans une moindre mesure, jurassiques.

Durant le Crétacé inférieur, la surrection et l’émersion du bassin, qui débute à la fin du Jurassique, déclenche une période d’érosion (discordance Jurassique – Crétacé). Une



phase compressive de direction E-W (Aptien) a aussi lieu et a pour conséquence la réactivation de failles de direction N-S (Albien).

Au Crétacé supérieur, aucun événement tectonique majeur n’est relevé. À la fin de cette période a lieu une émersion due à un régime compressif de direction NE-SW, suivie d’une période d’érosion affectant la totalité du bassin.

Le Tertiaire, quant à lui, est soumis à un régime compressif de direction N-S, due à la phase pyrénéenne. Cette dernière est suivie par une période extensive de direction E-W puis par un deuxième régime compressif NW-SE qui affecte l’ensemble du bassin (phase alpine).

1.1.3. Le Trias

Les dépôts du Trias du bassin de Paris sont divisés en 3 unités stratigraphiques :

- le Buntsandstein continental (Trias inférieur) qui correspond à des dépôts fluviatiles à l’est du bassin de Paris ;

- le Muschelkalk marin (Trias moyen) correspondant à des dépôts fluviatiles à l’ouest, passant à des sédiments carbonatés à l’est puis des évaporites à l’extrême est du bassin ;

- le Keuper continental (Trias supérieur) où deux environnements de dépôt ont été distingués : de type sebkha avec halite ou anhydrite à l’est et fluviatile à l’ouest. La transition entre ces deux milieux de dépôt est située au niveau de la faille de Saint-Martin-de-Bossenay.

Dans la zone d’étude, les premiers dépôts triasiques observables correspondent au Keuper et par conséquent à des dépôts principalement fluviatiles.

1.2. OUTILS ET MÉTHODE

1.2.1. La stratigraphie séquentielle

La stratigraphie séquentielle est un outil prédictif utilisé pour mieux rendre compte de la distribution des faciès dans le temps et l’espace. Pratiquement, l’outil part d’une description des faciès et leur interprétation en termes de paléoenvironnements de dépôts. L’évolution de ces paléoenvironnements sur une même verticale va ensuite être traduite en termes de variations du niveau de base, le plus souvent associé au niveau marin, et au flux sédimentaire. En résumé, cet outil est basé sur l’enregistrement sédimentaire des variations du niveau marin relatif (ou accommodation), somme du niveau marin absolu et des mouvements tectoniques (subsidence ou surrection). L’organisation des faciès est le résultat du rapport de cette accommodation au flux sédimentaire lorsque l’accommodation est positive (Figure 1). On obtient ainsi un découpage en séquences (rétrogradantes et progradantes, Figure 1), séparées par des surfaces isochrones.



L’intérêt de cet outil est son pouvoir de corrélation, puisque les surfaces isochrones sont corrélées de proche en proche entre les différents puits. Ces corrélations sont ensuite habillées en faciès et en propriétés pétrophysiques. Ces dernières reflètent pour beaucoup le type de faciès (sable vs argile par exemple). Dans le contexte continental qui nous intéresse ici pour le Trias, le système sédimentaire fluviatile est associé à un profil d’équilibre des cours d’eau, rattaché à un niveau de base représenté par le niveau de la mer (Figure 2). L’élévation de ce niveau de base est le résultat de l’augmentation de l’espace d’accommodation et/ou de la diminution du flux sédimentaire. La baisse du niveau de base, quant à elle, résulte d’une diminution de l’espace d’accommodation et/ou une augmentation du flux sédimentaire (Figure 2). Les variations de l’espace d’accommodation combinées avec celles de l’apport sédimentaire permettent de définir des unités stratigraphiques (Bourquin et al., 1998). Les séquences génétiques correspondent à l’enregistrement stratigraphique d’une accumulation de sédiments pendant un cycle d’augmentation/diminution du niveau de base (augmentation/diminution de l’espace d’accommodation) ou entre deux périodes de maximum d’inondation d’une plaine côtière (Bourquin et al., 1998).

Figure 1 : Cycles A/S d’après Guillocheau 2008 (cours ENSPM).



Figure 2 : Paramètres liés aux variations du niveau de base d’après Guillocheau 2008 (cours ENSPM).

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1.2.2. Les profils

Les positions des profils ont été définies de façon à passer par un maximum de puits pertinents et à bien quadriller la zone d’étude (Figure 3).

Différents facteurs ont été pris en compte pour le choix des puits :

- Les outils diagraphiques disponibles : à minima, le gamma-ray (GR) est nécessaire pour l’interprétation séquentielle ; au mieux, les outils sonic, neutron, densité et GR pour une interprétation optimale.

- La formation atteinte par les puits : dans le cadre de cette étude les puits doivent atteindre au mieux le socle afin d’étudier l’intégralité du Keuper. Cependant, certains forages ont toutefois été pris en compte même s’ils ne traversent pas la totalité du Keuper. Ils permettent malgré tout de préciser l’étude.

- La localisation des puits : Il a été décidé de couvrir la partie est et ouest de la faille d’Etampes afin d’observer son impact sur les séquences.

Figure 3 : Localisation des profils interprétés.



2. Interprétation des profils

2.1. LA ZONE D’ETUDE

La zone d’étude se situe dans la région centre et plus précisément au nord d’Orléans, à proximité de la commune d’Artenay (Figure 4) dans une région agricole.

Figure 4 : Localisation de la zone d’étude.

Le Trias n’est pas affleurant dans la région, mais localisé entre 500 et 2000 m de profondeur. Dans le bassin de Paris, le Trias est composé de dépôts continentaux qui reposent en discordance sur un substratum ante-Mésozoïque correspondant au Permien ou au socle cristallin selon la localisation.

À l’aplomb de la zone d’étude, les formations des Grès de Donnemarie (dépôts alluviaux et fluviatiles), des Argiles Intermédiaires (dépôts de plaine côtière) et de Chaunoy (dépôts alluviaux et fluviatiles distaux) forment le Trias. D’une manière générale, les réservoirs sont constitués majoritairement de grès et la couverture intercalée, les Argiles Intermédiaires correspondent à des argilites à anhydrite.



La couverture du réservoir triasique correspond aux argiles continentales du Trias supérieur (Rhétien) et de l’Hettangien ainsi qu’aux dépôts marins du Jurassique inférieur, en particulier le Pliensbachien et le Toarcien. Le Pliensbachien (Lias moyen) est composé d’une alternance d’argile et de calcaire argileux souvent dolomitique, le Toarcien (Lias supérieur) est silto-argileux. Ces dépôts constituent par ailleurs la roche mère d’un des systèmes pétroliers du Bassin parisien.

2.2. LES SÉQUENCES DU TRIAS

Dans le bassin de Paris, deux environnements de dépôts principaux ont été distingués : les dépôts de sebkha côtière à l’est et les dépôts fluviatiles à l’ouest (Bourquin et al., 2002). Ces derniers sont présents dans la zone d’étude et seront détaillés dans ce rapport.

De nombreuses études séquentielles ont été effectuées sur le Trias du bassin de Paris et ont permis d’établir les cycle du Keuper ci-dessous (Bourquin et al., 1997) :

- Le cycle Lettenkohle, dans la zone d’étude, correspond à une sédimentation fluviatile illustrant une diminution du niveau de base, exception faite de l’extrême est de la zone d’étude, où la séquence est présente dans son intégralité (Aufferville 101 et La Petite Plaine 1). Ce cycle voit apparaître les premiers Grès de Donnemarie dans la région d’Orléans.

- La séquence « Marnes irisées inférieures » débute par une phase de rétrogradation et le dépôt, à l’ouest du bassin, des Grès de Donnemarie. Cette élévation du niveau de base est suivie d’une période régressive surmontée par une sédimentation anhydritique de sebkha côtière : les Argiles intermédiaires.

- Le cycle « Grès à roseaux »-« Dolomie de Beaumont »-base des « Marnes irisées supérieures » débute par une élévation du niveau de base (rétrogradation) et le dépôt des « Argiles intermédiaires ». Puis débute une phase de progradation qui se termine à la base de la Formation des Grès de Chaunoy.

- Le cycle des « Marnes irisées supérieures » inférieur correspond à une sédimentation de cône alluvial à l’ouest donnant lieu au dépôt de la Formation des Grès de Chaunoy. Il est possible d’observer un paléosol au toit de cette formation, qui marque le passage d’une période de progradation à un épisode d’augmentation du niveau de base (rétrogradation).

- Le cycle « Marnes irisées supérieures »-Rhétien correspond à une période de transgression qui a permis une sédimentation de plaine alluviale : les Grès de Boissy. Le contact Formation de Chaunoy/Grès de Boissy s’effectue par l’intermédiaire d’une surface d’érosion (toit des Grès de Chaunoy). La limite du Rhétien, quant à elle, correspond à un faciès diachrone passant d’un milieu côtier à un environnement marin (phase transgressive).



2.3. LES FACIES DU KEUPER

Les Grès de Donnemarie

D’après l’étude diagraphique effectuée par Bourquin et al. (1993), dans le centre-ouest du bassin de Paris, les Grès de Donnemarie comprennent un conglomérat basal fortement radioactif du fait de la présence de feldspaths potassiques et de galets issus du socle, surmonté d’alternances gréso-argileuses, plus rarement dolomitiques.

Les Argiles intermédiaires

D’après Bourquin et al. (1993), la partie basale de cette formation est composée d’argilites à anhydrite et est surmontée d’argilites dolomitiques plus ou moins gréseuses. Le sommet de cette formation est caractérisé par un banc uranifère fortement radioactif.

Les Grès de Chaunoy

Cette formation est constituée de grès alternant avec des dolomies et/ou avec des argilites et dans certaines zones, des dolomies gréseuses dans la partie sommitale correspondant à un paléosol dolomitique (Bouquin et al., 1993).

L’ensemble des dépôts du Trias de la zone d’étude sont résumé dans la Figure 5 qui représente la colonne faciologique simplifiée du Keuper reprenant la notation définie lors du projet CLASTIC 2.



Figure 5 : Colonne faciologique simplifiée du Keuper (d’après Bourquin, 1993 et Bouchot, 2008).



2.4. SIGNATURE DIAGRAPHIQUE

Il a été décidé de corréler 4 séquences génétiques au sein du Keuper (Figure 5). Ces dernières sont l’équivalent latéral de celles choisies lors du projet CLASTIC 2 qui correspond à une étude séquentielle au nord-est de la zone d’intérêt actuelle. Les surfaces corrélées sont les suivantes (Figure 6) :

- La BASE D1 qui correspond à une surface d’inondation au sein des Grès de Donnemarie. Cette surface est caractérisée par l’apparition des premiers bancs de sables. Le GR peut être tout de même très élevé du fait de la présence de galets remaniés du socle contenant des feldspaths potassiques.

- La MFS Lettenkhole, quant à elle, est la surface d’inondation maximale de cette séquence et est caractérisée par une arrivée de faciès plus argileux et donc un GR plus élevé.

- Le TOP D1 correspond à la surface d’inondation qui clôture cette séquence d’augmentation et de chute du niveau de base. Il est caractérisé par une faible valeur de GR dûe à la présence de bancs sableux. Au-dessus de cette surface, l’alternance sable/argile est plus marquée. Les faciès deviennent plus argileux.

- La MFS Sel est une surface d’inondation corrélable à l’échelle du bassin qui se traduit par un pic de GR au sein des Grès de Donnemarie. À l’est, cette surface sépare les dépôts anhydritiques de la halite.

- La TOP D2 est une surface marquant la limite entre sable et argile, corrélable à l’échelle du bassin. Au-dessus les faciès sont principalement argileux, l’environnement de dépôt passe de fluviatile à sebkha côtière. Le GR est important et le Nphi-Rhob (neutron-densité) montre l’arrivé des argiles anhydritiques de la Formation des Argiles Intermédiaires.

- La MFS D.Beaumont (MFS de la Dolomie de Beaumont) est la surface d’inondation maximale au sein des Argiles Intermédiaires et correspond donc à un maximum d’argilosité qui se traduit par un Nphi-Rhob qui augmente et au-delà de laquelle le GR augmente.

- La BASE C1 correspond à une limite faciologique entre les argiles de la Formation des Argiles Intermédiaires et les Grès de Chaunoy. Cette surface est caractérisée par un changement de GR passant de valeurs fortes à faibles. De plus, le Nphi-Rhob change de façon notable de comportement en passant à une signature en « dents de scie ».

- La MFS C1 est une surface d’inondation maximale qui se traduit par un fort GR et un Nphi-Rhob à valeur relativement élevée.

- Le TOP C1 est caractérisé par un paléosol dolomitique dans la majorité des cas et marque la transition entre les Grès de Chaunoy et la Formation des Grès de Boissy. Encore une fois, un changement de comportement du Nphi-Rhob est observable, passant d’une attitude en dents de scie (Formation de Chaunoy) à une tendance homogène dans les Grès de Boissy.

- Le TOP T, marque la limite entre les dépôts du Trias et les dépôts marins de l’Hettangien.



Figure 6 : Diagraphie du puits Aufferville 101 montrant la position de l’ensemble des surfaces corrélées et les signatures diagraphiques associées.

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2.5. LES PROFILS

Les profils sont présentés dans leur intégralité en Annexe 1 ; des morceaux choisis illustrent les descriptifs ci-après.

2.5.1. Profil E-W

Ce profil traverse la zone d’étude d’ouest en est et par conséquent l’accident de Sennely-Etampes (Figure 3 et Figure 7).

Il apparaît clairement que les dépôts deviennent plus sableux et grossiers dans la partie ouest ce qui est en lien direct avec la direction du système fluviatile (WSW-ENE) défini dans la littérature. Par exemple, la séquence D2 donne lieu à des dépôts conglomératiques, des grès grossiers et vers la fin des passées argileuses pour le puits GMY1, alors que Aufferville 101 présente des grès fins avec de nombreuses passées argileuses (Figure 8). Ces deux puits illustrent bien le changement de dépôt qui devient de plus en plus proximal en direction de l’ouest et laisse donc présager de bonnes propriétés réservoir.

Dans la partie est du profil, au niveau des puits la Petite Plaine 1, Aufferville 101 et Estouy 1, l’ensemble des séquences sont corrélables et ne montrent pas de changement notable d’environnement de dépôt. En revanche, à l’ouest de l’accident, les surfaces corrélées ne sont pas toutes présentes, elles disparaissent au fur et à mesure vers l’ouest jusqu’à l’affleurement du socle (Figure 7).

Figure 7 : Coupe schematique du profil EW.

2.5.2. Profil N-S

Ce profil est situé à l’est de l’accident Sennely-Étampes et débute au nord par Valpuiseaux 1 pour finir, au sud, par Blancafort 1. Les puits n’atteignent pas tous le socle et donc ne traversent pas la totalité du Trias. Par conséquent, toutes les séquences ne sont pas corrélables sur l’ensemble du profil mais sont présentes.



Figure 8 : Comparaison des puits GMY et Aufferville 101 de part et d’autre de la faille d’Etampes.



Figure 9 : Comparaison des puits Estouy 1 et Maisonneuve 1.



Le réservoir de Donnemarie ne montre pas de grandes hétérogénéités. Il est principalement formé de grès avec quelques passées argileuses et anhydritiques, sédimentation lié à un milieu alluvial défini dans la littérature.

En ce qui concerne la Formation des Grès de Chaunoy, le puits Maisonneuve 1 met en avant une sédimentation beaucoup plus grossière, au niveau de la séquence C1. Ce changement de granulométrie est probablement dû à sa localisation (Figure 9). En effet, ce puits est situé à proximité de l’accident Etampes qui a pu engendrer un relief et par conséquent une sédimentation plus grossière.

2.5.3. Profil N-S bis

Ce profil se situe à l’ouest de l’accident et débute par Etampes 1 pour finir, au sud, par Villebourgeon 1.

Les séquences du Keuper disparaissent progressivement vers le nord et les dépôts deviennent de plus en plus grossiers. Le puits Etampes 1 en est une bonne illustration (Figure 10), des faciès bréchiques y sont observables au niveau de la surface C1. Ces dépôts sont liés à la faille d’Etampes qui a créé un relief et permis une sédimentation plus grossière comme pour le puits Maisonneuve 1 décrit précédemment.

Figure 10 : Extrait du log de fin de sondage d’Etampes 1.



2.6. VARIABILITÉS DES FACIES DES RÉSERVOIRS PRINCIPAUX

2.6.1. Réservoir des Grès de Donnemarie

Bien que les données existantes sur les Grès de Donnemarie ne permettent qu’une interprétation approximative des paléoenvironnements (Bourquin, 1993), une sédimentation de type alluviale puis fluviatile est communément admise. En plus de ce gradient vertical rétrogradant, on note une granocroissance vers l’ouest des séquences de ce réservoir, séquences qui disparaissent au fur et à mesure dans cette même direction. Ce phénomène concorde avec la direction d’apport sédimentaire (WSW-ENE) défini par Bourquin et al. (1993, 1997) et schématisé en Figure 11. Des dépôts plus grossiers sont observables sur les puits situés à proximité de l’accident Sennely-Etampes (Ex : Sennely 301). Ils sont la conséquence directe de cette faille qui engendre des bombements permettant ce genre de dépôts.

En résumé, les dépôts de ce réservoir deviennent de plus en plus proximaux en direction de l’ouest et des faciès grossiers sont observés à proximité de l’accident principal de la zone. D’un point de vue qualité de réservoir, la partie ouest de la zone d’intérêt semble présenter les propriétés réservoir les plus intéressantes.

2.6.2. Réservoir de la Formation des Grès de Chaunoy

La Formation des Grès de Chaunoy correspond à des dépôts fluviatiles de type tresses, en domaine de cône alluvial médian et distal, qui laissent présager une sédimentation gréseuse intéressante d’un point de vue réservoir. Cependant, la localisation de ces zones gréseuses reste difficile à prévoir étant données le mode de dépôt (Figure 11).

Figure 11 : Bloc 3D de la zone d’étude (d’après Bourquin et al., 1993).

Cela se confirme au travers des profils corrélés qui montrent, pour la séquence C1, des variations de faciès allant de dépôt argileux à grès grossier. Ces variations sont



probablement liées à la position du puits en regard de l’environnement fluviatile, depuis le chenal à la plaine d’inondation adjacente. Elles sont d’ailleurs bien marquées dans les profils N-S, c'est-à-dire perpendiculairement au sens d’écoulement général (Figure 11). Cependant, la densité de puits est trop faible pour dessiner les contours de ces chenaux et d’en établir les caractéristiques morphologiques. Enfin, l’accident Sennely-Étampes joue le même rôle que pour le réservoir précédent (cf. Étampes 1, Maisonneuve 1, Chicheny 1…).

En résumé, ce réservoir montre des variations de faciès allant d’argile à grès très marquées dans la direction NS et WSW-ENE (direction d’apport sédimentaire) et, à plus courte échelle, en N-S en lien avec la sinuosité des chenaux.

2.7. VARIABILITÉS DES ÉPAISSEURS DES RÉSERVOIRS PRINCIPAUX

La description des différents forages a mis en évidence des variations d’épaisseur dans la zone d’étude. Les forages situé à l’est de la zone montrent une série allant jusqu’à 210 m d’épaisseur alors qu’à l’extrême ouest, les épaisseurs sont inférieures à 10 m voir nulles. Ces variations sont dues à la géométrie de la zone, les différentes surfaces corrélées disparaissent progressivement en onlap sur le socle à l’ouest de la zone d’intérêt (Figure 7, Figure 11).

La faille d’Étampes délimite deux zones d’épaisseurs différentes. À l’est, les épaisseurs sont relativement importantes passant de 200 m à 300 m pour Blancafort 1 localisé au sud-est. À l’ouest, en revanche, les épaisseurs varient de façon considérable allant de 200 m pour Sennely 301 à environ 40 m pour Étampes 1 au nord-ouest.

En résumé, les épaisseurs sont de plus en plus faibles à l’ouest de la zone jusqu’à disparition totale des surfaces contre le socle. La faille d’Étampes délimite une zone de forte épaisseur à l’est (zone de subsidence contrôlé par l’accident) et de plus faible épaisseur à l’ouest.



3. Conclusion

Cette étude a mis en évidence l’impact de l’accident Sennely-Étampes sur l’épaississement des séquences et la répartition des faciès. Les puits proches de la zone faillée montrent des faciès plus grossiers ce qui est probablement dû à la présence d’un relief lié à l’accident. Elle a également permis de préciser les hétérogénéités au sein des réservoirs du Keuper et ainsi d’apporter des données qualitatives en vue du modèle d’injection de CO2.

Au niveau de certains puits (ex : Rebréchien), un bombement a pu être observé lié à l’accident de Sennely-Étampes. Ce relief a pour conséquence une disparition ponctuelle des grès de Donnemarie à l’ouest de la faille.

À l’ouest de la zone d’étude, une disparition progressive des surfaces est observée. Ce phénomène s’accentue lorsque l’on s’approche de la zone d’apport des sédiments (le système fluviatile est orienté WSW-ENE). À l’extrême ouest, le socle est en contact direct avec les premiers dépôts de la transgression liasique et il y a disparition totale des sédiments fluviatiles du Keuper.

La zone d’étude du projet Artenay voit apparaitre les Grès de Boissy au-dessus de la séquence C1. Or ce faciès n’est pas ou peu présent dans le NE de la zone actuel (Bouchot, 2008) où les argiles de Châlain sont plus développées. Ce changement de dépôt montre bien que dans la partie sud-ouest du bassin de Paris les environnements de dépôt sont plus proximaux et donc plus propices au stockage (propriétés réservoirs meilleures).

En ce qui concerne les épaisseurs, elles diminuent progressivement vers l’ouest jusqu’à disparition totale. La faille d’Étampes délimite une zone de subsidence à l’est avec de fortes épaisseurs et une zone de plus faible épaisseur à l’ouest.

L’étape suivante est l’intégration de cette étude dans le modèle géologique 3D de la zone d’étude afin de préciser les hétérogénéités du réservoir triasique.



4. Bibliographie

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Annexe 1

Profils interprétés

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