Les champs de Forvie North et Forvie Central

La proximité géographique et la similitude minéralogique du réservoir des champs de Forvie North et Forvie Central nous a conduit à présenter les résultats pétrographiques de ces deux champs dans une seule partie. Un total de 26 lames minces a été étudié sur le champ de Forvie North (puits 3/15-9a) pour les formations du Balta et T1.2 et de 10 lames minces pour le champ de Forvie Central (puits 3/20a-3) dans la formation du Balta.

Minéralogie détritique

 Le puits 3/15-9a (Forvie North) (Planche 2C, D)

Les formations du Balta et du T1.2 sont composées d’un sable très mature de type quartzarénitique avec quelques subarkoses (Figure 37A). La fraction détritique dominante est le quartz (Balta : 66 ± 5 % ; T1.2 : 71 ± 2 %). Les pôles feldspath et lithique sont mineurs, chacun représentant environ 1 % du volume total de la roche.

Au moment du dépôt, la composition du sable était de type plus subarkosique avec une teneur en feldspath initiale d’environ 4 ± 2 % pour le Balta et de 2 ± 1 % pour le T1.2 (Figure 37B). Le diagramme QFM (Figure 37C) montre un volume actuel des micas et des lithiques (pôle M) de 2 ± 1 % pour le Balta alors qu’il est inférieur à 1 % dans le T1.2. Les teneurs initiales sont très variables entre les deux formations étudiées. En effet, le volume des micas initiaux reconstitués (pôle Mi) présente des valeurs moyennes de 7 ± 2 % (Figure 37D) dans le Balta alors qu’il est seulement de 1 % dans le T1.2.

Les grès des formations du Balta et du T1.2 sont propres avec un volume moyen d’argile matricielle inférieur à 1 %.

Le taux de recouvrement des grains par un coating argileux (localisé entre les contacts des grains) est variable entre les deux formations allant de 19 ± 7 % (Balta) à 40 ± 15 % (T1.2).

 Le puits 3/20a-3 (Forvie Central) (Planche 2E)

La formation du Balta du puits 3/20a-3 est très semblable à celle du puits 3/15-9a composé d’un sable quartzarenitique (Figure 37A). Les grains de quartz détritique représentent 70 ± 3 % et la fraction feldspathique et lithique sont considérées comme accessoire avec un volume moyen d’environ 1%. Au moment du dépôt, le sable était légèrement moins mature avec une teneur en feldspath initiale de 2 ± 1 % (Figure 37B).

144

On retrouve une importante altération des micas avec une évolution du pôle Mi au moment du dépôt (7 ± 1 %) jusqu’à des valeurs actuelles de 2 ± 1 % (Figure 37C, D). Les grès observés présentent une quantité d’argile matricielle relativement faible (2 ± 1 %) et la surface des grains de quartz est recouverte en moyenne de 22 ± 9 % d’un coating argileux pré-compactionnel.

Granulométrie, tri et porosité initiale  Le puits 3/15-9a (Forvie North)

La granulométrie des grains de quartz des formations du Balta et du T1.2 est variable allant du grossier au fin avec une majorité de grains de taille moyenne (entre 250 et 500 µm). Dans les deux formations, les grains sont mal triés à modérément bien triés avec une majorité de grains modérément bien triés (entre 1,5 et 1,8 Trask 75/25).

L’IGV initial calculé à partir de la granulométrie et du classement est en moyenne de 35,9 ± 1,9 % pour le Balta et de 35,9 ± 2,4 % pour le T1.2.

 Le puits 3/20a-3 (Forvie Central)

Les sables de la formation du Balta sont grossiers à fins avec une majorité de grains moyens (entre 250 et 500 µm), et sont mal triés à modérément bien triés avec une majorité de grains modérément bien triés (entre 1,5 et 1,8 Trask 75/25). La porosité initiale moyenne calculée à partir des données granulométriques est de 36,4 ± 2,7 %.

145

Figure 37: Diagrammes QFL (A), QFiL restauré (B), et QFM (C), QFiMi restauré (D) des formations du Balta et du T1.2 des puits 3/14a-D01 & D02.

Minéralogie authigène (Planches 4 & 5)  Le puits 3/15-9a (Forvie North)

Les cimentations intergranulaires observées dans la formation Balta représentent un volume total de 10 ± 3 %, légèrement inférieur à celui du T1.2 dont le volume moyen est de 14 ± 3 %. Ces ciments sont dominés par les néoformations quartzeuses (4 ± 1 % dans les deux formations), la précipitation d’illite et de kaolinite (représentant chacune 1 ± 1 % dans les deux formations). On note également la présence de bitume remplissant partiellement la porosité intergranulaire dont les volumes varient de 2 ± 3 % dans le Balta jusqu’à 5 ± 3 % dans le T1.2.

146

Dans la formation du Balta, les remplacements de grains sont dominés par la kaolinite vermiculaire remplaçant les micas (4 ± 1 %). Du fait de la faible quantité de mica dans la formation du T1.2, la kaolinite en remplacement des micas est très rare (<1 %).

 Le puits 3/20a-3 (Forvie Central)

Les cimentations intergranulaires de la formation du Balta représentent 14 ± 3 % du volume total de la roche. De façon similaire au puits 3/15-9a, ces phases authigènes sont représentées principalement par les ciments de quartz sous forme de surcroissance monosyntaxiale et de cristaux excentriques (10 ± 2 %). La précipitation de kaolinite trapue en remplissage de pore est très peu représentée (< 1 %), ainsi que la précipitation d’illite dont les teneurs moyennes sont d’environ 1 %. La présence de bitume en remplissage partiel de pores intergranulaires est assez limitée (~ 1%). Le replacement des grains est dominé par la kaolinite vermiculaire, remplaçant les micas (4 ± 2 %).

Propriétés pétrophysiques du réservoir  Le puits 3/15-9a (Forvie North)

La porosité visuelle totale (ou macroporosité) de la formation du Balta est de 13 ± 3 %, comprenant une porosité primaire de 11 ± 3 % et une porosité secondaire de 2 ± 1 %.

Dans le T1.2 on observe une macroporosité similaire de 12 ± 3 % dont 11 ± 3 % est attribué à la porosité intergranulaire et 1 % est attribué à la porosité secondaire.

 Le puits 3/20a-3 (Forvie Central)

La macroporosité du Balta est de 7 ± 1 %, composée par une porosité primaire de 5 ± 1 % et d’une porosité secondaire de 2 ± 1 %.

Importance relative de la compaction et de la cimentation (puits 3/15-9a et 3/20a-3)

La perte de porosité par compaction (CoPL) calculée de la formation du Balta du puits 3/15-9a est en moyenne de 17,8 ± 3,4 % alors que la perte de porosité par cimentation (CePL) est en moyenne de 8,3 ± 2,7 %. Dans le T1.2, la CoPL est en moyenne de 13,8 ± 4,2 % et la CePL est en moyenne de 11,9 ± 2,8 %.

147

Pour le puits 3/20a-3, les grès observés de la formation du Balta présentent un CoPL de 19,4 ± 3,8 % et un CePL de 11,6 ± 2,4 %.

Dans la formation du Balta, on observe un comportement similaire entre les deux puits avec une nette dominance de la perte de porosité par la compaction. Ceci est notamment illustré par la nette dominance des contacts concavo-convexes et suturés entre les grains de quartz observables en lame mince. Dans la formation du T1.2 du puits 3/15-9a, la perte de porosité est liée à la fois à la compaction et à la cimentation Figure 38.

Figure 38: Importance relative de la compaction vis-à-vis de la cimentation pour les formations du Balta des puits 3/15-9a et 3/20a-3 et du T1.2 du puits 3/20a-3. A) CoPL en fonction du CePL ; B) IGV en fonction de la somme des ciments intergranulaires. Note : La porosité initiale (Pi) moyenne des échantillons est de 36 %.