Modélisation statique 3D intégrée pour évaluer le potentiel d’hydrocarbures des grès fluviatiles-alluviaux de la Formation de Nukhul, champ pétrolier October, golfe de Suez, Égypte

Pétrole caché dans un champ célèbre

Le champ pétrolier October, dans le golfe de Suez en Égypte, a alimenté le pays pendant des décennies, mais nombre d’experts pensaient qu’une de ses couches-clés, la Formation de Nukhul, avait été largement exploitée. Cette étude montre que cette hypothèse était erronée. En reconstruisant une image tridimensionnelle très détaillée des roches et des failles en profondeur, les auteurs révèlent des poches de pétrole négligées et de nouveaux lieux de forage, offrant un plan pour extraire davantage d’énergie de champs mûrs à l’échelle mondiale.

Un examen approfondi sous le golfe de Suez

La Formation de Nukhul est un ancien ensemble de sédiments fluviaux et de lobe enfouis à plusieurs kilomètres sous le plancher marin. Pendant des millions d’années, des failles en déplacement ont fragmenté la zone en blocs inclinés, créant un labyrinthe de compartiments rocheux susceptibles de piéger ou de laisser fuir le pétrole. Les modèles antérieurs de ce labyrinthe reposaient sur des données de puits clairsemées et des images sismiques à faible résolution, si bien que les ingénieurs ne pouvaient pas tracer de façon fiable où se trouvaient les meilleurs corps de sable ni comment ils étaient connectés. À mesure que la production à partir de Nukhul ralentissait, il était facile de conclure que le réservoir était simplement épuisé.

Construire une carte souterraine 3D

Les chercheurs sont revenus sur le champ avec une boîte à outils beaucoup plus riche : quatre décennies de diagraphies de puits, d’échantillons de carottes, d’historiques de production et de lignes sismiques nouvellement retraitées. Ils ont intégré l’ensemble de ces données dans un modèle statique 3D moderne, qui décrit les formes des couches rocheuses, leur espace poreux et la proportion de sable par rapport à l’argile. Plutôt que de considérer la Nukhul comme un réservoir uniforme, ils l’ont divisée en quatre zones verticales, K1 à K4, chacune présentant des types de roche et un comportement d’écoulement distincts. Cette étape a été cruciale pour transformer des moyennes floues en une image nette de l’emplacement réel du pétrole.

Différencier les roches étanches des sables perméables

Le nouveau modèle montre que les deux zones supérieures, K1 et K2, sont dominées par du calcaire compact, des schistes et du basalte. Ces couches stockent et transmettent à peine des fluides mais agissent comme des étanchéités efficaces, enfermant le pétrole dans les roches inférieures et empêchant son remontée. En revanche, les zones basses, K3 et surtout K4, contiennent les dépôts sableux fluviaux et de lobe qui constituent le véritable réservoir. K3 renferme des lentilles de sable plus fines et discontinues difficiles à connecter pour former une cible large et efficace. K4, en revanche, se compose de chenaux sableux épais et latéralement continus présentant une bonne porosité et perméabilité, disposés principalement en bandes nord–sud contrôlées par une faille majeure appelée F2.

Identifier les zones favorables dans un paysage fragmenté

En superposant des cartes d’épaisseur de sable, de teneur en argile et de porosité sur le modèle structural, l’équipe a repéré des corridors où les grès propres et bien triés sont les plus épais et les moins contaminés par l’argile ou le ciment. Ils ont aussi évalué l’étanchéité des failles, identifiant des blocs où le pétrole peut s’accumuler en positions « grenier » au-dessus du niveau actuel de la nappe. L’intervalle K4 est apparu comme le meilleur élève : dans certaines couches, le grès domine et forme de larges chenaux qui correspondent à des zones de forte productivité des puits. Le modèle met en évidence plusieurs sommets structuraux et segments de chenaux non forés qui devraient abriter du pétrole résiduel, certains étant suffisamment proches pour être exploités par des puits déviés à faible coût depuis des plateformes existantes.

Pourquoi c’est important pour l’énergie et au-delà

Pour un lecteur non spécialiste, le message central est qu’une cartographie souterraine détaillée peut transformer une couche pétrolière « fatiguée » en une ressource à nouveau précieuse. L’étude montre que la production de la Formation de Nukhul est limitée moins par la géologie elle‑même que par la qualité de notre compréhension. Avec une image 3D mise à jour des failles, des couches étanches et des chenaux fluviaux enfouis, les opérateurs peuvent planifier des puits plus intelligents, éviter les zones riches en eau et cibler les corps de sable les plus prometteurs, ajoutant potentiellement des milliers de barils par jour. Au‑delà de ce champ unique, la même approche intégrée peut être appliquée à d’autres bassins distendus, montrant comment l’imagerie et la modélisation modernes peuvent prolonger la vie des infrastructures énergétiques existantes tout en réduisant l’incertitude dans la prise de décision en sous‑sol.

Citation: Khattab, M.A., Radwan, A.E., El-Anbaawy, M.I. et al. Integrated 3D static modelling to assess hydrocarbon potential of the fluvial-alluvial sandstones of Nukhul Formation, October oil field, Gulf of Suez, Egypt. Sci Rep 16, 10624 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42298-1

Mots-clés: Golfe de Suez, Formation de Nukhul, modélisation de réservoir 3D, champs pétrolifères faillés, grès fluviatiles