Évaluation des réservoirs non conventionnels de la formation Nukhul dans le gisement Rudeis‑Sidri, golfe de Suez : caractérisation pétrophysique et discrimination des unités d’écoulement

Poches cachées sous une mer ancienne

En profondeur sous le golfe de Suez, des sédiments déposés dans une mer peu profonde et chaude retiennent discrètement du pétrole qui alimente l’Égypte moderne. Cette étude porte sur une de ces couches, la formation Nukhul, pour répondre à une question pratique : quelle est réellement la quantité de pétrole présente et dans quelle mesure peut‑elle être extraite ?

Où se trouvent ces roches et pourquoi elles comptent

La formation Nukhul se situe dans le gisement Rudeis–Sidri, l’une des zones pétrolifères exploitées de longue date du golfe de Suez. Sur des millions d’années, l’étirement de la croûte terrestre a créé un bassin de rift, basculant des blocs rocheux et ouvrant des espaces où se sont accumulées d’épaisses séries de sables, d’argiles et de carbonates. Dans cet empilement, les grès de Nukhul constituent la principale couche porteuse de pétrole, tandis que les schistes et autres lithologies environnantes font office d’étanchéité et de réservoirs secondaires. Comme le gisement est traversé par de nombreuses failles et présente un mélange de types de roches, le pétrole ne se répartit pas uniformément ; il s’accumule selon des schémas complexes qui exigent une étude détaillée avant de forer de nouveaux puits.

Comment les scientifiques lisent l’archive rocheuse

Pour déchiffrer ce système caché, les auteurs ont combiné des mesures faites directement sur des échantillons ramenés par le forage avec des enregistrements d’outils descendus dans le puits. Ces outils mesurent la radioactivité naturelle, la densité, la vitesse du son et la résistivité électrique, qui ensemble révèlent le caractère sableux ou argileux de la roche, l’espace poreux disponible et si cet espace est principalement rempli d’eau ou d’hydrocarbures. Dans le puits Sidri‑14, cette approche intégrée a permis à l’équipe de subdiviser le Nukhul en quatre unités principales, étiquetées A à D, et d’estimer quelle proportion de chaque unité pourrait réalistement conduire du pétrole jusqu’à un puits.

De bons espaces de stockage, mais de mauvais chemins pour le mouvement

Les mesures montrent que les unités A, B et C sont composées principalement de grès mêlés à de fines couches d’argile et de calcaire, tandis que l’unité D est dominée par un calcaire très compact sans valeur réservoir significative. Même dans les unités les plus favorables, les vides intergranulaires sont petits et mal connectés. Les valeurs de porosité sont modestes et la perméabilité, qui contrôle la facilité de déplacement des fluides, est le plus souvent très faible. L’eau occupe fréquemment plus de la moitié de l’espace poreux, réduisant encore le volume d’huile exploitable. En suivant la variation de perméabilité en profondeur, l’équipe a constaté que le réservoir est très hétérogène, avec une large dispersion des capacités d’écoulement sur de faibles distances verticales. En termes simples, la roche ressemble à une éponge où seules quelques veines laissent circuler les fluides librement, tandis que la majeure partie se comporte presque comme une roche solide.

Identifier les rares voies rapides

Pour séparer les rares « voies rapides » de la matrice lente environnante, les chercheurs ont groupé les échantillons en unités d’écoulement hydrauliques (HFU), selon le comportement de leurs espaces poreux. Ils ont utilisé plusieurs indices combinant porosité et perméabilité et les reliant à la taille effective des étranglements de pores, ces goulots d’étranglement qui relient les pores adjacents. Huit HFU distinctes sont apparues. Deux d’entre elles, liées aux meilleurs types de roche, présentent des pores relativement plus larges et mieux connectés et représentent la plus grande part de la capacité d’écoulement de la formation, bien qu’elles ne couvrent qu’une partie de l’épaisseur. La plupart des autres unités d’écoulement ont des étranglements de pores très fins et transportent les fluides lentement, tandis que la pire unité contribue pratiquement rien à l’écoulement.

Quelles conséquences pour la production future

Pour un non‑spécialiste, le message clé est que la formation Nukhul n’est pas un réservoir pétrolier classique à écoulement libre mais un réservoir compact et hétérogène. Du pétrole utile est présent, mais il est enfermé dans une roche qui ne le cède pas facilement. L’étude montre que seules quelques zones étroites au sein de la formation servent de voies efficaces, et que les puits réussis devront être conçus pour cibler ces « sweet spots ». Des techniques telles que le forage horizontal et la fracturation hydraulique seront nécessaires pour connecter un plus grand nombre de ces unités d’écoulement de haute qualité limitées et rendre la production rentable, tandis que de vastes portions de la roche resteront effectivement scellées et non contributives à l’écoulement.

Citation: El-Sawy, M.Z., Nabawy, B.S., Shazly, T.F. et al. Assessing the unconventional reservoirs of the Nukhul formation in the Rudeis-Sidri Field, Gulf of Suez: petrophysical characterization and flow unit discrimination. Sci Rep 16, 14704 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49085-y

Mots-clés: réservoir non conventionnel, sable compact, unités d’écoulement hydrauliques, golfe de Suez, potentiel en hydrocarbures