Variations géochimiques, minéralogiques et stratigraphiques des ...

Variations géochimiques, 

géochimiques, 

minéralogiques et 

stratigraphiques des shales de l’Utica et du Lorraine : 

Implications pour l’exploration gazière dans les 

Le 20 octobre 2009 

Basses-Terres 

Basses Terres du Saint-Laurent 

Saint Laurent 

Robert Thériault 

Ministère des ressources naturelles et de la Faune

Résumé de la présentation 

Géologie des shales de l’Utica et du Lorraine 

Géologie régionale 

Corridors d’exploration (« fairways ») 

Nomenclature - Québec vs New York 

Corrélations stratigraphiques 

Minéralogie des shales de l’Utica et du Lorraine 

Données de diffraction à rayons X (XRD) 

Géochimie des shales de l’Utica et du Lorraine 

Données Rock-Eval 

Cartes géochimiques (COT, IH, IRE) 

Conclusions

Remerciements 

Compagnies : Gouvernements : 

Plus de 600 analyses de Rock Eval fournies par les entreprises 

Production des cartes géochimiques par Stéphane Beauséjour

Shales gazéifères de l’Amérique du Nord 

Source: Office national de l’énergie, 2009 

Utica - Lorraine

Géologie des Basses-Terres Basses Terres du Saint-Laurent 

Saint Laurent 

Groupe de Queenston 

Formation de Bécancour 

Groupe de Lorraine 

Formation de Pontgravé 

Formation de Nicolet 

Shale d’Utica 

Utica Supérieur et Inférieur 

Groupe de Trenton 

Formations de Neuville et de Tétreauville 

Formations de Neuville et de Montréal 

Formation de Deschambault 

Formations de Ouareau et de Mile End 

Montréal 

Trois-Rivières 


Québec 

Sherbrooke

Corridors d’exploration - Shales gazéifères 

Corridors d’exploration 

1 - Plateforme peu profonde, 

thermo. / bio. (< 800 m) 

2 - Plateforme profonde, 

thermogénique (1200-2500 m) 

3 - Écailles profondes, 

thermogénique (> 2500 m) 

Faille Yamaska 

1 2 3 

Ligne de Logan

Puits d’exploration - Shales gazéifères 

Corridors d’exploration 

1 - Plateforme peu profonde, 

thermo. / bio. (< 800 m) 

2 - Plateforme profonde, 

thermogénique (1200-2500 m) 

3 - Écailles profondes, 

thermogénique (> 2500 m) 


6 

10 

4 

17 18 

16 

7 

8 

3 

14 

11 

15 

9 

1 

2 

12 

1 2 3 

Ligne de Logan 

13 

19 

5 

Puits - Shales gazéifères (2007-2009) 

1- Junex, Bécancour No 8 

2- Talisman Energy, Gentilly No 1 

3- Gastem et al., St-François-du-Lac No 1 

4- Gastem, St-Louis-de-Richelieu HZ No 1 

5- Junex, St-Augustin-de-Desmaures No 1 

6- Junex, St-Antoine-sur-Richelieu No 1 

7- Talisman Energy, St-David No 1 

8- Canadian Forest Oil, St-François-du-Lac HZ No 1 

9- Talisman Energy, La Visitation No 1 

10- Questerre et al., St-Jean-sur-Richelieu No 1 

11- Canadian Forest Oil, Champlain HZ No 1 

12- Talisman Energy, Leclercville No 1 

13- Talisman Energy, St-Édouard No 1 

14- Junex, St-Grégoire No 3 


16- Canbriam, Farnham No 1 

17- Canbriam, St-Hyacinthe No 1 

18- Canbriam, La Présentation No 1 

19- Talisman Energy, St-Édouard HZ No 1a

Essais de production - Canadian Forest Oil 

Canadian Forest Oil (2007) 

Jusqu’à 1000 mcf / jour 

- puits verticaux 

- débit non stabilisé 


6 

10 

4 

17 18 

16 

7 

8 

3 

14 

11 

15 

9 

1 

2 

12 


13 

19 

5 





















Essais de production - Canadian Forest Oil 

Canadian Forest Oil (2008) 

100 - 800 mcf / jour 

- puits horizontaux 


6 

10 

4 

17 18 

16 

7 

8 

3 

14 

11 

15 

9 

1 

2 

12 


13 

19 

5 





















Essais de production - Talisman Energy 

Talisman Energy (2008-2009) 

700 - 900 mcf / jour 

300 - 450 mcf / jour 

- puits verticaux 


6 

10 

4 

17 18 

16 

7 

8 

3 

14 

15 

11 

9 

1 

2 

12 


13 

19 

5 





















Essais de production - Utica vs Fayetteville 

Source: Site web de Questerre Energy, 2009

Groupe de Queenston 

Formation de Bécancour 

Groupe de Lorraine 

Formation de Pontgravé 

Formation de Nicolet 


Utica Supérieur et Inférieur 

Groupe de Trenton 

Formations de Neuville et de Tétreauville 

Formations de Neuville et de Montréal 

Formation de Deschambault 

Formations de Ouareau et de Mile End 

Ligne sismique M-2001 M 2001 

Montréal 



A 

Québec 

B 

Sherbrooke

FAILLE FAILLE 

YAMASKA 

Profil sismique M-2001 M 2001 

1 2 3 

LIGNE DE 

LOGAN


Cap-Santé 

Shale calcareux avec interlits de calcaire 

Source de sédiments provient de l’ouest (plateforme carbonatée) 

carbonatée

Formation de Lotbinière (équivalent du Lorraine) 

LO 

UT 

Chûtes Montmorency 

Shale et siltstone argileux (non calcareux) avec interlits de grès 

Source de sédiments terrigènes provient de l’est (orogenèse taconienne) 

taconienne)

Profondeur au toit du Shale d’Utica

Profondeur au toit du Shale d’Utica 


< 800 m 


1200 - 2500 m

Épaisseur du Shale d’Utica (isopache ( isopache)

Épaisseur du Shale d’Utica (isopache ( isopache) 

Moy. Moy. 

= 105 m 


Moy. Moy. 

= 640 m 


Moy. Moy. 

= 220 m

Colonne stratigraphique - Shale d’Utica 

Diagraphies des puits 

Minéralogie (XRD) 

Géochimie (Rock-Eval) 

(Rock Eval)

Colonne stratigraphique - New York vs Québec 

New York Québec 

COT (%) 

< 0,5 

0,5-1,5 0,5 1,5 

1,5-3,0 1,5 3,0 

1,0 

1,1 

0,6 

Est-il Est il possible de faire des 

corrélations stratigraphiques 

entre New York et le Québec ???

Colonne stratigraphique - New York vs Québec 

Gapski No 1 (New York) SOQUIP, Ancienne-Lorette Ancienne Lorette No 1 (Québec) 

Indian 

Castle 

Dolgeville 

Flat Creek 

Trenton 

Indian Castle 

Supérieur 

Indian Castle 

Inférieur 

Dolgeville 

Flat Creek 

Lorraine 

Lorraine 

Utica 

Supérieur 

Utica 

Inférieur 

Trenton 

Rayon 

gamma 

0 150 

COT 

(%) 

0 1,5

Corrélations stratigraphiques - Section A151-A162 

A151 A162-A189 A189 

A151 : Louvicourt, Métal l’Assomption No 8 

A162 : Sarep Laduboro, Saint-Ours No 1 

A189 : SOQUIP, Saint-Thomas-d’Aquin No 1 


A151 A162 

A189 

Ligne de Logan

105 m 


135 m 

Faille 

Yamaska 

325 m

Discordance? 


Transition 

UT-LO 

Faille 

Yamaska 

Transition 

UT-LO

Discordance au contact Utica-Lorraine 

Utica Lorraine 

A151 

SNC Soligaz, Montréal-Est Montréal Est No 3 (A206) 

A206 

A206 

A162 

A189 

UT 

LO

Corrélations stratigraphiques - Section A199-A165 

A199 A165-A190 A190 

A199 : Texaco, Yamaska-Est No 1 

A165 : C.S. SOQUIP Laduboro, Nicolet No 1 

A190 : SOQUIP, Sainte-Françoise-Romaine No 1 


A199 

A165 


A190

95 m 


255 m 

Faille 

Yamaska 

205 m

Discordance? 


Transition 

UT-LO 

Faille 

Yamaska 

Transition 

UT-LO









Géochimie des shales de l’Utica et du Lorraine 



Conclusions

Minéralogie - Diffraction à rayons X (XRD)


Minéralogie - Diffraction à rayons X (XRD) 

A069 : Imperial Lowlands No 1 

A165 : C.S. SOQUIP Laduboro, Nicolet No 1 et No 1a 

A162 : Sarep Laduboro, Saint-Ours No 1 

A075 : Impérial Lowlands, Verchères No 1 

A075 

A162 

A069 

A165













Géochimie des shales de l’Utica l’Utica et du Lorraine 



Conclusions

Lorraine - COT 

Essais de production 

Talisman Energy 

Canadian Forest Oil

Utica Supérieur - COT 



Canadian Forest Oil

Utica Inférieur - COT 



Canadian Forest Oil

Lorraine – Indice d’hydrogène (IH) 

IH = 100 x S2 / COT 



Canadian Forest Oil

Lorraine – Indice d’hydrogène (IH) 

IH = 100 x S2 / COT 



Canadian Forest Oil

Utica Supérieur – Indice d’hydrogène (IH) 

IH = 100 x S2 / COT 



Canadian Forest Oil

Utica Supérieur – Indice d’hydrogène (IH) 

IH = 100 x S2 / COT 



Canadian Forest Oil

Utica Inférieur – Indice d’hydrogène (IH) 

IH = 100 x S2 / COT 



Canadian Forest Oil

Lorraine – Indice Rock-Eval Rock Eval (IRE) 

IRE = COT - IH + IP 

où IP = Indice de Production = S1 / (S1 + S2) 



Canadian Forest Oil

Carte structurale - Sommet du Trenton 


0 25 50 

km 

Vue vers le NO 

Pointe-du-Lac 

Saint-Flavien

Utica Supérieur – Indice Rock-Eval Rock Eval (IRE) 





Canadian Forest Oil

Utica Inférieur – Indice Rock-Eval Rock Eval (IRE) 





Canadian Forest Oil

Les shales de l’Utica et du Lorraine ont une composition minéralogique 

différente (shales calcareux vs. shales argileux et siliceux) qui reflète un 

apport croissant de sédiments dérivés de l’érosion de la chaîne taconienne; 

cela pourrait avoir des impacts majeurs sur leur potentiel de fracturation 

Les valeurs de COT sont nettement plus élevées dans l’Utica Supérieur et 

le Lorraine par rapport aux unités sous-jacentes, ce qui leur confère un 

plus grand potentiel gazéifère 

Conclusions 

À partir des données minéralogiques, géochimiques et diagraphiques des 

puits, le Shale d’Utica a été subdivisé en deux formations distinctes, soit 

l’Utica Inférieur et l’Utica Supérieur 

La maturité thermique, telle qu’interprétée à partir des données de Rock- 

Eval (indice d’hydrogène), est généralement faible à modéré à l’ouest de la 

faille Yamaska, et modéré à élevé à l’ouest de cette faille

Variations géochimiques, minéralogiques et stratigraphiques des ...

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