Que sont les sables pétrolifères et le pétrole lourd?

Le pétrole lourd et le bitume (les principaux hydrocarbures dont les sables pétrolifères sont composés) sont des types de pétrole brut, un pétrole qui se trouve à l’état naturel. Le mot pétrole est un terme général qui désigne tous les hydrocarbures solides, liquides ou gazeux. Les hydrocarbures sont une classe de composés organiques constitués uniquement de carbone et d’hydrogène, qui sont à l’origine du pétrole, du gaz naturel et du charbon.

Techniquement, le pétrole brut est composé de pentanes (des chaînes d’hydrocarbure composées de cinq atomes de carbone et douze atomes d’hydrogène), ainsi que d’hydrocarbures plus lourds (des chaînes d’hydrocarbures composées de plus de cinq atomes de carbone). Il peut également contenir d’autres éléments tels que de l’eau, du gaz naturel, du soufre ou d’autres minéraux.

Le pétrole brut classique est le pétrole qui s’écoule de façon naturelle ou qui peut âtre pompé sans âtre chauffé ou dilué. Le pétrole brut est classifié léger, moyen, lourd ou extra lourd, selon sa gravité ou densité, telle que mesurée sur l’échelle de l’American Petroleum Institute (API). La densité API est mesurée en degrés et elle est calculée en utilisant la formule Densité API = (141,5/S.G.) - 131,5 tel qu’illustré dans le tableau.

L’industrie définit le pétrole brut léger comme ayant une densité API supérieure à 31,1° (inférieure à 870 kilogrammes par mètre cube), le pétrole brut de densité moyenne comme ayant une densité API allant de 31,1° à 22,3° (soit de 870 à 920 kilogrammes par mètre cube), et le pétrole lourd comme ayant une densité API oscillant entre 22,3° et 10° (soit de 920 à 1 000 kilogrammes par mètre cube). Quant au pétrole extra-lourd, (le bitume), sa densité API est inférieure à 10° (supérieure à 1 000 kilogrammes par mètre cube). Seulement deux classifications existent en ce qui concerne le gouvernement canadien : le pétrole léger, dont la densité est inférieure à 900 kilogrammes par mètre cube (soit une densité API supérieure 25,7° API) et le pétrole lourd dont la densité est de plus de 900 kilogrammes par mètre cube (soit une densité API inférieure à 25,7°).

De façon moins formelle, le pétrole lourd peut âtre défini comme un pétrole « non récupérable à l’état naturel au moyen d’un puits et des méthodes de production conventionnelles ». Toutefois, il arrive que du pétrole lourd d’une densité API inférieure à 22,3° s’écoule très lentement, mais la plupart du temps, il doit âtre chauffé ou dilué pour lui permettre de s’écouler dans un puits ou un pipeline. La densité API du pétrole lourd de la région de Lloydminster, en Alberta et en Saskatchewan, oscille entre 9° et 18°. Le pétrole lourd compte pour environ 15 pour cent des réserves mondiales actuelles de pétrole. Il contient généralement des impuretés telles que du soufre, des métaux lourds, de la paraffine et du carbone résiduel. Ces substances doivent âtre filtrées avant de procéder au raffinage.

La définition du pétrole lourd s’applique d’autant plus au bitume, que l’on décrit comme du pétrole « qui ne s’écoule pas ou ne peut âtre pompé sans âtre chauffé ou dilué ». Le bitume tiré des gisements de sables pétrolifères de la région d’Athabasca, en Alberta, au Canada, est d’une densité API d’environ 8°, mais est valorisé de façon à atteindre une densité allant de 31° à 33°. Le pétrole valorisé issu de cette opération porte le nom de « pétrole synthétique ».

Les sables pétrolifères sont un mélange de sable, d’eau, d’argile et de bitume brut. Chaque grain de sable comporte trois couches : une couche d’eau, qui entoure le grain de sable, et une pellicule de bitume qui enveloppe la couche d’eau.