TEMARIO
1.
O b j et i v o
2.
C ad a d en e n a d e v al a l o r en en el e l n eg eg o c i o d el e l p et et r ól ól eo eo .
3.
I n tr t r o du d u cc c c ió i ón .
4.
C o nc e p t o s f u n d a me n t al a l es es d e G eo eo l og ía d el e l p e t r ól ól eo eo y d e explotación.
5.
D es es c r ip i p c i ón ón d el e l s is i s t em e m a p et et r ol o l er er o .
6.
C ar ar ac a c t er e r i za za c i ón ón g eo e o l óg óg i c a d e y ac ac i m i en en t o s .
7.
C ar a r ac a c t e ri r i za z a c ió ión
e st át i c a
de
ya c im i m i en e n t os
laboratorio. 8.
C ar a r a ct er er i za z a c ió i ó n p e tr o f í s i c a d e y a c im i en e n t os .
con
d a to s
de
TEMARIO
1.
O b j et i v o
2.
C ad a d en e n a d e v al a l o r en en el e l n eg eg o c i o d el e l p et et r ól ól eo eo .
3.
I n tr t r o du d u cc c c ió i ón .
4.
C o nc e p t o s f u n d a me n t al a l es es d e G eo eo l og ía d el e l p e t r ól ól eo eo y d e explotación.
5.
D es es c r ip i p c i ón ón d el e l s is i s t em e m a p et et r ol o l er er o .
6.
C ar ar ac a c t er e r i za za c i ón ón g eo e o l óg óg i c a d e y ac ac i m i en en t o s .
7.
C ar a r ac a c t e ri r i za z a c ió ión
e st át i c a
de
ya c im i m i en e n t os
laboratorio. 8.
C ar a r a ct er er i za z a c ió i ó n p e tr o f í s i c a d e y a c im i en e n t os .
con
d a to s
de
OBJETIVO
El alu m no enten derá la im po rtan cia de la c aracterizaci ón est átic a de los y acim iento s de hid roc arbu ros , para lo cu al analizará a nalizarálos asp ecto s geo lógico s y p etrofísico s n ecesarios p ara caracterizar cara cterizar un y acim iento ; as ím is m o , des c ri b ir álas té c n ic as p ara d eter m in ar l as c arac ter íst ic as y pro pied ades estáticas del m edio po ros o, lo qu e le perm itirá aplicar té cn icas d e desarr ol lo y a la vez pr og ram ar la expl ot ación d e la reserva de hidro carburos mediante un a recuperació recuperación n eficiente eficiente y pro tegiendo el m edio ambiente.
rentable,
Cadena
de
valor
negocio del petróleo
en
el
Introducción
Que es la CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA DE YACIMIENTOS ?........
Se puede definir como el desarrollo y adecuación de metodologías integradas que permitan una mayor CONCEPTUALIZACIÓN DE LOS YACIMIENTOS, en términos físicos y geológicos. Este concepto, permite definir con certeza la GEOM ETRÍA DE L YACIMIENTO , describiendo sus características PETROFÍSICAS
e integrando datos de diversas fuentes como: geología, registro geofísico de pozos, sísmica y núcleos.
Que es el MODELO ESTÁTICO DE YACIMIENTO ?...........
Es aquel que representa las propiedades de un yacimiento que no varían en F UNCI ÓN DEL TI EM PO , como es el caso de la permeabilidad, porosidad, espesor, cimas, limites, fallas, ambiente de sedimentación, continuidad vertical y lateral de las arenas o carbonatos, petrofísica de los lentes, litología y límites de la roca.
Caracterización Estática
La caracterización d e un yacim iento de hid rocarbu ros c on siste en g enerar u n MOD EL O GEO L ÓGICO del yacimiento (estructuras y propiedades pet ro físic as) b asad o en la in tegr ación d e la i n fo rm ación: GEOFÍSICA, PETR OFÍSICA , GEOL ÓGICA Y D E INGEN IERÍA , co n el f in d e ca lc u lar reservas y crear un plan de desarrollo óptimo del c ampo. Por ello la caracterización es una etapa muy im po rtante en el plan de explotación de u n y a c i m i en t o d e h i d r o c a r b u r o . La etapa inicial de un pro ceso d e caracterización d e yacimiento c ons iste en la generación de un MOD EL O ESTÁTICO INICIAL basado en inform ación previa (estática). Esta in form ación p revia se co ns igu e a p artir d e la interp retación de dato s s ísm ico s 2D y 3D, regis tro de po zos, pru ebas d e labo ratorio
lisis de núcleos (mu estras de ro ca ob tenid as du rante la
Caracterización Estática……..
Dentro de la etapa inicial del pro ceso d e caracterización d e yacimientos se sig uen , en general, las etapas d e m od elización geológic a, m od elización de las p ro p iedad es físic as d e la roc a a partir d e regis tro s, inc lu sión d el anális is d e p r o d u c c i ón y p o r s u p u e s t o i n t e g r a c ión d e l a i n f o r m a c i ón d i s p o n i b l e d el camp o. En la m od elización geológica, un a de las etapas es la o btención d el m od elo estr uc tu ral a par tir de la info rm ación sísm ica y geo lógic a del área, do nd e se dis po ne d e sistem as para in terpretación s ísm ica en 2D y 3D, de esta m anera se in tegra y se o btien e la m od elización Geol ógica. El análisis de lo s reg istro s elé ctric os se b asa en la apl icación d e algo ritm os para estim ar las pro pied ades físic as de la ro ca (permeabili dad y p oro sid ad). Lu ego se integ ran la m od elización g eológica, el análisis de regis tro y la info rm ación d e análisis
de lab orato rio
us and o
un a m etodo log ía d e
Caracterización Estática…….. Esta m etod ol og ía integ ra la info rm ación est átic a dis po ni ble y u tili za la determ inación c uant itativa de la lito log ía de la ro ca, textu ra, co m po sic ión, tipo y tam añ o d e po ro, arcillas y otro s m inerales sens ibl es. Finalm ente, una vez aplicada la m etod olo gía de evaluación s e obti ene un m od elo q ue clasific a los tip os d e roca y define lo s amb ientes de dep ósito, gen eránd os e asíun m od elo est átic o in ici al qu e caracteri za el yaci m ient o en estu di o. En caso d e no existir datos de pro du cción en el cam po , el m od elo estático Inicial se u sa co m o info rm ación d e entrada en l a aplicación d e m é tod os vo lum é trico s p ara estim ar el po tencial del y acim iento (Reservas) con el ob jetivo de determ inar si es o n o rentable su explo tación, evaluando las zonas potenciales de pro du cción. Otr a altern ativ a es la apli cac ión d e los m é to d o s es tad íst ic os p ara gen erar
Caracterización Estática…….. Lo s m é to d os estad ísti co s bu sc an estim ar la di str ib uc ión d e lo s parám etro s a l o l ar g o d e t o d o e l y a c im i e n t o c o n o c i d o s l o s v a lo r e s en l o s p o z o s , d e form a que se ajusten al resto d e inform ación q ue se tiene de la zona do nd e se encu entra el yacim iento , com o p uede ser la ob tenid a po r m é tod os sísm ico s o p or o tro tip o de estu dio s geo lógico s de la zon a. Por otra parte co n l o s m é to d o s es to cást ic o s (bas ado s en
in fo rm aci ón est átic a) se
co ns ig ue cr ear map as de lo s p arám etro s en el área del yaci m ient o q ue tienen la misma probabilidad de ser correctos en fu nción de criterios basad os en la info rm ación co no cid a. Por su pu esto, la gran m ayoría de ellos, no v a a ajustar los datos d e produ cción en los po zos. D eb i d o a q u e e s p o s i b l e c r ea r m u c h o s m o d e l o s g e o l óg i c o s es c a l ad o s equ ivalentes u sand o el m od elado esto cástic o, se evalúa la incertid um bre
Caracterización Estática…….. De esta manera, la simulación del flujo de los mode los geológicos escalado s en lo s percen til es P10, P50 y P90, resultan en u nas cu rvas d e pro du cción acum ulada pesimista, regular y optim ista respectivamente. En el caso d e un yacimiento con histo ria de prod ucc ión, el mo delo estático inicial se usa com o info rmación de entrada para generar un m od elo de sim ulación din ám ico (que adem ás t om a en c uent a la info rm ación de l os fluido s y los d atos de prod ucc ión) que debe ser ajustado para com pletar el pro ceso d e caracterización d el yacimi ento g enerando un m od elo estático final que se ajusta a la historia de pro du cción con el objetivo de obtener un m o d e l o d e p r e d i c c i ón q u e p e r m i t a o p t i m i z ar l a p r o d u c c i ón d e l c a m p o .
Caracterización Estática……..
La m od elación geológica – p etrofísic a int egral s e pu ede d efinir, com o un pro ceso m ediante el cual s e describ en las característic as qu e con trol an la c a p ac i d a d d e a l m a c en a m i e n t o y d e p r o d u c c i ón d e l o s y a c im i e n t o s , u s a n d o tod a la inform ación po sible que se teng a dispo nible. Las pro piedades del yacimiento inclu yen desde un a descripción geológica de la cuenc a, tipos de roc a, dis tribu ción d e facies, am bien te de d epósito, geo m etría de lo s cuerpo s qu e con form an el yacim iento, hasta sus pro piedades p etrofísicas com o so n po rosid ad permeabilidad, saturación d e agu a, etc. Estos datos provienen de diversas fuentes de información como son: estudios geológicos, levantamientos y procesamiento de información sísm ica, regi str os geo físic os de p ozo , mu estras d e núcleo , dato s d e pro du cción, etc.
Caracterización Estática…….. El mo delado de yacim iento s deb ería de inclu ir la infor m ación de tod as las di sti nt as fu entes , entr e más in fo rm ación se u se m ejor s erá la desc rip ción del yacim iento; s in em bargo , en la p ráctica surg en pro blemas c uando se trata de utilizar la info rm ación de m anera sim ultánea, ya qu e no to do s lo s datos están disp on ibles al m ism o tiempo , la calidad d e la inform ación es diferente, la información se tiene en diferentes re soluciones y existen m uch os datos d e imp ortancia que se tienen de m anera cualitativa, com o son las descripciones geológica, que no se pueden i ntegrar en forma co ns ist ente en u n m od elo n u m é ric o.
Caracterización Estática ……..
Datos Relevantes para el Modelo
Las fuentes p rincip ales d e datos para la mod elación geológica – petr o fís ic a de yacim ientos, son inform ación d irecta de núcleos y m uestras de canal, info rm ación ind irecta qu e prov iene de registro s geo físico s d e pozo y la in fo rm ación tam bi é n i nd irec ta de lev ant am ient o s g eofísic os , en p artic ul ar in fo rm ación relac io nad a con la m etod ol og ía sísm ica. Tod a esta info rm ación se m aneja en fo rm a sim ul tánea has ta gen erar un m od elo q ue s erá con trastado con la inform ación din ámic a derivada del sis tema po zo- yacimiento.
Caracterización Estática …… Núcleos La inform ación d e núcleos y d e mu estras de canal, pero prin cipalmente d e núcleos co ns titu ye
la
in for m ación
dir ecta
m ás
valiosa con que se cuenta, pero tiene la desventaja de ser información escasa y dir igid a hacia las p artes m ás im po rtantes del yacimiento . Los n úcleos se estudian en labo ratorio s
especializados
en
análisis
petro físico s para o bten er las pro piedad es in tríns ecas
de
permeabilidad,
la
roc a
saturación
(po ro sid ad, de
fluidos,
Caracterización Estática …… Reg is tr o s Geo fís ic o s . En el añ o d e 1927 en el su r d e Francia, el Sr. Sch lum berg er to m ó el pr im er regi str o (curva d e resistividad) con el ob jetivo de identificar los minerales d e la corteza terrestre. Al obs ervar los resultados que se o btuvieron, se extendió su aplicación en los pozos de hidrocarburo s. Un r egis tro geo físic o es la r epr esent ación gr áfic a de u na p ro pied ad f ísic a de l a ro ca con relación a la profu ndidad. Esta medición es ind irecta; ya que las rocas y los f l u i d o s “están dentro del pozo ” . Las p rop iedades físicas de la ro ca o btenid as a p artir de los registr os geofísico s, co m o son : la poro sid ad, la densid ad, tiem po de tráns ito d e la on da emitid a por el emis or, la resistiv idad, el diám etro del agujero , entre otro s, son d e sum a imp ortanc ia para los estu dio s de caract erización estátic a de yaci m iento s.
EVALUACIÓN PETROFÍSICA CON REGISTROS GEOFÍSICOS
FLUJO DE TRABAJO PARA LA CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA
Conceptos
fundamentales
de Geología del petróleo
PE TR ÓL EO
Del Latín P E T R A M (PETRA , piedra y O L E U M , aceite). Es una mezcla de hidrocarburos que en forma natural se encuentran en la corteza terrestre como gas, líquido o sólido; puede existir en una o varias formas en el mismo lugar y su color puede variar de negro hasta incoloro. Contiene cantidades menores de Nitrógeno, Oxígeno, Sodio , Azufre, etc., como impurezas.
HIDROCARBURO CARBONO
HIDRÓGENO
“C” •
•
•
•
•
Sólido Grupo IV en la Tabla Periódica de los elementos Numero atómico: 6 Tetravalente (4 valencias) Porcentaje del “C”en los hidrocarburos: 82-87 %
“H” •
•
•
•
•
Gas Grupo I en la Tabla Periódica de los elementos Numero atómico: 1 Valencia: 1 Porcentaje del “H” en los hidrocarburos: 13-18 %
FUENTES DE HIDROCARBUROS Y SU EVOLUCIÓN
EVOLUCIÓN DE LA MATERIA ORGÀNICA
CATAGÉNESIS En el proceso de catagénesis la temperatura juega un papel muy importante, por lo que se pueden también realizar divisiones que nos indican los cambios que experimenta la materia orgánica por el incremento del gradiente geotérmico. El grado geotérmico promedio de la tierra es de 1 C por cada 33 metros, por lo que a mayor profundidad mayor
CATAGÉNESIS A los 60 C empieza la generación principal de hidrocarburos líquidos, los cuales son pesados y ricos en nitrógeno, azufre y oxígeno. Con el incremento de temperatura los aceites se van haciendo sucesivamente más ligeros: a los 100 C se produce la máxima generación. Por encima de los 100 , la generación disminuye y se forman hidrocarburos condensados y gases. La ventana de generación de hidrocarburos líquidos se cierra a los 175 C. Es importante señalar que la generación directa desde el
PRINCIPALES ORGANISMOS PRODUCTORES DE MATERIA ORGÁNICA EN EL MAR
Procesos de Generación del Hidrocarburo
Cuenca
Sedimentaria
Luego entonces........
¿Que es una cuenca sedimentaria ? Depresión qu e se rellena de sedimento s d e rocas
preexistentes
q u ím ic a
m ezclad o s
con tinental y/o m arina LAGUNA
CONTINENTE
LAGUNA
DELTA BARRAS
MAR
ROCA
y/o con
de
precipitación
m ateri a
or g án ic a
¿C OMO SE CL A SIFIC A N L OS DEPÓSITOS ECO NÓMICOS DE HIDROCA RB URO S? ......... YACIMIENTO: Es la acumulación natural de hidrocarburos en la corteza terrestre de la misma composición, comprendida en los mismos límites y sometida a un mismo sistema de presión y temperatura en una TRAMPA GEOLÓGICA. CAMPO: Comprende dos o más yacimientos de hidrocarburos relacionados a una determinada condición geológica (cuenca sedimentaria, estructura, formación). PROVINCIA: Comprende varios campos localizados en una región geológicopetrolera, en la cual los yacimientos se formaron en condiciones
CUENCA DEL NORESTE DE MÉXICO
CUENCA DE BURGOS
CAMPO ARCOS
EJEMPLO……CUENCA PRODUCTORA DE GA S NO A SOCIA DO EN EL NORESTE DE
EJEMPLO………….. CUENCA PETROL ERA PRODUCTORA DE A CEITE Y GAS A SOCIADO
cuenca
CAMPOS DEL ESTUDIO GEOLÓGICO La g eolo gía se oc up a de la his to ria de la Tierra, e in clu ye la his to ria de la vida, y cu br e tod os los pr oc esos físic os qu e actúan en la su perfic ie o en la co rt eza terr est res . En u n s ent id o m ás am pl io , est u di a tam b ié n las interaccio nes entr e las ro cas, los su elos, el agua, la atm ósfera y las for m as d e vid a. En la p ráctic a, los geólogo s se esp ecializan en un a r am a, fís ic a, o h is tór ic a, d e l a g eo lo g ía. L a G EOL OG ÍA FÍSICA in c lu y e c am p o s c o m o GEO FÍSICA , PET RO L OG ÍA Y M INER A L OG ÍA , es tá enfocada hacia los p roc esos y las fuerzas q ue dan form a al exterior de la tier ra y q u e actúan en
s u in teri or. Mient ras , la GEOL OGÍA
HISTÓRICA estáint eresada p or la evo luc ión d e la su perf icie t errest re y de s us for m as d e vida e im plic a invest igacio nes d e PA LEONTOLOGÍA,
GEOFÍSICA. L os GEOFÍSICOS ded uc en l as p ro pi edad es f ís ic as d e la Tierr a, ju nt o a su co m po sic ión in terna, a partir de div erso s fenóm enos físic os . Estu dian el cam po geom agné tico , el p aleom agnetism o en ro cas y su elos , los fenóm enos de flujo d e calor en el subs uelo, la fuerza de la g rav edad y l a pr o p agac ión d e on d as s ís m ic as (SISMOLO GÍA ). L a GEO FÍSICA d e ex p lo rac ión , co m b in a tam b ié n in fo rm ac ión fís ic a y geológic a para reso lver pro blem as práctic os r elacio nado s c on la búsqu eda de hidro carburo s, con la localización de estratos d e agua, co n la detección de yacimientos con m inas nuevas de metales y c on div ers os tip os de in gen iería civ il.
LEVANTAMIENTO SÍSMICO
MINERALOGÍA. La c ienc ia de la MINERA LOG ÍA est ud ia los m inerales d e la cor teza terrestre y d e los enco ntrados fuera de la Tierra, com o las m uestras lu n ares o l o s m eteor ito s . La cr is talo gr afía, ram a de la m in eralo g ía, imp lica el estudio de la forma externa y de la estruc tura interna de los cristales naturales y artificiales. Los mineralogistas estudian la fo rm aci ón, la apari ci ón, las p ro pi edad es q u ím ic as y
fís ic as, la
co m po sic ión y la clasificac ión de lo s m inerales. La m ineralog ía determ inativ a es la cienc ia de la ident ific ación d e un esp é cim en p or s us pr o pi edad es físi cas y q u ím ic as. L a m in eralo g ía ec on óm ic a s e especializa en los pro cesos respo nsables de la form ación d e minas, en esp ecial de las q ue tien en im po rtan ci a ind us tri al y estr até gi ca.
GEOLOGIA ESTRUCTURAL. Au nq ue en un princ ipio a los Ing enieros Geólogo s estruc turales les oc up aba especialm ente el análisis de las d eform acion es de lo s estr atos sed im entario s; s in em barg o, ho y en día estu di an m ás las d e las ro cas en g eneral. Com parand o las d istin tas c aracterístic as d e estructu ras se p uede llegar a un a clasificación de tipo s r elacionados . La g eolog ía estr uc tural c om parativa, qu e se oc up a de los gr andes rasgos
externos,
contrasta
con
las
aproximaciones
teóricas
y
experimentales que emplean el estudio microscópico de granos m inerales d e rocas d eformadas. Los geólogo s especializados en la búsq ued a del petróleo y d el carb ón deben us ar la geolo gía est ru ctu ral en s u tr abajo d iario , en esp ecial en la pro sp ecc ión petr ol ífera, do nd e la
TRAMPAS ESTRUCTURALES DE HIDROCARBUROS El tipo de estructura será determinado por: 1. Dirección del esfuerzo principal. 2. Dirección de los esfuerzo de menor intensidad. 3. Tiempo.
SEDIMENTOLOGÍA. Es te c am p o, tam b ié n l lam ado geo lo g ía sed im ent aria, inv est ig a los depósitos terrestres o m arinos, antigu os o recientes, su fauna, su flora, sus m inerales, sus texturas y su evo lución en el tiem po y en el e s pac i o. Lo s s e d i m en t ól o go s e s t ud i an n u m e r os o s r a s g os i n t ri n c ad o s de rocas blandas y du ras y sus secuencias naturales, co n el ob jetivo de reestructurar el entorno terrestre primitivo en sus sistemas estratigráfico s y tectónico s. El estu dio de las ro cas sedim entarias inc luy e dato s y m é to do s t om ado s de o tras ram as d e la geol og ía, co m o la es tr ati g r afía, la g eo lo g ía m ar in a, la g eo q u ím ic a, la m in er alo g ía y la g eo lo g ía del en to rn o .
AMBIENTE SEDIMENTARIO
Los sedimentos pueden ser depositados en los continentes,
PALEONTOLOGÍA. La p aleont olo gía, estu dio de la vid a preh ist órica, inves tig a la relación entr e
los
fósiles
de
ani m ales
(paleozoo log ía)
y
de
p lantas
(paleob otánic a) con plantas y anim ales existentes. L a inv estigación de fósiles m icr os cóp ico s (mic ro paleon to log ía) imp lic a té cn icas dis tin tas qu e la de esp ecím enes m ayo res . Los fósiles, restos d e vida del pasado geológico preservados p or m edios n aturales en la corteza terrestre, so n los datos princ ipales de esta c ienc ia. La p aleont og rafía es la d esc rip ción fo rm al y sis tem átic a de lo s f ósiles (de p lantas y d e anim ales), y las paleon to log ías d e invertebrados
y
vertebrados
disc iplinas s eparadas.
se
consideran
con
frecu encia
sub
GEOLOGÍA ECONÓMICA. Est a ram a m ayo r de la g eolo gía c on ecta c on el anális is , la explo ración y la exp lotación de materia geológica útil para los h um anos , co m o c om b us tib les, m in erales m etálic o s y n o m etálic o s , agu a y en erg ía g eo té r m ic a. Cam pos afines in cluy en la ciencia de la localización de m inerales in d us tr iales o est raté gi co s (g eol o gía de ex pl o rac ión), el p ro ces ado d e m Inas o v etas (m etalu rg ia) y la ap lic aci ón p ráct ic a de las teo rías g eo lóg ic as a l a m in ería (g eo lo g ía m in era).
INGENIERÍA GEOLÓGICA. Los ingenieros geólogos aplican los principios geol ógicos a la investigación de los materiales naturales
—tierra, roca y agua
su perf ic ial y su bt erránea o, la co ns tru cc ión y — im pli cad os en el d is eñ la explo tación de p roy ectos de in geniería civ il. Son representativ os de estos
proyectos
los
diques,
los
puentes,
las
autopistas,
los
oleoduc tos, los desarrollos de zon as de alojam iento y lo s sistem as de ges tión de res idu os . Un a nuev a rama, la geolo gía del entor no , reco ge y analiza datos g eológicos con el objetivo de resolver los pr oblem as creado s p or el us o h um ano d el ento rno natur al. El más im po rtante de ellos es el peligro para la vida y la propiedad que deriva de la co ns tru cc ión de casas y d e otras estru ctu ras en áreas som etidas a
su cesos geológico s, en p articular terremoto s, taludes, eros ión de las co stas e inun dacio nes. El alcance de la geolo gía del entor no es m uy g ran d e al c om p ren d er c ienc ias físi c as c om o g eoq u ím ic a e hi dr o lo gía, ci enc ias b io lógic as y so ciales e ing eniería.
Procesos geológicos Los pro cesos g eológico s pu eden dividirs e en los que se originan en el interior de la Tierra (pro cesos endógenos ) y los q ue lo hacen en s u parte extern a (proc esos exógeno s).
Procesos end ógenos La s eparación d e las gr and es p lacas l ito sf é ric as, la deri va c on tin ental y la exp ans ión de la co rteza oceáni ca p on en en acc ión fuer zas din ám icas asentadas a grand es pro fun did ades. El diastro fism o es un té rm ino general qu e alude a los m ov im ientos de la co rteza pro du cid os po r fu erzas terrestr es end og é nic as q ue p rod uc en las c uenc as d e los o cé ano s , los c o nt in ent es, las m eset as y las m on tañ as. El llam ado c ic lo geotectónico relacion a estas grandes estru cturas con lo s m ovim ientos p r in c i p a les d e l a c o rt e za y co n l o s t i p os d e r o c a s e n d i st i n t o s p a s os d e su desarrollo.
Como se mueven las placas?........
Pr o c es o s ex o g é n ic o s Cualqu ier medio n atural capaz de mo ver la m ateria terrestre se llam a agen te geo m órfico . La c or rient e agua, la su bt erránea, lo s glaciares, el viento y los m ov imientos de agua em balsada en el interio r (com o m areas, olas y co rrientes) so n agentes g eoté rm ico s prim arios. Puesto que s e originan en el exterior d e la corteza, estos pr oc eso s s e llaman ep ígen os o ex ógeno s.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS
TIPOS DE ROCAS Ro c as íg n eas . Rocas fo rm adas por el enfriamiento y la solidificación d e materia r o co s a fu n di d a , c o no c i da c o m o m a g ma . Según las co nd ici on es bajo las q ue el m agm a se enfríe, las ro cas que resultan pueden tener granulado g rueso o fino.
TIPOS DE ROCAS Rocas m etam órficas. R o c as
cuya
c o m po s i c i ón
y
te x t u r a
origin ales h an sido alteradas po r el calor y
la
presión
existentes
en
las
pr ofu nd idades d e la co rteza terrestre. El m e t am o r f i sm o
que
se
p r od u c e
co m o
resultado tanto d e la presión c om o de la temperatura d in am o té rm ic o
recibe o
el
nombre reg io n al;
de el
m e ta m or f i s m o p r od u c i do p o r e l c a lo r o l a
Marmol
TIPOS DE ROCAS Rocas sedim entarias. Rocas co m puestas por m ateriales transform ados, form adas por la acumulación
y
consolidación
de
materia
mineral
pulv erizada
(intemperismo), depositada por la acción del agua y, en menor m edid a, del v iento o d el hielo g laciar. La m ayo ría de las ro cas sedim entarias s e caracterizan por presentar lecho s p aralelos o disc ord antes q ue reflejan camb ios en la velocidad de sedimentación o en la naturaleza de la materia depos itada.
AMBIENTE SEDIMENTARIO Una definición am plia de medio ambiente sedim entario, es: “Lugar de la superficie terrestre en que se realizan proc esos sedim entarios q ue pu eden ind ivid ualizars e en zon as lim ítro fes po r su s c arac teríst ic as fís ic as q u ím ic as y b io lógic as qu e d eterm in an las pro piedades d el sedim ento o roc a sedim entaria y es diferenciable de los am bientes adyacentes ” E s i m p o r t an t e d es t a car q u e l o s m e d io s s e d im en t ar io s n o s o n t o d o s idé nt ico s y su s lím ites no so n neto s, s itu ación q ue d ific ult a la labo r d e su definición y clasificación. Las
estructuras
sedimentarias
presentes
en
las
secuencias
estratificadas, el tipo de roc a, su espesor y com pos ición m ineralógica, dan infor
ació
bre el a biente sedim entario en que se form ó
AMBIENTE SEDIMENTARIO…..
Para hacer la diferenc iación d e am bientes, es n ecesario el cor recto establecim iento d e las c on dic ion es Hidro din ám icas d el am biente; esta in fo rm aci ón hi dr o di n ám ic a es tápr esen te en:
Las estructu ras sedimentarias prim arias, las cu ales pro porc ionan info rm ación so bre las c on dic ion es de energía al m om ento d el depósito (velocidad d e flujo, profun didad, turbulencia)
La textura de los s edimentos , que brin da inform ación acerca del m edio y m odo de transpo rte del material.
AMBIENTE SEDIMENTARIO…..
CONTINENTALES GLACIARES,
EOLICOS,
LACUSTRES,
ABANICOS
ALUVIALES,
FLUVIAL ES y KÁRSTICO.
TRA NSICIONA LES O MIXTOS PA LU STRES, COSTEROS, DELTA S, ESTUA RIOS y L A GUNA S.
MARINOS PLATAFORMA CLÁSTICA, PLATAFORMA CARBONATADA, RAMPAS, TAL UD CONTINENTAL y PLA NICIES AB ISAL ES (CUENCAS)
TRA MPA G EOL ÓGICA
Es u n a carac terís tic a geo lóg ic a qu e perm ite qu e el aceite y/o g as se acu m ule y co ns erve de manera natural du rante un cierto periodo d e tiemp o . Son recep tác u los cerr ado s en la corteza terrestre que cuentan con rocas alm acenado ras y ro cas s ello en p os ición tal q u e p e r m i t en s e ac u m u l en l o s h i d r o c a r b u r o s . Las trampas petroleras tienen una d eter m in ad a fo rm a, tam añ o g eo m etr ía, ci er re y área d e d ren aje.
CLA SIFICA CION DE TRAMPA S
TRAMPAS ESTRUCTURALES
TRAMPAS POR VARIACION DE PERMEABILIDAD (SE INCLUYEN A LAS TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS)
TRAMPAS MIXTAS
a) Pliegues anticlinales. b) Domos y diapiros. c) Fallas normales. d) Fallas inversas. a) Cambios de facies. b) Discordancias: angulares y Paleogeomórficas. c) Variación causada por aguas subterráneas. d) Variación causada por truncamiento. e) Combinación de elementos estructurales con variación de permeabilidad. f) Hidrodinámicas.
TRAMPAS GEOLÓGICAS: A) ANTICLINAL B) FALLA C) DISCORDANCIA
TRAMPA ESTRUCTURAL (EN DOMO SALINO)
EJEMPLO DE TRAMPA ESTRUCTURAL (EN DOMO SALINO), YACIMIENTO AMOCA
TRAMPA ESTRUCTURAL (EN ANTICLINAL)
PLIEGUE: ANTICLINAL EL PEÑON
TRAMPA ESTRUCTURAL (POR FALLA INVERSA)
ANTICLINAL DISLOCADO POR FALLA NORMAL
TRAMPAS POR VARIACIÓN DE PERMEABILIDAD
TRAMPAS MIXTAS
Sistema Petrolero
SISTEMA PETROLERO •
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Roca generadora Migración Roca almacenadora Roca sello Trampa Sincronía
SISTEMA PETROLERO •
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Que es un sistema petrolero? Procesos de generación del hidrocarburo. Tipo de materia orgánica en la roca madre. Definición y tipos de trampa. Tipo de roca sello. Concepto de play. Procesos del sistema petrolero y eventos.
A que nivel de investigación se tiene que estudiar el hidrocarburo?....... Análisis de la cuenca
Sistema Petrolero
Concepto de Play
Pozos exploratorios
Desarrollo de campos
Hace referencia en la secuencia estratigráfica y estilo estructural de las rocas sedimentarias. Describe la relación genética entre las rocas generadoras de hidrocarburos y las rocas almacén. Describe el tipo y forma de la trampa Comportamiento Geológico y Caracterización de Yacimientos.
Luego entonces......¿Que es un sistema petrolero?....... Un SI STEM A PETROL ERO se puede definir como un sistema de generación de petróleo dinámico que se desarrolla en un espacio y una escala de tiempo Geológico. •
Un SI STEM A PETROL ERO requiere de la sincronía de ciertos elementos Geológicos y eventos esenciales, para la formación de los yacimientos de hidrocarburos; estos incluyen: •
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Roca Generadora Expulsión Migración Acumulación Retención. (from Demaison and Hulzinga, 1994)
ELEMENTOS Y PROCESOS DEL SISTEMA PETROLERO Los ELEMENTOS esenciales y los PROCESOS que contribuyen a la generación de los hidrocarburos, cuyo origen es una sola roca fuente activa son los siguientes: •
Elementos
Procesos
Roca generadora (madre)
Generación “cocina”
Ruta de migración
Migración
Roca almacén Roca Sello
Acumulación Preservación
Petroleum System Events Chart Sincronización de los elementos y procesos
ELEMENTOS DEL SISTEMA PETROLERO Roca Generadora Roca Almacén
Una roca con abundante materia orgánica propensa a generar hidrocarburo. Una roca capaz de almacenar hidrocarburos.
– Porosidad
Espacio de los poros entre los granos de roca en la que el aceite y gas se acumula.
– Permeabilidad
La facilidad con la que el aceite y el gas puede moverse a través del espacio de los poros entre los granos de la r oca.
Roca sello
Cualquier roca que evita la migración de los fluidos desde el yacimiento.
Rutas de Migración
Dirección por donde se mueven el petróleo y el gas de la roca fuente para llegar a la trampa.
Trampa
La configuración estructural y estratigráfica donde se acumula el aceite y gas.
Características de la roca generadora
Clastos de grano fino (arcilla y limo) y carbonatos.
Contienen de 1 - 10% de materia orgánica.
Baja porosidad y permeabilidad de matriz. Clastos de grano fino (arcilla y limo)
Roca Madre Carboni ferous Sour ce Rock
M ari ne H ydrocarbon Sour ce Rocks
Roca Madre Las
Vista al microscopio de materia orgánica de tipo maderaceo (generador de gas)
Roca
sedimentos
Generadora arcillosos
consiste y
de
calcáreo
arcillosos ricos en materia orgánica depositados en ambientes marinos de aguas profundas de baja energía.
Vista al microscopio de materia orgánica de tipo algáceo (generador de aceite)
Roca Almacén
K
Porosidad (P)
Permeabilidad (K)
•
Roca que permite el alojamiento de los hidrocarburos en su medio poroso.
Migración, trampa y sello •
Lo s hid roc arbur os
m igran a travé s del sub su elo, en el
curso d e su m igración, los hidro carburos encu entran una roca imperm eable quedando atrapados. •
Los hidrocarburos se acomodan en función de su densidad.
•
Rutas
de
migración:
fallas,
fracturas,
superficies
dis cor dantes y de estratificación, alta perm eabilidad
1 GAS
ACEITE AGUA
2
SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN SISTEMA PETROLERO
O
Geographic Extent of Petroleum System Extent of Play Extent of Prospect/Field O O Extención estratigráfica Petroleum System
Essential Elements of Petroleum Roca generadora activa System
Petroleum Reservoir (O) Fold-and-Thrust Belt (arrows indicate relative fault motion)
Overburden Rock Seal Rock Reservoir Rock Source Rock Underburden Rock Basement Rock Top Oil Window Top Gas Window
o n y e r l l a e t n r e e d m i a d c e n S e u C
Generación, Migración y entrampamiento de hidrocarburos Sello X
X
X Fault (impermeable)
OWC
X
Seal Oil accumulation
Top of oil window
HC migration Sello Reservoir rock
Source rock
Source Rocks – Oil or Gas? Petroleum System: Maturation At 2100 m / 7000 ft depth (149°F o 65°C ) the minimum temperature for the formation of oil is reached At deeper levels, at temperatures above 302°F o 150 °C, organic matter will be transformed to natural gas At deeper levels the organic material gets carbonized
Total de carbón orgánico (TOC) Generación de aceite basada en la madurez Grado de generación de hidrocarburo Pobre
TOC, en lutita (% TOC en carbonatos (% en en peso) peso) 0.0-0.5 0.0-0.2
Regular
0.5-1.0
0.2-0.5
Bueno
1.0-2.0
0.5-1.0
Muy Bueno
2.0-5.0
1.0-2.0
Excelente
>5.0
>2.0
Types of Kerogen and their Hydrocarbon Potential
Kerogen HC Origin Environment Kerogen Form Potential Type Alginite Algal bodies I Structureless debris of algal origin Aquatic Amorphous Kerogen Structureless planktonic Oil material, primarily of marine origin II Skins of spores and pollen, Cuticle of leaves and Exinite herbaceous plants Gas, Terrestrial Fibrous and woody plant III Vitrinite fragments and structureless, some oil colloidal humic matter Mainly gas IV
Inertite
Oxidized, recycled woody debris
None
Tipo de hidrocarburo (aceite o gas) E l petr ól eo y gas es están f or ma mados dos por el cr aqu aque eo té té r mi co de los l os compue compu estos or gán i cos en ter terrr ados en r ocas de gr an ano o fi f i n o.
Algas =
Rico en hidrógeno = ACEITE (preferenteme (preferentemente) nte)
Madera =
Pobre en hidrógeno = GAS (preferentemente) (preferentemente)
Schematic Representation of the Mechanism of Petroleum Generation and Destruction g n i t a e H d n a l a i r u B e v i s s e r g o r P
Organic Debris Oil Reservoir Kerogen
Initial Bitumen
Thermal Degradation Oil and Gas Cracking Carbon
Migration
Methane (modified from Tissot and Welte, 1984)
Una vez que el hidrocarburo se genera y este emigra, ¿a dónde se va?...................
Hydrocarbon Trap Types
Discordancia
Trapping Mechanisms
Anticlinal
Structural
Stratigraphic
Rock layers are folded into a dome
Fault
Offset of rocks such that oil and gas accumulates in reservoir offset against a seal
Salt Dome Traps
Reservoir rock truncates up against a dome of piercement salt
Rock layers changing from good reservoir to nonreservoir due to a change in facies or rock type (pinchout), reservoir quality (diagenesis), or by removal (erosional unconformity)
Structural Hydrocarbon Traps
Trap Redefinition using Enhanced Seismic Data 3.4
Conventional
3.6
3.4
3.6
Enhanced
La utilización de software especializado para procesar los datos sísmicos, ha permitido definir las trampas que originalmente se clasificaron como estructural y que realmente son de tipo estratigráfico.
Ejemplo de una “Trampa estratigráfica”
Componentes de un prospecto Geológico
Petroleum System Processes
Ejemplo de un Sistemas petrolero en México, “CUENCA TAMPICO MISANTLA” En la Cuenca Tampico Misantla las interpretaciones geoquímicas y modelos de generación han documentado la existencia de los sistemas petroleros: Jurásico-San Andrés, Jurásica - Tamabra-Abra y Jurásico-Chicontepec Canal. Esto esta basado en la correlación entre biomarcadores de extractos de rocas vs biomarcadores de aceites de yacimiento, lo que ratifica y complementa el subsistema generador conocido Jurásico Superior
