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CAPITULO II
T R AM P P A S P E ET TR OLI F FE E R A S
I.
INTRODUCCIÓN:
Es muy importante recordar que el primero de los elementos principales de un reservorio de petróleo es la roca reservorio que tiene gran importancia para la geología del subsuelo. La segunda es la existencia de poros y huecos comunicados entre sí, capaces en su conjunto de contener y almacenar petróleo. El tercer elemento lo constituyen los fluidos (petróleo, gas y agua) en movimiento o capaces de entrar en movimiento y que ocupan los espacios porosos. Por último el cuarto elemento es la trampa petrolífera, que es lugar que impide que el petróleo y gas sigan fluyendo, migrando o desplazándose. Dado que el petróleo y gas son más livianos que el agua, dado también que las rocas reservorios tienen una pendiente regional aunque leve el petróleo se mueve con el agua tanto en sentido vertical como horizontal hasta que una roca permeable o menos permeable obstaculiza su movimiento. El estrato que cubre la roca reservorio se llama techo, es decir un techo cóncavo desde abajo impide que el petróleo y gas escapen localizando el yacimiento de ambos. Este tipo de barrera constituye una trampa estructural. Por otra parte un cambio o disminución lateral de la permeabilidad y porosidad debido a cambios o variaciones de facies u otros cambios estratigráficos forman junto con el techo una barrera interior denominada trampa estratigráfica. Las trampas estructurales son el resultado de modificaciones en la forma de la roca reservorio. Las trampas estratigráficas a su vez, se producen por modificaciones en la continuidad de la roca reservorio. Es importante tomar en cuenta que el trabajo del geólogo petrolero es tratar de localizar una combinación de estos dos tipos de trampas favorables antes que se descubra el yacimiento. Por lo tanto lo más fácil de determinar por anticipado antes de la perforación es la presencia de trampas que resulten de los rasgos estructurales de la roca reservorio. Es posible por la tanto hacer mapas de superficie, mapas estructurales, mapas del subsuelo, y relevamientos geofísicos. En cambio resulta más difícil determinar la naturaleza de la roca reservorio y sus características, tales como: porosidad, permeabilidad extensión; de hecho es imposible determinar estas características sin los suficientes datos del subsuelo que solo pueden obtenerse con la ayuda de la perforación; así como también en base a los estudios de los perfiles de pozos, recortes de perforación y los testigos. 7
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Por lo tanto el método más simple y más frecuente en que una formación enterrada permeable pueda transformarse en trampa es el plegamiento de un anticlinal. El anticlinal es la trampa más fácil de revelar y a menudo es posible hacer el mapa desde la superficie. Desde un primer momento se noto la estrecha relación entre los yacimientos de petróleo y gas y lo cual llevo a la enunciación de lo que se conoció durante largo tiempo como la teoría anticlinal. Finalmente los geólogos de todo el mundo buscan anticlinales y domos salinos para perforar, dejando casi por completo de lado otro tipo de trampa, es por eso que la teoría de anticlinal tuvo importancia en la exploración que merece que estudiemos brevemente su desarrollo y su modificación gradual hasta convertirse en una teoría de las trampas.
Teoría Anticlinal.- aunque el petróleo se conoce desde las primeras crónicas del hombre solo se comenzó a pensar seriamente el por qué, dónde y cómo se acumula un yacimiento cuando adquirió gran importancia económica. El descubrimiento que hizo Edwar L. Drake, en el oeste de Pensilvania en el año 1859 señalo el comienzo de la moderna industria petrolera, aun cuando ya se había extraído petróleo de varios pozos en diversas regiones del mundo. Drake demostró que la perforación en busca de petróleo podría ser exitosa y la cantidad de petróleo extraído, aunque escaza si se la compara con la producción actual, que demostró al mundo que la mejor manera de extraer petróleo era mediante la perforación en cuestión la cual sigue vigente dado que la demanda sigue creciendo siendo de gran importancia para la geología del petróleo. Diversas teorías han tratado de explicar las condiciones que produce un yacimiento de petróleo y gas para prevenir donde pueden encontrarse esas condiciones y por lo tanto donde hay que perforar para encontrar hidrocarburo. De todas las teorías existentes se tiene que la teoría anticlinal es la que mereció más atención durante mucho tiempo. El descubrimiento de esta teoría en las expectaciones geológicas es en sí de mucho interés. Dicha teoría fue concebida incluso antes del descubrimiento de Drake, modificada y ampliada con el curso de los años, hoy en día sigue siendo tan valiosa en su fundamento como cuando se la enuncio por primera vez. Es decir varios geólogos llegaron a la conclusión de que los anticlinales eran el mejor lugar donde debería buscarse petróleo. Es importante que cuando se va a realizar la perforación de pozos los mismos estén situados o ubicados sobre o cerca de un eje de anticlinal y no en los sinclinales, los cuales proporcionan poco o nada de petróleo y en muchos casos grandes cantidades de agua. Aun cuando en la actualidad el termino teoría anticlinal puede haber caído en desuso, el principio fundamental que la sustenta según el cual el petróleo y gas se acumula lo más arriba posible en el reservorio sigue siendo tan valido hoy como antes, oséa cuando apareció dicha teoría. 8
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DEFINICION DE TRAMPA:
II.
Existen muchas definiciones de trampas petrolíferas pero en realidad la misma se puede definir como aquella configuración geométrica que tenga el petróleo cualquiera sea su forma o la causa que la origine. La característica principal en la trampa es que tiene la posibilidad de acumular y retener en su interior el petróleo y el gas. En otras palabras una trampa es una masa de roca almacén o roca reservorio completamente rodeada por encima en cierto nivel de roca impermeable o no permeable. III.
CLASIFICACIÓN DE LAS TRAMPAS PETROLÍFERAS:
En general se puede decir que existen numerosas clasificaciones de las trampas petrolíferas, pero ninguna de ellas es muy satisfactoria, ya que muchas trampas son únicas y no se hallan en ni uno de los grupos de las clasificaciones. Sin embargo se considera que la siguiente clasificación resulta útil, ya que incluye a casi todos los tipos de trampas de las que se sabe que contienen petróleo y gas comercial. Por lo tanto se tienen 3 grupos de trampas que son:
Trampas Estructurales.- son trampas formadas como consecuencia de una deformación de la roca reservorio que contienen a los hidrocarburos. Dichas trampas que son formadas principalmente por plegamiento y fallamiento son las más fáciles de identificar en la superficie y las que pueden mejor localizarse en el subsuelo por medio de métodos geofísicos. Son también las que ayudan mejor al descubrimiento de los hidrocarburos. Existen 2 tipos de trampas estructurales:
Trampas por plegamiento (anticlinal).- dichas trampas llamadas también trampa anticlinal y cuyo origen único y principal es el plegamiento se producen cuando las formaciones se pliegan hacia arriba formando un arco. El petróleo se mueve hacia la parte más alta del plegamiento y es contenido por la capa impermeable que está sosteniendo en la parte de arriba. Este tipo de plegamiento presenta también otras formas como es el caso de los llamados domos salinos. Por otro lado se tiene que la capacidad de una trampa por plegamiento para contener el petróleo y gas depende básicamente del llamado cierre estructural, del espesor de la roca reservorio, de la porosidad efectiva de la roca, de la presión del reservorio y de las condiciones del flujo de los fluidos a través de la roca.
Trampas por fallamiento.- las fallas normales o directas e inversas en la roca reservorio han sido total o parcialmente responsables de la formación de las trampas de muchos yacimientos de petróleo y gas. En realidad la mayor parte de los yacimientos que se encuentran en trampas estructurales han sido modificados por fallas.
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Por lo tanto se tiene que una trampa por fallamiento tiene lugar cuando las formaciones a cada lado del plano de falla han cambiado su posición de manera que el petróleo no puede seguir migrando o desplazándose. Por ej: una formación impermeable que forma parte de la falla puede moverse hacia arriba y hacia abajo sellando entre paredes impermeables la migración del petróleo oséa que no permite que el petróleo se escape. El fallamiento pude ser la causa única de la formación de una trampa, pero es más frecuente que las fallas formen trampas combinadas con otras estructuras como ser el plegamiento de los estratos o bien por una variación de la secuencia estratigráfica de dos parámetros importantes como la permeabilidad y la porosidad. También es importante recordar que una falla se define como una ruptura o fractura de uno o más estratos rocosos, en los cuales un estrato se ha movido o desplazado con respecto a otro deslizándose a través del plano de falla. Resumiendo se tiene que el método más exitoso para localizar trampas petrolíferas es mediante la elaboración de planos estructurales, de superficie, subsuelo y mapas geofísicos.
Trampas
Estratigráficas.- se
denominan
trampas
estratigráficas a aquellas que son el resultado de una variación horizontal de la litología de la roca reservorio o de una ruptura en su continuidad o como también a aquellas que resultan cuando la capa que contiene el yacimiento es sellada por otras capas o bien por un cambio de la porosidad y la permeabilidad. Existen dos tipos de trampas estratigráficas:
Trampas estratigráficas primarias.- son el resultado directo del ambiente disposicional de la naturaleza del material de la roca reservorio y de las condiciones bajo las cuales se ha depositado. La importancia de una trampa estructural primaria está determinada por la forma y disposición de la roca reservorio.
Trampas estratigráficas secundaria.- las mismas resultan de anomalías o variaciones estratigráficas que desarrollan después de la depositación y diagénesis de la roca reservorio. Están asociadas casi siempre a discordancias (no erosión no depositación de sedimentos), por lo tanto se pueden denominar trampas de discordancias.
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Una discordancia se define como una interrupción en la secuencia litológica y está señalada por una superficie de diagénesis o no depositación de manera tal que se pueda observar los grupos de estratos separados por dicha superficie.
Trampas Combinadas.Domos Salinos.- se trata de un cuerpo intrusivo de sal que por acción de las fuerzas compresionales que existen en el interior de la tierra asciende desde zonas profundas hacia la superficie por plasticidad de estos cuerpos intrusivos de sal. Cuando una capa de sal muy potente se encuentra cubierta por un considerable espesor de sedimentos, puede entrar en desequilibrio o desconcentrarse y que presenta las condiciones favorables para ascender a la superficie de la tierra dando lugar a la formación de los llamados domos salinos o diapíricos. Está tectónica particular de sal independiente de la tectónica regional, da lugar a la aparición de un gran número de trampas que pueden formar un yacimiento de hidrocarburos. Por otra parte un domo de sal es una estructura en la cual las regiones de la corteza terrestre han forzado
a
los
depósitos
de
sal
normalmente
estratigráficos
a
fluir
lateralmente
y
ascendentemente en forma elástica, primero abombándose y después rompiéndose en muchos puntos los sedimentos que están dispuestos sobre la superficie de los sedimentos salinos. Entre los muchos tipos de trampas de petróleo y gas los que resultan de flujo plástico de sal de forma muy curiosa que a pesar de su rara naturaleza y origen se tiene un buen porcentaje de petróleo mundial el cual procede de estructuras tales como los núcleos de sal.
Clasificación.- en este tipo de estructuras se tiene a aquellos domos salinos:
Sin rotura de estratos.- en este tipo se incluye el estrato de sal estratificado que aumenta totalmente de espesor por plasticidad, pero no rompe los estratos subyacentes, oséa se trata de un anticlinal que presenta la forma de un lacolito.
Con rotura de estratos.- en este tipo de estructura todas las intrusiones de sal cortan la estratificación de los sedimentos superiores. Algunas masas de sal siguen fisuras y tienen por eso formas de diques que son los más abundantes y en algunos casos la sal ha alcanzado la superficie a través de estos conductos o fisuras. Las intrusiones de sal son de tipo vertical.
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Trampas Vacías.- en muchas áreas o regiones este tipo de trampas vacías o llenas de agua se ha reducido en un cierto número de posibles explicaciones que son las siguientes:
No existió material orgánico original.- la ausencia de material orgánico en la secuencia sedimentaria pude ser debida a un clima desfavorable, a una sedimentación demasiado rápida, a las condiciones de sedimentación o bien a la destrucción de material orgánico durante la etapa geoquímica.
No hubo generación de petróleo.- como no conocemos los procesos de producción de petróleo podemos hacer únicamente suposiciones con respecto a lo que pudo ser la causa de la falta de transformación de materia orgánica en hidrocarburos gaseosos y líquidos. Las posibilidades sugeridas incluyendo la ausencia de bacterias apropiadas, tiempo transcurrido inadecuado y a una cobertura inadecuada. Que
el petróleo no alcanzo la trampa.- esto puede ser debido a un dique o a una desviación
con buzamiento debajo de la capa es decir que el dique puede estar constituido por una permeabilidad lenticular o por una falla.
El petróleo se ha escapado.- se tiene que las fisuras y fallas pueden constituir camino de escape de los hidrocarburos hasta la superficie donde se disipan.
Destrucción del petróleo.- los hidrocarburos de una roca pueden ser destruidos de 3 formas:
Por un diastrofismo relativamente intenso.
Por meteorización.
Por la actividad bacteriana que consumen el petróleo.
La trampa se formó demasiado tarde.- se puede decir que la época de acumulación del petróleo es de gran importancia. Evidentemente una trampa no tiene valor alguno si se forma después que los hidrocarburos hayan cesado o terminado de migrar a través de las rocas.
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