SistemasPetroleros

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR DECANATO DE ESTUDIO DE POSTGRADO CATEDRA DE ANALISIS DE SISTEMAS PETROLEROS GC6421 JORGE L. HIDALGO B. C.I. 4.774.755

TAREA # 1 a) Explique con sus propias palabras el concepto de tiempo crítico (“Critical time”). Recibe el nombre de tiempo crítico, o momento crítico al punto localizado en el tiempo y seleccionado por el investigador que mejor representa la generación migración y acumulación de hidrocarburos en un sistema petrolero. Un mapa y la sección transversal con una representación de la historia de soterramiento, trazan el mejor momento crítico y muestran la amplitud geográfica y estratigrafía del sistema. Este momento critico es alcanzado cuando la carga litostatica y el gradiente geotermico produce condiciones para que se alcance lo que se conoce como “ventana de petróleo”, que son condiciones de presión y temperatura necesarias para la generación de hidrocarburos. Figura 1.

b) Explique de manera ilustrada y en sus propias palabras comparando y

contrastando: i)

SISTEMA PETROLERO

ii)

PLAY

iii)LEAD

bi) SISTEMA PETROLERO Se define como Sistema Petrolero al sistema natural que engloba los elementos y procesos geológicos que son esenciales para que una acumulación de petróleo o gas pueda existir.

PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Figura 1. Diagrama de soterramiento en la que se observa el momento critico 250 millones de años y la entrada en ventana de petróleo entre 260-240 millones de años.

El sistema describe los elementos interdependientes y los procesos que constituyen la unidad funcional que crea las acumulaciones de hidrocarburos. Además, incluye la zona de maduración de la roca madre (ventana de petróleo), la red de distribución natural (migración), y “menes” descubiertos y genéticamente relacionados. La presencia de petróleo es la prueba de que un sistema existe. Al realizar la carta de eventos de un Sistema petrolero obtenemos un registro completo el sistema petrolero de la generación, migración y acumulación y pérdida de petróleo y gas en un sistema petrolero a través del tiempo geológico.

Elementos esenciales del Sistema Petrolero. Figura 2 Los elementos del Sistema Petrolero son los siguientes:

-Roca Madre: Debe ser rica en materia orgánica mas del 3% de su configuración litológica para poder generar cantidades económicamente rentables de hidrocarburos.


-Roca Reservorio: Esta roca debe ser porosa y permeable para poner contener y permitir la extracción de hidrocarburos.

-Roca Sello: Esta roca debe ser impermeable o con poca porosidad para impedir que el petróleo continúe en su proceso de migración.

-Roca de sobrecarga o soterramiento. Toda esta carga litostatica es decir formaciones rocosas suprayacente son las que va producir las condiciones de presión y temperatura necesarias para que la roca madre entre en ventana de petróleo.

Procesos Geológicos. Los Sistemas petroleros presentan 2 procesos geológicos esenciales: -Formación de la trampa. trampa . Figura 3. -Generación migración y acumulación de los hidrocarburos. - Preservación en el tiempo Los elementos y procesos esenciales para que se lleve a acabo un sistema petrolero deben ubicarse correctamente en el tiempo y espacio a fin de que la materia orgánica incluida en una roca madre pueda convertirse en una acumulación de petróleo. Un sistema petrolero existe donde todos los elementos y procesos geológicos descritos con anterioridad, se producen o se piensa que tienen un oportunidad razonable o probabilidad de ocurrir. La investigación de un sistema petrolero identifica, nombra y determina el nivel de certeza y trazan mapas de la extensión geográfica, estratigrafía y tiempo de un sistema petrolero. La investigación incluye ciertos componentes: -Correlación geoquímica petróleo - petróleo. -Correlación geoquímica petrolero - roca madre. -Grafica del historial de soterramiento. -Mapa del sistema petrolero. -Sección transversal del sistema petrolero. -Sección transversal del sistema petrolero. -Carta de eventos. -Tabla de acumulaciones de hidrocarburos.


-Determinación de la eficiencia de la generación – acumulación.

Figura 2. Elementos y Procesos Geológicos involucrados en un Sistema Petrolero.


Figura 3 .La ilustración, nos permite observar tipos de trampas diferentes; estratigráficas y estructurales.

Para la identificación de un sistema petrolero se debe mantener la siguiente metodología : a) Buscar algún indicio de presencia de petróleo. Localización de “ mene s” s” o muestreo de gases para análisis geoquímico. b) Determinar el tamaño del sistema de petróleo con la siguiente serie de pasos: -Grupo genéticamente de sucesos relacionados con el petróleo y con el uso de las características geoquímicas y ocurrencias estratigráficas. -Identifique la fuente usando correlación petróleo – roca madre. -Localizar la zona general de la maduración de la roca madre activa responsable de los sucesos del petróleo genéticamente relacionados. -Haga una tabla de acumulaciones para determinar la cantidad de hidrocarburos en el sistema petrolero. c) Nombre del sistema petrolero. La convención adoptada para darle nombre a un sistema petrolero viene dada con las siguientes normas:


- La roca madre. - El nombre de la roca reservorio que contiene el mayor volumen de petróleo en el lugar. - El símbolo que expresa el grado de certeza. Los grados de certeza con que puede ser identificado un sistema petrolero y están referidos al nivel de confianza que se tenga con respecto a la roca madre. Con esa consideración se presentan tres grados de certeza los cuales son:

(¡) Conocido. Una correlación positiva petróleo – roca madre o gas – roca madre.

.

( ) Hipotético. No existe una correlación positiva petróleo roca madre pero hay evidencias geoquímicas.

(?) Especulativo. Se presentan evidencias geológicas y geofísicas. Los sistemas petroleros están limitados por el tiempo y el espacio. Cada sistema puede describirse en términos de su propio y exclusivo tiempo y espacios elementos y procesos. Todos los eventos y procesos geológicos dependen en gran forma de la geodinámica de la cuenca sedimentaria la cual es determinada por la tectónica de placas global. Figura 4.


Figura 4. 4. Ilustración de los elementos y procesos geológicos presentes en un sist ema petrolero y sus límites espaciales y temporales.

bii)

PLAY. Podemos definir “Play” como una combinación particular de rocas madre,

sello y reservorio asociadas a una trampa con acumulaciones probadas de hidrocarburos. Entonces podemos decir que un “ play “posee extensión geográfica y en dicha área pueden estar ubicadas varias estructuras. De tal forma que en un “ play “existen uno o mas “Lead” geológicamente relacionados y los cual serán evaluado para su perforación y la determinación de posibles “Prospectos” o locaciones. biii) LEAD. Una estructura la cual puede contener hidrocarburos recibe el nombre de “LEAD”. Es decir “LEAD” es cualquier indicación o sugerencia de la presencia de la trampa en el subsuelo que da a los geólogos una base para continuar con la exploración mas a fondo. Una vez determinado los “Lead” las evaluaciones y estudios posteriores lo podrán convertir o no en un “Prospecto” Para convertir un “LEAD en “Prospecto” perforable estudios geológicos y geofísicos se necesitan llevar a cabo. Esto incluye en el ámbito geológico si el área tiene algunos afloramientos, estudios sísmicos en 2D y 3D.


c) Describa de manera ilustrada el Sistema Petrolero que se esperaba en el Domo de Schlee Cañon de Baltimore. Capítulo 2 AAPG . El domo de Schlee es una estructura localizada costa afuera en el Atlántico. De la interpretación sísmica se realizó un mapa estructural al tope del Cretácico Inferior convertido en profundidad y se observo cierre máximo cercano a los 6050 pies en la estructura (Anticlinal). Figura 5 Había miles de pies de roca sedimentaria depositada en ambiente favorable (margen de plataforma carbonática) para el desarrollo de roca madre teniendo una historia de madurez termal compatible con el tiempo de formación de la trampa. Se encontraba también una excelente ruta de migración de la roca madre a la estructura de la trampa sísmicamente bien definida. Y combinándose una excelente roca reservorio con su sello.


Figura 5. Mapa estructural del Domo de Schlee al tope del Cretácico Inferior (LK). Modificado de Smith 1994, reproducido de Prather 1991.


ci) Incluya una carta de eventos antes y después de perforar. Figura 6 y 7.

Figura 6. Carta de eventos del Sistema petrolero Jurasico Superior-Cretácico Inferior (?). Para el Domo de Schlee antes de la perforación .


Figura 7. Carta de eventos del Sistema petrolero Jurasico Superior-Cretácico Inferior (?). Para el Domo de Schlee despues de la perforación.

cii) Utilice ambas para explicar la razón de falla del pozo exploratorio. El sistema petrolero determinado antes de la perforación del pozo exploratorio fue con grado de certeza especulativo (?) (Evidencias geológicas y geofísicas). Debido a que existía riesgo con respecto a la existencia de la roca madre y este parecía minimizado por el ambiente depositacional inferido de la sísmica y al grueso paquete de sedimentos en el cual la roca madre podía yacer. La gran decepción de encontrar el pozo exploratorio seco se debió en primer término que las lutititas transgresivas del Jurasico Superior nunca fueron capaces de generar hidrocarburos. Segundo que la transición de arrecife carbonático a capas rojas oxidadas ocurrió sobre un breve intervalo entre el Jurasico Superior y Medio.


d) Elabore una carta de eventos del sistema petrolífero para la Faja Petrolífera del Orinoco en Cerro Negro. Utilice información publicada, ej. Los capítulos 1 y 2 de WEC 97 de Ostos et al. Figura 8

Figura 8. Carta de eventos del Sistema Petrolero Oficina (¡) en la faja petrolífera del Orinoco, campo Cerro Negro.

En el Sistema Petrolero Oficina (¡) las formaciones involucradas son las siguientes: La Formación Oficina con sus Miembros Morichal, Yabo Jobo y Pilón, edad Mioceno Temprano. Suprayacente ala Formación Oficina se encuentra la Formación Freites de edad de Mioceno Medio. La trampa del Sistema petrolero Oficina (¡) es estratigráfica y su desarrollo ocurre a partir del Mioceno Tardío. La carga ocurre durante el Mioplioceno . La generación o la entrada en ventana de petróleo se produce a finales del Mioceno. El momento ocurre en la actualidad.


e) Discuta si la Memoria 35 de AAPG considera el concepto de Sistema Petrolero. Desde el tema #1 que se trata en la memoria ya aparece en el concepto de sistema petrolero implícitamente. Se trata de establecer un modelado de geoquímicogeológico que enlaza el proceso de generación migración y entrampamiento del hidrocarburo. Si discuten y elaboran conceptos para origen y migración de hidrocarburos, se evalúan cuencas, de cuyas evaluaciones se realizan inferencias que conducirán a la determinación determinaci ón de rocas reservorios y rocas sellos y la carga que debieron generar dichos paquetes rocosos para lograr la madures termal en la roca madre. Se tratan temas que establecen correlaciones roca madre-crudo, roca madre-gas. Y por ultimo se tratan temas que tratan sobre las estructuras que sirven de trampas para acumulaciones de hidrocarburos. Sin embargo el termino “Sistema Petrolero” no aparece como tal aunque si los elementos y los procesos geológicos que conforman el sistema si son considerados en esta memoria.

2. Con base en el capitulo 2 de AAPG 60 a) Compare y contraste sistemas sobrecargados y sistemas sub-cargados. Uno de los factores que genéticamente influyen en la génesis de un Sistema Carga ”. ”. petrolero es la “ Carga

Se define como “ Carga “al volumen de hidrocarburos disponible para el entrampamiento. Y “volumen de carga” es igual al volumen de hidrocarburo generado en el área de drenaje de una trampa menos el volumen de hidrocarburo perdido a través del proceso de migración. El termino “carga regional” es usado para representar el volumen total de petróleo que genero una roca madre madura, para su entrampamiento. Toda esta terminología se usa para que con métodos determinísticos se realicen cálculos volumétricos para predecir la cantidad de hidrocarburo presente en un Prospecto o “play”.


Con el fin de realizar en forma mas simple toda esta parafernalia se ideo un índice conocido como índice potencial de roca madre “SPI” y se define como la cantidad máxima de hidrocarburo (en toneladas métricas) que puede generar una columna de roca madre que yace bajo un metro 2 de superficie. En base a este índice se realiza una clasificación genética de los sistemas petroleros según su índice SPI sea normal o alto se considerara cargado o sobrecargado y si es bajo se considerara sub-cargado. Figura 9 y 11

Fig. 9 Clasificación preliminar del SPI o índice potencial de roca madre.

De esta forma los sistemas petroleros que se presenten un índice SPI alto o moderado se consideran potencialmente rentables en términos económicos.


Claro esto índices se deberán correlacionar con un mapa de madurez termal para la verificación de su potencial generador de hidrocarburo.

b) Compare y contraste sistemas de alta y baja impedancia. Otro factor que influye en la génesis de un sistema petrolero es el estilo de entrampamiento de este dependerá la existencia o no de hidrocarburo en un área determinada. En base a este factor se establece una clasificación que es la siguiente:

Sistema de alta impedancia. Este estilo de entrampamiento esta caracterizado por un sello (roca) con continuidad lateral acompañado de un grado de deformación estructural de moderada a fuerte.

Sistema de baja impedancia. Este estilo de entrampamiento es caracterizado con un alto grado de continuidad lateral del sello acompañada de un bajo grado de deformación estructural, o por un bajo grado de continuidad lateral junto a un grado alto o bajo de deformación estructural. En este ultimo caso mencionado la deformación estructural es irrelevante debido que al tener poca continuidad del sello esto conlleva a una perdida del hidrocarburo por dispersión vertical. Figura 10 y 11.

Figura 10. 10. Ejemplo de sistema de baja y alta impedancia van a depender de la continuidad lateral de la roca sello.


c) Compare y contraste sistemas drenados lateral y verticalmente.

Los estilos de migración de un sistema petrolero son tectónicamente controlados por las estructuras y por las fábricas estratigráficas presentes en la cuenca. De tal forma que según los patrones de migración que presente un sistema petrolero este se clasificara como drenado verticalmente o drenado lateralmente. Un sistema petrolero drenado lateralmente requiere de un sello con continuidad lateral yaciendo sobre una amplia y permeable unidad de reservorio, una debil a moderada deformación estructural y una ininterrumpida rampa homoclinal. Cuencas antepáis como North Slop de Alaska y las cuencas Periandinas presentan condiciones propicias para que se hayan producido este tipo de drenaje. Figura 11

Figura 11. Ejemplo de un sistema petrolero normalmente cargado drenado lateral y con baja impedancia.

Cese de actividad tectónica después de que el sistema petrolero haya sido generado y entrampado es vital para la preservación y la integridad del sello.

El drenaje vertical esta asociado a un alto o moderado grado de deformación estructural capaz de producir una brecha que produzca la fuga del hidrocarburo hacia estratos superiores a través de su sello. Aunque un sello continuo es vital para el drenaje lateral en el drenaje vertical este juega un papel tan importante


como en el primero. Los sistemas petroleros que presentan este tipo de drenaje generalmente se encuentran en profundidades someras y presentan bajo grados API esto es debido a la degradación que sufre en su migración vertical. Figura 12.

Figura 12. Sistema petrolero con drenaje vertical.

d. Cual es a su juicio y siguiendo la clasificación propuesta por los autores del Capitulo 4 el estilo de sistema petrolero más común entre las provincias gigantes del mundo. Apoyarse en USGS, Basins I y II y Mann, 2003. 20 03. Los sistemas petrolero encontrados en márgenes continentales pasivos son los que forman las mayores acumulaciones de hidrocarburos, un total de 304 gigantes de hidrocarburos se encuentran presente en este tipo de marco tectónico estos representan el 35% de todos los gigantes del mundo. El segundo puesto lo ocupan los sistemazas petroleros generados en “rift “continentales estos numéricamente son 271 y representan el 31% de todos los gigantes del mundo. La palabra gigante de hidrocarburos representa una acumulación recuperable, mayor de 500 millones de barriles en lo que a petroleo se refiere y a 3 tcf (trillones de pies cúbicos) de gas extraíble. En base a esto se diría que los sistemas petroleros en los cuales predomina el sistema de entrampamiento de alta impedancia con drenaje vertical y sobrecargado son los mas comunes para formar los gigantes del mundo.


SistemasPetroleros

Recommend Documents