La etimología de la palabra petróleo, petro=roca y oleum=aceite, gramaticalmente significa aceite de roca. Si este aceite se analiza para verificar su constitución química-orgánica, por contener el elemento carbono (C) en sus moléculas, se encontrará una extensa variedad de compuestos formados con el hidrógeno (H) denominados hidrocarburos. Los hidrocarburos son gaseosos, líquidos, semisólidos y sólidos, como aparecen en sitios de la superficie terrestre, o gaseosos y líquidos en las formaciones geológicas en el subsuelo. Desde tiempos inmemoriales la humanidad
utilizó los rezumaderos de hidrocarburos
como fuentes de aprovisionamiento para varios menesteres. El gas incendiado en el mismo sitio de su aparición sirvió para alumbrar en muchos lugares de la Tierra. El
petróleo
se
utilizó
para
alumbrado
por
antorcheros;
para
calafatear
embarcaciones; como impermeabilizante; como cemento o pega en las construcciones y hasta en aplicaciones medicinales. Siglos atrás, los chinos desarrollaron métodos y experticia para hacer pozos en busca de sal y de agua. Sin embargo, se da como punto de partida del esfuerzo por establecer la industria petrolera comercial y formal, el pozo terminado como productor el 28 de agosto de 1859 por por el coronel Edwin L. Drake.
El primer esfuerzo exploratorio formal
compensó las gestiones de la Pennsylvania Rock Oil Company, empresa creada el 30 de diciembre de 1854 para perforar y buscar petróleo en Pennsylvania, a cargo de su superintendente de operaciones Edwin L. Drake. En los comienzos de la industria, las técnicas de exploración para ubicar los pozos se basaban en la creencia general de que el petróleo seguía el curso de las aguas. La alta frecuencia con que se logró el descubrimiento de yacimientos petrolíferos, ubicando pozos por las señas de reflejos irisados de petróleo que flotaban sobre el agua, influyó mucho en el ánimo de los primeros exploradores para no valerse desde un principio de la aplicación de conocimientos y técnicas geológicas disponibles. La presente información es de suma importancia para la los estudiantes de ingeniería de petróleo, ya que permite describir y preparar de manera más contundente a los futuros ingenieros en su área laboral, permitiendo identificar de manera más efectiva las estructuras que permiten la acumulación de los hidrocarburos.
Teoría Anticlinal
El pliegue más comúnmente se conoce como anticlinal o domo, forma convexa, opuesta al sinclinal o cubeta. La mayoría de los depósitos de hidrocarburos conocidos están situados en anticlinales, se podría decir que en un 80% de los mayores campos petrolíferos del mundo. El descubrimiento que hizo E. L. Drake de petróleo en el oeste de Pensilvania en 1859 señaló el comienzo de la moderna industria petrolera. Diversas teorías han tratado de explicar las condiciones que producen un yacimiento de petróleo y gas para predecir donde pueden encontrarse esas condiciones y por lo tanto donde hay que perforar para encontrar petróleo. De todas estas teorías la anticlinal es la que mereció más atención durante mucho tiempo. El auge exploratorio con taladro que se perfilaba en Pennsylvania a principios de 1860 se vio fortalecido por la audacia de algunos exploradores que con éxito ubicaron sus pozos en sitios más altos y cimas de colinas. En 1860 el profesor canadiense Henry D. Rogers hizo observaciones sobre la posición estructural del pozo terminado por Drake. En 1861 otro canadiense, T. Sterry Hunt, presentó amplios y claros conceptos sobre la teoría anticlinal. El anticlinal es un pliegue arqueado de rocas estratificadas cuyos estratos se inclinan en direcciones opuestas desde la cresta o eje del pliegue para formar una estructura domal o bóveda. Durante la década de 1860, y a medida que los pozos se hacían más profundos y el ritmo de las actividades de exploración se intensificaba en la cuenca de las montañas de Apalache, se empezó a complicar la interpretación de muestras de los sedimentos extraídos de los pozos, la correlación entre pozos y la determinación de factores que permitiesen tener mayor control sobre el pozo mismo y sus objetivos.
Como se trabajaba y aplicaban conocimientos prácticos sobre la marcha, los estudiosos y expertos empezaron a ofrecer sus conocimientos y servicios. La teoría anticlinal rindió sus frutos al revelar las razones de los éxitos de la perforación en tierras altas. Anticlinales
Se denomina anticlinal a un pliegue de la corteza terrestre en forma de lomo cuyos flancos se inclinan en sentidos opuestos. pliegue cuyo núcleo contiene capas más antiguas que las de los flancos. Los buzamientos de estos son, divergentes a partir de la charnela del pliegue. En la geología del petróleo se busca que las rocas almacenadoras tengan buena porosidad y permeabilidad para permitir la acumulación y flujo de los fluidos y gases. Las rocas sello que sirven de trampas tienen la particularidad de ser impermeables y sirven para evitar el paso de los hidrocarburos a otras formaciones. Las estructuras ideales para la acumulación del petróleo son los llamados anticlinales aunque es común encontrar acumulaciones en otro tipo de estructuras como
fallas
geológicas
y
en
zonas
relativamente
planas
en
depósitos
estratigráficos con estructuras muy leves. No todas las estructuras de Anticlinales cuentan con este preciado recurso natural ya que existen otros tipos de depósitos de hidrocarburos. Aunque podemos afirmar con toda seguridad que los grandes pozos de gas se encuentran en los ejes anticlinales, la inversa no es verdadera, o sea que no podemos afirmar que en todos los anticlinales se hallen grandes yacimientos de gas. La naturaleza volátil del gas es una razón suficiente para explicar porque se acumula en los arcos de las rocas. Por otra parte se explica también que la fisuración extensiva de la roca que aparentemente es necesaria para formar un
reservorio amplio como para contener una buena cantidad de gas - se produzca más fácilmente lo largo de los anticlinales, donde es mayor la tensión de flexión”
Anticlinal Fallado
Anticlinal
Anticlinal
El centro es un eje de simetría.
Los dos lados del anticlinal muestran direcciones (de inclinación) diferentes.
Los estratos se inclinan siempre hacia los flancos.
En el centro el buzamiento es pequeño o cero (estratos horizontales).
Del centro hacia los flancos el buzamiento aumenta.
En el centro (núcleo) afloran los estratos más antiguos en los flancos los más jóvenes.
. Cierre Geológico
El cierre es una distancia vertical entre el punto más alto de la trampa y un cierto nivel, en general existen dos tipos de cierres estructurales y prácticos. Domos Salinos
Son estructuras geológicas intrusivas, formadas por masas de evaporitas (sales, anhidrita y yeso) que procedentes de niveles estratigráficos muy plásticos(sobre todo del Keuper) sometidos a gran presión, ascienden por las capas sedimentarias de la corteza terrestre, atravesándolas y deformándolas, en un lento proceso medible en millones de años que se conoce como diapirismo. Es el que se forma por la concentración de sal en unos lugares donde abomban los estratos superiores. Los domos salinos tienen considerable importancia económica, ya que pueden dar lugar a «trampas» petrolíferas.
En total se acumularon en algunos sectores más de 1000 m de depósitos de sales marinos pérmicos. Sal tiene algunas propiedades especiales como roca:
a) Sal tiene un peso específico menor como un mineral común b) Sales se deforman plásticamente y son muy móvil c) Sales tienen una alta solubilidad en agua d) para petróleo sales casi son impermeable Estos propiedades permiten, sí la presión es muy alta, que las capas de sal se mueven hacia arriba (por su densidad menor). Entones como una burbuja de aceite en el agua el sal lentamente busca su camino hacia la superficie. Las rocas superiores sufren fuertes deformaciones tectónicas (tectónica salina). La estructura
se
llama
domo
de
sal
o
diapir,
el
fenómeno
diapirismo.
Sí llega el domo de sal a la superficie en una región de clima húmeda las lluvias lixivian rápidamente el techo de la estructura. Se quedan solo los minerales más resistentes
como
el
yeso:
El
topo
de
yeso
(>>Museo
virtual:
Yeso).
Estructuras de sal o domos de sal son muy importantes en la búsqueda de petróleo, en la minería de sales y como depósito de desechos, especialmente desechos nucleares. En conclusión, se puede afirmar que la mayoría de los hidrocarburos se encuentran en anticlinales ya que el petróleo en capas rocosas porosas (como piedra arenisca) es menos denso que el agua y los materiales sólidos. Por tanto, migra hacia arriba. El techo de una trampa anticlinal está compuesto por un material no poroso (como la arcilla), de modo que el petróleo no puede pasar de ahí. Esto sería similar a un cubo colocado boca abajo en un tanque de agua y que atrapara las
burbujas de aire en su movimiento ascendente. Es importante
entonces para un Ingeniero de petróleo identificar estas estructuras geológicas ya que tienen un interés económico.
