27 de Enero de 1992

Datos que se requieren para caracterizar un yacimiento: Datos geofísicos Datos geológicos Datos de laboratorio Datos del pozo (presión, producción, Registros)

PetrologíaEstudia el origen de la tierra La geología es una sola y no puede haber varias

PaleontologíaDa la edad de las formaciones

CuencaEs una depresión en forma sinclinal formada por rocas sedimentarias y mide alrededor de 200 Km.

EstratigrafíaSedimentalogíaMineralogíaGeomorfología

Petrología

PaleontologíaGeoquímicaGeodesiaGeomagnetismoOceanografía

Fisiografía

Geofísica

Ramas

De la

Geología

Según la materiaQue se trate

Según su aplicaciónIndustria ó

PetrologíaPetrogénesis

MeteorologíaClimatología

Gravimetría MagnetometriaSismologíaMétodos eléctricos

GeohidrologiaGeología EconómicaGeología AgrícolaGeología MarinaGeología MilitarGeología MineraGeología del Petróleo

EstratigrafíaSedimentalogíaMineralogíaGeomorfología

Petrología

PaleontologíaGeoquímicaGeodesiaGeomagnetismoOceanografía

Fisiografía

Geofísica

Ramas

De la

Geología

Según la materiaQue se trate

Según su aplicaciónIndustria ó

PetrologíaPetrogénesis

MeteorologíaClimatología

Gravimetría MagnetometriaSismologíaMétodos eléctricos

GeohidrologiaGeología EconómicaGeología AgrícolaGeología MarinaGeología MilitarGeología MineraGeología del Petróleo

Para encontrar petróleo, se busca primero la roca generadora

Partes de un yacimiento Roca sello Roca almacenadora Roca generadora (puede ser lutita o caliza) Trampa geológica

Características de una roca generadora1.- Debe haber un alto grado de materia orgánica2.- Se da en un ambiente anaeróbico (no hay presencia de oxigeno)3.- Debe haber baja energía

Notas: La presencia de materia orgánica solo se da en sedimentos finos La materia orgánica se destruye (oxida) cuando hay presencia de

oxigeno La materia orgánica esta compuesta de proteínas, lípidos, glucidos,

hidratos de carbono, lignita, celulosa El hidrocarburo en contacto con el agua se oxida, formando cadenas de

asfáltenos Cuando se define el tipo de porosidad, se define el ambiente de deposito La dolomitización se da en el proceso de la depositación Sacar la presión de poro en cada intervalo productor en PC

Métodos Directos

Geología superficial

Geoquímica

Perforación

MagnetométricoGravimétricoSismológico

Métodos Indirectos

Métodos Electricos

Métodos Geofísicos

Métodos Directos

Geología superficial

Geoquímica

Perforación

MagnetométricoGravimétricoSismológico

Métodos Indirectos

Métodos Electricos

Métodos Geofísicos

Condiciones para que se generen hidrocarburos Tiempo geológico Presión – temperatura Composición de la materia orgánica

Características de la roca almacenadora Porosidad Permeabilidad Continuidad

Roca sello, la mejor es la Roca Evaporitica (Sal, Yeso, Anhidrita)Es aquella que por su escasa permeabilidad no permite el paso del petróleo, sirve de barrera a la migración de hidrocarburos

Diapiro = Domo Salino

Rocas Evaporiticas

La Halita (NaCl) y el Yeso (CaSO4.2H20) son minerales que se precipitan de una solución, por evaporación del agua en la que estaba disuelta

La salinidad del agua y la proporción del material disuelto en el agua, determina el tipo de material que se precipitara

El yeso comienza a separarse del agua cuando la salinidad a 30 °C, alcanza un valor ligeramente superior a 3 veces el normal, después, cuando la salinidad del agua de mar aumenta a unas 10 veces de lo normal, la halita comienza a precipitarse

Los constituyentes más comunes de las rocas evaporiticas son CaCO3,

CaSO4, NaCl y MgSO4

El CaSO4 aparece como Anhidrita y como Yeso (forma hidratada), el MgSO4 aparece en tres diferentes formas hidratadas

El orden de formación de estas sales esta determinada por: abundancia de los iones en el agua la temperatura la profundidad

Baja energíaAmbientes

deDeposito

Alta energía

Baja energíaAmbientes

deDeposito

Alta energía

Características de respuesta de los registros a leer rocas evaporiticas

La sal homogénea normalmente encontrada en la parte central de domos de sal tiene una radiactividad baja y se representa por una curva continua hacia la izquierda de la mediana arbitraria

En pozos que penetran un lado saliente de un domo se distingue fácilmente de los sedimentos detríticos

Cuando la anhidrita constituye la capa de cubierta en domos de sal, generalmente es menos radiactiva que la sal y se distingue por la desviación de la curva hacia la izquierda del contacto sal-anhidrita

La forma de la curva en la cima de la anhidrita depende de la clase de sedimentos sobre la cima de cubierta. Cuando se toman perfiles por segunda vez en pozos de producción, se ha observado muchas veces un aumento en la radiactividad natural al nivel de producción, lo que se atribuye a la incrustación de sales radiactivas provenientes de partes metálicas encontradas a dicho nivel, como parte de la tubería de producción, residuos de las operaciones de disparo, etc. (Campbell, 1951)

Características de la roca sello No debe tener fracturas Debe ser plástica Tener historia geológica simple No importa el espesor de la roca

Tipos de sello Por traslape Por tapón de hidrocarburos Por falla geológica Por precipitación de anhidrita (H2O + SO4), SO4 = Sulfato Por estratos impermeables

LutitasSon las más comúnesTextura y minerales

MotmorillonitaCaolinitaIllita

EvaporitasSon las mejores

Tipos de

Roca Sello

Carbonatossin fracturamiento

AnhidritaYesoHalita

Calizas arcillosasMargasCretasCalizas anhidriticasCalizas densas

LutitasSon las más comúnesTextura y minerales

MotmorillonitaCaolinitaIllita

EvaporitasSon las mejores

Tipos de

Roca Sello

Carbonatossin fracturamiento

AnhidritaYesoHalita

Calizas arcillosasMargasCretasCalizas anhidriticasCalizas densas

Foraminifero = Fósil índice del Paleoceno

Porosidad ideal = 47.6 % (comprobar con ecuación)

CementanteAlrededor de los granos

Las fracturas naturales cruzan los planos de estratificación (checar)

Tipos de arcilla (checar y poner formula) Clorita (montmorillonita) Caolinita Illita Sericita

Etapa de tiempo PorosidadPre-depositación Primaria

Depositación PrimariaPost-depositación Secundaria

1.- Selectiva de la fábrica

Interparticular (Bp)Intraparticular (Wp)Intercristalina (Bc)Moldica (Mo)Fenestral (Ff)

2.- No-selectiva de la fábrica

Tipos básicos de porosidad en carbonatos

Por fracturamiento (Fr)Acanalada (Ch)Vesicular (Vug)En cavernas (Cv)

1.- Selectiva de la fábrica

Interparticular (Bp)Intraparticular (Wp)Intercristalina (Bc)Moldica (Mo)Fenestral (Ff)

2.- No-selectiva de la fábrica

Tipos básicos de porosidad en carbonatos

Por fracturamiento (Fr)Acanalada (Ch)Vesicular (Vug)En cavernas (Cv)

Porosidad de las calizasEl desarrollo de la porosidad en un yacimiento de carbonato se diferencia en muchos aspectos a uno de areniscasEn las areniscas se puede tener una continuidad horizontal, en los carbonatos el desarrollo de porosidad horizontal y vertical es de extensión limitada, en las calizas es raro encontrar una porosidad laminar

Como en las areniscas, la porosidad en las rocas de carbonato puede ser primaria o secundaria

La porosidad primaria en las rocas carbonatadas puede ser resultado de: Vacíos intersticiales entre granos clásticos de una roca detrítica de

carbonato, tal como en el conglomerado, brecha, coquina, oolita, creta, etc.

Vacíos formados de esqueletos cuando se remueve materia orgánica de corales y algas calcáreas

Vacíos intercristalinos formados en calizas cristalinas a lo largo de planos de clivaje y por diferencia en el tamaño de los cristales

Los yacimientos de aceite y gas constituidos por calizas con porosidad primaria, rara vez son importantes, excepto en el caso de facies cretáceas (de creta) y oolitas

La porosidad primaria, sin embargo, facilita los medios para el desarrollo de porosidad secundaria permitiendo la circulación de aguas subterráneas

En rocas carbonatadas, la porosidad secundaria puede originarse de:

Diaclasas causadas por consolidación, contracción, esfuerzos tectónicos o cambios mineralógicos

La diaclasa consiste en una serie de fracturas que siguen un arreglo consistente con grupos de fracturas paralelos unos a los otros, mientras otros grupos intersectan los primeros en un ángulo determinado. Entre las fracturas que se intersectan algunas son mas grandes que otras, constituyendo una mayor serie de diaclasas

Por lo general, las diaclasas son verticales, debido a lo frágil de los carbonatos, las diaclasas pueden producirse como resultado de aplicación de pequeñas fuerzas de tensión y se encuentran generalmente en la cresta de los anticlinales Por consiguiente, la porosidad formada por el efecto de soluciones se desarrolla más que todo en las partes altas de las estructuras en donde las aguas meteóricas encuentran fácil acceso

Acción de lixiviación por aguas subterráneas

Este proceso desarrolla la porosidad por medio de soluciones y esta relacionada con la topografía de antiguas superficies de erosión. Dicho proceso requiere de un periodo de erosión suficientemente largo y un relieve superficial

por encima del nivel hidrostático tal que permita la acción disolvente de aguas de percolación. La porosidad en la mayoría de los yacimientos de caliza se debe a este tipo de desarrollo

Dolomitización el mecanismo del desarrollo de porosidad por dolomitización, no se ha establecido claramente, pero se cree que es el resultado de la sustitución molecular de calcio por magnesio en las calizas, dando como resultado porosidades hasta del 12 %

El proceso de dolomitización muchas veces es un proceso local, y no es raro encontrar calizas que gradualmente se convierten en dolomitas en una dirección lateral con la existencia de porosidad únicamente en las dolomitas

Las calizas se caracterizan por tener mas de un sistema poroso, generalmente consisten en porosidades intergranular, de canales y de drusas

En algunas calizas la porosidad consiste en una combinación de porosidades intergranular (primaria) y fracturas (secundaria)

Al sistema múltiple de porosidad en las calizas se debe a la presencia de series de canales a través de los cuales existe flujo preferencial, mientras que en los poros pequeños y en los que no están interconectados, el flujo de petróleo hacia los canales principales depende de la influencia de la expansión del gas en solución. Por dicha razón, la producción primaria en las calizas es más eficaz por empuje de gas en solución que la producción por estimulación secundaria (inyección de gas ó de agua), ya que estos medios externos de desplazamiento siguen preferentemente el trayecto de menor resistencia, dejando atrás grandes cantidades de petróleo

Archie en 1951, clasifico en una forma bastante práctica la porosidad de los carbonatos

Porosidad cristalina compacta Porosidad cretacea ó tipo creta Porosidad granular-sacaroidal

Las calizas con porosidad cristalina-compactaSe reconocen por su lustre brillante y su apariencia resinosa en fracturas recién hechas, si se examina una cortadura, se observara que los bordes son agudos. Los cristales individuales están estrechamente entrelazados en forma compacta y, donde la porosidad secundaria no se ha desarrollado, no existe espacio visible entre los cristales

El diámetro de los poros es menor de 0.01 mmEl volumen poroso total es inferior al 5 % del volumen totalLa permeabilidad es, menor de 0.1 md

Por lo expuesto anteriormente, solo pueden producir gas y petróleo en cantidades comerciales, cuando el desarrollo de porosidad secundaria alcanza un valor total del 7 al 10 %, en este caso, el espacio entre los poros es visible con una lupa corriente, las drusas y los canales pueden llegar a formarse con un mayor grado de lixiviación

Las calizas con porosidad cretácea (tipo creta)Tienen una apariencia opaca y terrosa, y con frecuencia los cristales individuales no se distinguen debido al empaque imbricado, es decir, las caras de los cristales forman distintos ángulosEste tipo de caliza requiere una porosidad mayor para poder producir petróleo en forma comercial. Una porosidad del 10 % corresponde aproximadamente a una permeabilidad de 0.1 md, y una porosidad del 15 % convierte la caliza por lo general en un productor comercial de hidrocarburos

Las calizas con porosidad granular-sacaroidalSe caracterizan por la apariencia gruesa de los granos, similar al azúcar. Este grupo lo constituyen las llamadas calizas ooliticas, la relación entre la porosidad y la permeabilidad de las calizas con porosidad granular, es similar a las de porosidad cristalina-compacta y, por consiguiente, se requiere una porosidad del 7 al 10 % para que la roca pueda producir hidrocarburos en forma comercial

28 de Enero de 1992

Migración

Dismigración

Conmigración

ChopoterasVolcán de lodoEmanaciones de gasLagos de asfalto

Migración primaria: Movimiento de hidrocarburosA cualquier lado mas permeable

Migración SecundariaMovimiento de hidrocarburoshacia la roca almacenadoraTermina con la acumulaciónde hidrocarburos en la roca almacén

Lateral

Vertical Por ascenso

Por descenso

Migración

Dismigración

Conmigración

ChopoterasVolcán de lodoEmanaciones de gasLagos de asfalto

Migración primaria: Movimiento de hidrocarburosA cualquier lado mas permeable

Migración SecundariaMovimiento de hidrocarburoshacia la roca almacenadoraTermina con la acumulaciónde hidrocarburos en la roca almacén

Lateral

Vertical Por ascenso

Por descenso

Migración:Desplazamiento de hidrocarburos en el subsuelo

Dismigración:Desplazamiento de hidrocarburos hacia la superficie

Conmigración:Desplazamiento de hidrocarburos que conducen a la formación de un yacimiento

Migración lateralDesplazamiento en el interior de una formación de una misma edad, sin importar la distancia

Migración verticalSe refiere a los movimientos perpendiculares a los limites cronoestratigraficos, por lo que los fluidos pasan de una formación a otra de edad diferente y puede ser por ascenso y descenso

Aspectos relacionados con la migración El origen de los hidrocarburos, puede ser origen animal ú origen vegetal Saber la historia estructural de la cuenca sedimentaria Conocer las propiedades físicas y químicas de la roca generadora y de

la roca almacenadora Conocer el gradiente de temperatura y de presión Compactación de los sedimentos Conocer las propiedades y características de los fluidos de la formación

Grupos de la materia orgánica1.- Tipo vértice (ricos para producir gas), checar2.- Tipo marino 3.- Tipo microorganismo (ricos para producir aceite)

Si H/C mayor 1, Son soporíficos

Si H/C menor 1, son

Notas: Los diagramas de Van Krevelen, muestra la evolución térmica Un gradiente térmico normal es de 3 °C cada 100 m

Evidencias de la migración Presencia de chapopoteras Acumulación en rocas inorgánicas Correlación entre aceites del yacimiento y de aceites residuales

encontrados en las rocas generadoras Aceites químicamente semejantes en una serie de receptáculos

superpuestos Ajustes de los hidrocarburos en el yacimiento a los movimientos de las

estructuras La presencia de yacimientos supergigantes Perforación de pozos

Yacimiento Súper-giganteMás de 5 mil millones de barriles recuperables

Yacimiento GiganteEntre 5 mil millones y 500 millones de barriles recuperables

Yacimiento GrandeEntre 500 millones y 100 mil millones de barriles recuperables

Yacimiento NormalEntre 100 mil millones y 50 millones de barriles recuperables

Yacimiento PequeñoLa recuperación es menor de 50 millones de barriles recuperables

Factores que originan la migración Fuerzas hidráulicas (migración primaria) Capilaridad (migración primaria) Flotabilidad (migración secundaria)

Líquidos inmiscibles (fluidos de diferente densidad) Inclinación de las capas (migración secundaria) Dilatación (migración secundaria) Expansión del agua y del gas (migración secundaria)

Mecanismos de la migración del petróleo Flujo simultaneo de la fase agua y de la fase aceite Flujo de la fase petróleo (el agua queda fija) Movimiento del petróleo con el agua a escala molecular Movimiento del petróleo sin la fase agua a escala molecular

Llenado de trampasEn una trampa donde el aporte de hidrocarburos se ha dado en un dirección

La geología del petróleo depende del objetivo que se le de

Teorías del origen del petróleo Teoría continental A partir de algas (Tolomaseas) Microorganismo

Notas:El keroseno es el antecesor del petróleoEl keroseno es insoluble en cualquier tipo de acido

Etapas de la evolución de la materia orgánica (catagenesis) (copias)

PD = Punto donde los hidrocarburos ya no se almacenan, también se le conoce como punto de derrama o punto de fuga

Ce= Cierre estructural

Rocas sedimentarias

Geologia

del

Petroleo

Exploración

Subsuelo

Poducción

Superficial

Geologia

del

Petroleo

Exploración

Subsuelo

Poducción

Superficial

¿Porqué debemos estudiar a las rocas sedimentarias ?

Porque como todos sabemos, las rocas generadoras y productoras de hidrocarburos, son de origen de este tipo

Ciclo de las Rocas

ROCAS SEDIMENTARIAS

CRISTALIZ

ACION

INT

EM

PE

RIS

MO

LITIFICACION

EROSIO

NTRANSPO

RTEM

ETA

MO

RFI

SMO

FUSIO

N

RíosGlaciaresVientoCorrientes Oceánicas

ArenaGravaFango

ROCAS IGNEAS

ROCAS METAMORFICAS

SEDIMENTOS

MAGMA

Mecánico

QuímicoTransforma elmaterial original en algo diferente

Rompe la rocaen partículasmás pequeñas

ROCAS SEDIMENTARIAS

CRISTALIZ

ACION

INT

EM

PE

RIS

MO

LITIFICACION

EROSIO

NTRANSPO

RTEM

ETA

MO

RFI

SMO

FUSIO

N

RíosGlaciaresVientoCorrientes Oceánicas

ArenaGravaFango

ROCAS IGNEAS

ROCAS METAMORFICAS

SEDIMENTOS

MAGMA

Mecánico

QuímicoTransforma elmaterial original en algo diferente

Rompe la rocaen partículasmás pequeñas

Mecánico

QuímicoTransforma elmaterial original en algo diferente

Rompe la rocaen partículasmás pequeñas

Composición mineralogía de las rocas sedimentarias

Los tres minerales más comunes que forman las rocas sedimentarias, son: La arcilla El cuarzo La calcita

Las ArcillasDentro de las arcillas, la caolinita e illita son las más comunes, la motmorillonita, se observa muy raramente

El CuarzoDentro del grupo de la sílice, el cuarzo es el mineral más común. Pero también se puede presentar en formas como calcedonia, pedernal y ópalo

El ópalo, es una sílice hidratada SiO2 . NH2O, es más suave que el cuarzo y carece de estructura cristalina

Estructura criptocristalinaDel griego kryptos – oculto, es una estructura fina

La CalcitaLa calcita es el constituyente principal de las rocas sedimentarias y además, el cementante más común en rocas sedimentarias de grano grueso

El calcio, se deriva de las rocas ígneas que contienen minerales calcicos como plagioclasa calcica y ferromagnesianos

Los productos del intemperismo de la ortoclasa son: Arcilla Agua y bióxido de carbono Sílice (se presenta en solución)

El calcio es transportado de la zona de intemperismo, como bicarbonato de calcio,

Ca(HCO3)2 y eventualmente se precipita como calcita (Ca.CO3), mediante la intervención de plantas, animales o procesos inorgánicos

El carbonato, se deriva del agua y bióxido de carbono

Otros materiales de las rocas sedimentarias

Dolomita Ca(HCO3)2 se confunde con la calcita, la calcita eferverece libremente en HCl diluido, la dolomita eferverece lentamente ó no, a menos que este triturada o pulverizada

Cuando se encuentran micas y feldespatos en una roca sedimentaria, el intemperismo mecánico, fue el que origino su incorporación a la roca

El hierro producido por el intemperismo químico de los minerales ferromagnesianos en las rocas ígneas puede ser tomado en nuevos minerales e incorporado en los depósitos sedimentariosLos minerales de hierro que se presentan en las rocas sedimentarias son, Hematita, Geothita y Llimolita. Estos minerales predominan en algunos depósitos, pero en la mayoría, actúan como materia colorante o como material cementante

Muchos otros minerales, se pueden formar durante el proceso de sedimentación, como los carbonatos, sulfatos y compuestos de hierro, así como minerales accesorios, turmalina, circón, granate

Estudio de las rocas sedimentariasLas rocas sedimentarias se estudian en base a:

En base a la clasificación de la roca, podemos saber el ambiente de depósito de la roca

Roca Sedimentaria Autóctona:No han sufrido transporte

Roca Sedimentaria Aloctona:Ha sufrido transporte

En carbonatos, el depósito es más lento que en arenas

Carga:Máxima cantidad de sedimento que puede llevar

Carga total:Cuando ya no lleva mas sedimento del que lleva

El 80 % de los sedimentos se depositan en el mar

Estudio de las

rocas

Sedimenrarias

Petrografía Sedimentaria

Sedimentación

Estratigrafía

Ciclo erosivo

Ciclo ConstructivoDepositaciónDiagenesis

Descripción de los estratosCorrelaciónInterpretación de datos estratigráficos

Estudio de las

rocas

Sedimenrarias

Petrografía Sedimentaria

Sedimentación

Estratigrafía

Ciclo erosivo

Ciclo ConstructivoDepositaciónDiagenesis

Descripción de los estratosCorrelaciónInterpretación de datos estratigráficos

Los depósitos formados químicamente, se sedimentan generalmente por la precipitación de material disuelto en agua, este proceso puede ser mediante

Procesos químicos inorgánicos

Ejemplo: Roca evaporitica, formada por los minerales que quedan después de la evaporación de grandes masas de agua

Procesos químicos indirectos

Ejemplo:Intervención de plantas o animales, Los corales, al extraer el carbonato de calcio del agua de mar, forman calcita

Los esqueletos de los animales, al morir, se acumulan como un depósito bioquímico, y la roca que se forma (caliza), es una roca bioquímica

Términos que se utilizan para describir el medio en el que se acumula un sedimento

Caliza marinaContiene fósiles de un animal que vivió en el mar

Fluvial (río)Roca formada por material depositado por un rió

Eolítico (viento)Roca formada por material depositado por el viento

Lacustre (lago)Roca formado por material depositado en un lago

Sedimentacion o depositoProceso por el que se asienta el material, para que suceda esto, debe haber

Una fuente de sedimento Medio que transporta el sedimento Lugar para depositar Proceso para depositar el material sedimentario

Fuente de sedimentoLas rocas ígneas, son la fuente principal de las rocas sedimentarias

TerminoArena

( Ø , % )Caliza

( Ø , % )Permeabilidad

( mD)Despreciable ó

muy baja1 - 5 1 - 2 0.01 - 1.0

Pobre ó baja 5 - 10 2 - 5 1.0 - 10Mediana o regular 10 - 15 5 - 8 10 - 100

Buena o alta 15 - 20 8 - 10 100 - 1000Muy buena Mayor de 20 Mayor de 10 Mayor de 1 darcy

Estructuras Sedimentarias

PrimariaSingenéticas

Físicas

SecundariasEpigenéticas

Estructuras

Sedimentarias

Estructura externaEstructura internaEstructura de deformación

Orgánicas Estructura externaEstructura interna

Físicas

Químicaorgánicas

Estructura externaEstructura internaEstructura de deformación

Estructura externaEstructura interna

PrimariaSingenéticas

Físicas

SecundariasEpigenéticas

Estructuras

Sedimentarias

Estructura externaEstructura internaEstructura de deformación

Orgánicas Estructura externaEstructura interna

Físicas

Químicaorgánicas

Estructura externaEstructura internaEstructura de deformación

Estructura externaEstructura interna

Ambientes

de

Deposito

( 1850 )

Continental

Mixto

Marino

TerrestreDesérticoGlaciar

LitoralDeltaicaLagunarEstuarino

FluvialPaludallacustre

Acuoso

NeríticoBatialAbisal

Ambientes

de

Deposito

( 1850 )

Continental

Mixto

Marino

TerrestreDesérticoGlaciar

LitoralDeltaicaLagunarEstuarino

FluvialPaludallacustre

Acuoso

NeríticoBatialAbisal

Actualmente (1972) se tiene la siguiente clasificación para los medios sedimentarios:

A continuación se describe esquemáticamente el medio de depósito ó sedimentario marino

Medio Sedimentario

ó

Ambiente de Deposito

( 1972 )

Medioscontinental

Medios de transición

Medios marítimos

TerrestreDesérticoGlaciar

DeltaicoLagunarDe litoral

Fluvial

LacustrePantanoso (Paludial)Cavernoso (Espeteano)

Acuoso

Nerítico

Batial

AbisalHadal

PiamonteLlanura de inundación

Infralitoral ( 0 – 45 mm )Circalitoral (45 – 180 mm)

EpibatialMesobatial

Medio Sedimentario

ó

Ambiente de Deposito

( 1972 )

Medioscontinental

Medios de transición

Medios marítimos

TerrestreDesérticoGlaciar

DeltaicoLagunarDe litoral

Fluvial

LacustrePantanoso (Paludial)Cavernoso (Espeteano)

Acuoso

Nerítico

Batial

AbisalHadal

PiamonteLlanura de inundación

Infralitoral ( 0 – 45 mm )Circalitoral (45 – 180 mm)

EpibatialMesobatial

Medio Neriticoó Sublitoral

Medio Batial Medio Abisal Medio Hadal

ZonaInfralitoral

ZonaCircalitoral Epibatial Mesobatial

45 m 180 m1080 m

0 m

4050 mMayor de6 200 m

Trinchera

Nivel de Mar

MaterialClásticoProductode energía mecánica

MaterialFinoProductode energía térmica

Plataforma Continental

Talud Continental

AMBIENTE DE DEPOSITO MARINO

NeríticosOrganismos que depositanMoluscos, Algas, CoralesCrinoideo?, trilobites ?

Arena Lutita

Medio Neriticoó Sublitoral

Medio Batial Medio Abisal Medio Hadal

ZonaInfralitoral

ZonaCircalitoral Epibatial Mesobatial

45 m 180 m1080 m

0 m

4050 mMayor de6 200 m

Trinchera

Nivel de Mar

MaterialClásticoProductode energía mecánica

MaterialFinoProductode energía térmica

Plataforma Continental

Talud Continental

AMBIENTE DE DEPOSITO MARINO

NeríticosOrganismos que depositanMoluscos, Algas, CoralesCrinoideo?, trilobites ?

Arena Lutita

En las hojas xxxx, se menciona con más detalle cada uno de estos ambientes de depósito

Nota:Cuando hay pedernal, es indicativo de que es caliza de agua profunda, la estratigrafía es delgada (checar)

Tipos de límites Interdigitado Acuñado Abrupto Gradual

Identificación de Arena Con el comportamiento del potencial espontáneo (SP) y resistividad

Píamente: Ambiente deltáico, se considera ambiente terrestre

Precipitación de minerales1.- CaCO32.- CaSO43.- NaCl4.- Sales de magnesio

Regresivo

SP Litología

Transgresivo

SP Litología

Regresivo

SP LitologíaSP Litología

Transgresivo

SP LitologíaSP Litología

5.- Sales de sodio y bromo6.- KCl (sal potásica)29 de Enero de 1992

Pliegues:Es una flexión del estrato causado por fuerzas de deformación, pueden ser fuerzas de compresión o fuerzas de tensión, normalmente de compresión

Los pliegues tienen los siguientes elementos: Un plano axial ó plano axial de flexión Dos planos o flancos Una zona de flexión Un eje donde el plano axial cruza algún estrato

Anticlinal simétrico Anticlinal Asimétrico

El buzamiento es curvo (como el domo de un animal)SinclinalCabalgamiento o cobijaduraPliegue recumbente, el plano debe ser horizontalTerraza estructural, Anticlinal simétricoTrend, puede ser una serie de anticlinalesDomo

Tipo de falla1.- Normal2.- Inversa3.- De rumbo

Movimiento de tensiónNos da falla inversa y pliegues

Falla Inversa

BajoAlto

Falla Normal

Alto

Bajo

Falla Inversa

BajoAlto

Falla Normal

Alto

Bajo

Compresión normalTangencial fracturamientoLos movimientos o esfuerzos pueden ser:

Tectonicos u orogénicos Epirogenicos (movimiento vertical) Compactación diferencial

Cuando se presentan esfuerzos en las rocas, se generan: Pliegues Fallas Fracturas Juntas

Rompimiento en el plano de debilidad de la roca Diabasa y Clivaje

En base al sistema de cristalización

Fenómeno OrogénicoPredominan los esfuerzos tangenciales (tectonica tangencial), frecuentemente los pliegues resultantes de la tectónica tangencial son estériles a pesar de poseer grandes cierres estructuralesSon pliegues muy importantes debido a que aparecen a menudo tardíamente en el curso de la geología histórica del lugar

Esfuerzo Epirogenico (movimientos verticales)Producen pliegues de fondo o de acomodamiento, aparecen en las zonas más estables de las cuencas, son producto de desplazamiento y acomodamiento vertical de los sedimentos profundosEstos pliegues son el resultado de deformaciones lentas y progresivas, son contemporáneas a la sedimentación

Esfuerzos de compactación diferencialSon producto de la constitución de las rocas sedimentarias (domo salino), por compactación se pueden formar deformaciones anticlinales sin la intervención de esfuerzos epirogenicos u orogénicos, por ejemplo, por compactación de un relieve existente o por compactación de un núcleo macizo como puede ser un arrecife

Trampa, en 1956 se define como:Es toda anomalía geológica cuyo origen sea:

Tectónico Pliegue, Anticlinal ó Falla

Estratigráfico:Acuñamiento ó Arrecife

Litológico

Perdida de permeabilidad, cambio de facie que permite la acumulación de hidrocarburosElementos de una trampaEl cierre de una trampa se puede definir y medir en forma precisa, interviene con otros factores, como son:

La geometría de la trampa Espesor del yacimiento Número de yacimientos Calidad del yacimiento Solución de fluidos Presión del yacimiento

En el cálculo de los hidrocarburos de un yacimiento el cierre estructural (Ce) se define sobre el mapa estructural de las trampas y es el desnivel entre el punto más alto de la trampa ó techo de la trampa (Top) y la curva de nivel mas baja que cierra alrededor de ellaCv = Cierre vertical = Columna vertical = Cp Cierre practicoEs igual al desnivel entre el techo de la trampa y la superficie de separación de hidrocarburos (contacto agua aceite)Corresponde a la altura de hidrocarburos realmente impregnada y es el valor que interviene en el cálculo de la reserva

Releve estructural:Se representa por curvas de nivel

Clasificación de trampas Estructurales Estratigráficas

Por variación de permeabilidad Mixtas o combinadas Hidrodinámicas Paleogeomorficas

Trampas EstructuralesAquellas donde intervienen principalmente los factores tectonicos, pliegues, fallas, fracturas y sus combinaciones, puede ser anticlinal, domo ó falla

Trampa por variación de permeabilidad

Trampa estratigráficaEs aquella donde los factores tectonicos no juegan más que un papel despreciable y que son debidas principalmente a:

Fenómenos litológicos Perdida de permeabilidad Perdida de porosidad Cambios laterales de facies

Fenómenos sedimentariosAcuñamientos

Lenticularidades Arrecifes

Fenómenos Paleogeograficos Acuñamientos de erosión Peleocanales

Trampa mixta o combinadaSon aquellas donde intervienen en partes iguales las deformaciones estructurales y las variaciones estratigráficas ó litológicas

Trampa paleogeomorficaNo se tienen en México

Trampa asociada a un domo salinoCausas de trampas estériles1.- No hubo materia orgánica

Clima poco favorable Por alta energía

2.- No se genero petróleo Falta de tiempo Falta de temperatura Inapropiada maduración

3.- El petróleo no alcanza la trampa La migración siguió otro camino Las fallas retuvieron a los hidrocarburos

4.- El petróleo escapo Por fallas y fisuras en la roca sello o trampa Por discordancia

5.- El petróleo fue destruido Por súpermaduración Por intemperismo

6.- La trampa se formo tardíamente La estructura no tiene cierre

Establecimiento de un modelo geológico, debe tener A.- Características sedimentológicasB.- Características estratigráficasC.- Características estructuralesD.- Características petrofísicas

A.- Características sedimentologicas, se debe definir la siguiente información, para un proyecto

Ambiente de DepositoCaracterísticas granulométricasCaracterísticas geométricasCaracterísticas mineralógicas Fácies sedimentariasFácies litofacies

Estructuras SedimentariasEstratificación

Tipos de estructuras primarias (inorgánicas y orgánicas) Textura de la estructura Tamaño de la estructura Forma de la estructura Arreglo de la estructuraB.- Características estratigráficas

Litología de la columna geológica

Relaciones estratigráficas de las facies Presencia de ciclos Secuencias sedimentarias Naturaleza de los contactos Relación lateral de facies Continuidad de estratos

Procesos diageneticosCompactación

Cementación Recristalización Reemplazamiento Solución Autogénesis

C.- Características estructurales

Estructura productoraTipo de estructura almacenadoraOrigen de la estructura Época de formación de la estructuraGeometría de la estructuraRelación con otras estructuras existentes en el área

FracturasObservación directa a núcleosUso de cámaras

Análisis de registros geofísicosAnálisis de pruebas de presiónSe debe saberTiempo de generaciónAlcance estratigráfico del fracturamientoZonas más fracturadasOrientación DimensiónDistribuciónSu relación con otros tipos de porosidad (comunicación, aislada)Estado de la fractura (rellenas o vacías)

Fallas geológicas Existencia de las fallas Localización Rumbo Echado Salto Desplazamiento estratigráfico Estado de la falla

Criterios geológicos para sugerir su existencia Diferencias estructurales de las cimas de los horizontes de correlación Perdida de espesor de la columna Repetición de estratos Diferencias de las características de los fluidos de acumulación Presiones Tipos de fluidos existentes Salinidades

Bloques estructurales

D.- Características Petrofísicas Porosidad Saturación de agua Espesor neto poroso Litología

Información que se requiere de: Un núcleo

Porosidad Saturación de agua Permeabilidad Permeabilidad efectiva Permeabilidad relativa Tensión superficial Presión capilar

Compresibilidad Eficiencia de desplazamiento

Registros geofísicos Porosidad Saturación de fluidos Fracturamiento Litología Buzamiento Comunicación hidráulica

De la geología de explotación Porciones dolomitizadas Porciones compactas Ubicación de contactos (geológicos, de fluidos) Tendencia estructural Fallas geológicas

Datos de presión Presión inicial del yacimiento Presión de fondo fluyendo Presión estática Presión hidrostática

De análisis PVT Características del aceite y gas Viscosidad Densidad Factor de volumen Compresibilidad

Aceite Presión de saturación Solubilidad

Gas Composición

Elementos que debe tener el modelo geológico

Control de la profundidad Escala (1: 4 000 Normal, 1:2 000 Detalle)

Misma escala vertical Misma escala lateral

Nivel de referencia Debe estar en metros bajo nivel de mar

Nombre del pozo Carril izquierdo

Litológica: Curva de SP, Curva de RG Carril derecho

Resistividad

Porosidad Datos donde se probo Litología Presión Temperatura Plano de orientación

30 de Enero de 1992

Características geológicas locales Tipo de trampa Definición de yacimiento Geometría de los yacimientos Limites de los yacimientos Profundidad, relieve estructural y buzamiento Litología Zonificación Continuidad Extensión aereal Espesor neto Heterogeneidades Distribución de fluidos Contacto original agua – hidrocarburos Contacto de producción Presencia de un acuífero

Definición de yacimientoDeterminación de yacimientos que pueda tener un campo

Geometría del yacimientoEs la forma que tiene el yacimiento

Limites de los yacimientosLa posición y el tipo de hidrocarburos definen el límite del yacimiento

Relieve estructuralComportamiento que tienen las curvas de nivel que se están graficando

Estructural:Control de la profundidad

Tipos de

SecciónEstratigráfica:

Petrofísica:Valores de Ø, K, s.f.

Estructural:Control de la profundidad

Tipos de

SecciónEstratigráfica:

Petrofísica:Valores de Ø, K, s.f.

LitologíaLas rocas almacenadoras son arenas y carbonatos

La litología se puede saber por: Muestras de canal Correlación geológica Registros geofísicos (densidad, sonico) Ambientes de depósito

31 de Enero de 1992

Zonificación

Continuidad

Extensión aereal

Heterogeneidad

Distribución de los fluidosSe puede determinar con los registros

Caracterización estructural y estratigráfica de la roca almacenadora1.- Tipo de deformación estructural Fallas Cambios de facies Acuñamiento Discordancia

2.- Geometría y límites de la acumulación Posición y tipo de límites Geometría de la acumulación

3.- Patrón de distribución de litofacies almacenadotas Criterios geológicos estructurales Criterios estratigráficos

4.- Espaciamiento entre pozos Propiedades petrofisicas de la roca almacenadora

Información geológica que se requiere en la simulación numérica de yacimientos

Geometría del yacimiento Limites del yacimiento Subdivisiones del yacimiento Heterogeneidades

Tipos de porosidad Saturación de fluidos

Densidad de los fluidos Espesores de la formación Tipos de permeabilidad

Descripción de un acuífero

Áreas donde se aplica la interpretación geológica Perforación de pozos Desarrollo de campos Terminación y reparación de pozos Evaluación de yacimientos Recuperación de hidrocarburos Simulación numérica de yacimientos Evaluación de proyectos de inversión

Objetivos de Desarrollo de Campos Dar producción Dar límites de acumulación Incorporación de reservas Dar localizaciones Perforar el número óptimo de pozos

Evaluación de Yacimientos Cuantificación del volumen original de hidrocarburos Calculo de reservas de hidrocarburos Recuperación de hidrocarburos Recuperación primaria Recuperación secundaria

Información que requiere la recuperación de hidrocarburos Estructura geológica Fallas geológicas Fracturas y fisuras Porosidad y permeabilidad Litología y composición mineralogica Zonificación y heterogeneidades Presión media del yacimiento

Se han observado tres estados evolutivos en la exploración de hidrocarburos

I.- Emanaciones en superficie (Siglo XIX) Solo se presenta cuando la roca generadora tiene un sello deficiente

II.- Existencia de trampas estructurales, principalmente anticlinales Utilizando métodos geofísicos para detectar las trampas estructurales, en Las trampas donde no hay hidrocarburos, esta relacionada con la ausencia de roca generadora

III.- Desarrollo del concepto sistema petrolero donde se conjugan los elementos y procesos para la existencia de yacimientos de hidrocarburos en forma comercial

Elementos que definen la existencia de un sistema petroleroRoca generadoraRoca almacénSelloAlmacénSepultamiento necesario para la generación térmica

La geoquímica orgánica petrolera ha sido fundamental para el desarrollo del concepto sistema petrolero

Conceptos necesarios para la geoquímica orgánica Cromatografía de gases (años 60S) Técnica de espectrometría de masas Métodos de pirolisis (fines de los 60S) Pirolisis Rock-Eval (fines de los 70S)

Ayuda para identificar y caracterizar la roca generadora de hidrocarburos

Uso con fines exploratorios del acoplamiento de la cromatografía de gases con la espectrometría de masas (inicios de los años 80s)

Permite: Análisis a nivel molecular del petróleo crudo y de los extractos orgánicos de las rocas sedimentarias

Establecimiento de correlaciones de aceite-roca y de aceite-aceite

La geoquímica orgánica en la definición del sistema petrolero, incluye tres aspectos principales1.- Identificación y caracterización de la roca generadora2.- Análisis de los líquidos o gaseosos, y su comparación con la roca generadora3.- Determinación del tiempo de generación y el tipo de hidrocarburos que pueden formarse de las rocas generadoras

DiscordanciaLa superficie de erosión ó de no-deposito, que separa rocas jóvenes de otras más antiguas se llama discordancia

Discordancia angularDiscordancia en la que los estratos más antiguos tienen un echado o ángulo de inclinación diferente de los de estratos más jóvenes

EstratificaciónEstructura producida por el depósito de sedimentaciones en estratos o capas

EchadoEl ángulo agudo máximo que forma la superficie de una roca con un plano horizontal, la dirección del echado siempre es perpendicular al rumbo de la capa

FallaSuperficie de ruptura de una roca a lo largo de la cual ha habido movimiento

Falla inversa ó falla de empujeFalla en la que el bloque del techo parece haberse movido hacia arriba con relación al bloque de piso (la característica mas común, es la repetición de formaciones)

Falla normal ó falla de gravedadFalla en la que el bloque del techo parece haberse movido hacia abajo en relación con el bloque de piso

BuzamientoAngulo que forma el eje de una masa de rocas plegadas con relación a un plano horizontal

Dolomita Mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesio CaMg(CO3)2

CoquinaCaliza clástica de grano grueso, porosa y deleznable, formada principalmente de fragmentos de concha

CretaCaliza formada en parte de calcita de origen bioquímico, en la forma de esqueletos o fragmentos de esqueletos de animales y plantas marinos microscopicos mezclados con depósitos de calcita de grano muy fino que puede ser de origen inorgánico o bioquímica

EvaporitaRoca compuesta de minerales precipitados a partir de soluciones concentradas por la evaporación de un solvente, sal de roca, yeso, anhidrita

Fase (en físico-química)Porción homogénea de materia físicamente distinta en un sistema que no es homogéneo

Facies sedimentariasAcumulación de depósitos que muestran características especificas y gradúan lateralmente a otras acumulaciones sedimentarias formadas al mismo tiempo, pero que presentan características diferentes

Bibliografía Estratigrafía

Corrales I. Z. y otros Geology of Petroleum

Levorsen A.J.

Roca Generadora Tissot B.P. y Welte D.H.

El petróleo, su formación y localización CONACYT

Ambientes de depósitoAmbiente aeróbico (oxidante) o medio ambiente evaporitico, Son en áreas restringidasLos depósitos están formados por sales, yeso y anhidrita, resultante del exceso de evaporización Ocurre en cuencas poco profundas, rodeadas de tierra y limitadas por barreras a regiones relativamente áridas, que estuvieron intermitentemente comunicadas con el mar

Ambientes anaeróbicos (reductores) ocurre en porciones restringidas del marEste ambiente debe su existencia al abundante material orgánico, cuya putrefacción agota el oxigeno disuelto en el agua de marLos sedimentos depositados y conservados, son característicamente negros

Ambiente en cuencas profundas encerradasEstas cuencas están rodeadas de tierra o están cercadas por arrecifes, la comunicación libre con el mar es limitada, la materia orgánica es aportada por organismos planctónicos que mueren y se hunden al fondo

Los sedimentos depositados son menos extendidos superficialmente y son de calizas fangosas o negro arcillosas, a estas cuencas se les llama fanáticas

Procesos de SedimentaciónSon reacciones geoquímicas que tienen lugar en presencia de agua

El potencial iónico de un elemento puede determinar su lugar de depositación durante la sedimentación

Elementos de bajo potencial, Cs, K, Na, Ca, Mg permanecen en solución durante el proceso de transporte y sedimentación