sistema de petróleo

Sistema de Petróleo(Petroleum System)

Curso : Sed imen to log ía y Es t ra t i g ra f ía

Expos i to r : Mar io Be te t ta

DEFINICIÓN

Componentes geológicos y procesos necesarios para generar y almacenar hidrocarburos, incluyendo una roca madre madura, camino para la migración, la roca del yacimiento, trampa y sello.

El timing (temporización) apropiada relativa de estos elementos de la formación y los procesos de generación, migración y acumulación son necesarios para acumular y preservar los hidrocarburos.

Los componentes y las relaciones de temporización críticos de un sistema de petróleo se puede mostrar en un gráfico que muestra el tiempo geológico a lo largo del eje horizontal y los elementos del sistema de petróleo a lo largo del eje vertical.

Obras de exploración y las perspectivas son típicamente desarrollados en las cuencas o regiones en los que un sistema petrolero completo tiene cierta probabilidad de existir.

Sistema de Petróleo

Graph of elements of a petroleum system

Sistema de Petróleo. El momento de la formación de los elementos principales de un sistema de petróleo se pueden presentar gráficamente. Este sistema petrolero se encuentra en la cuenca de Maracaibo de Venezuela.


Un sistema de petróleo convencional requiere cuatro componentes :

Roca madre o roca generadora (Source Rock) Roca reservorio o almacén (Reservoir Rock) Trampa (Trap) Sello o roca tapón (Seal, Cap Rock)

Y tres procesos:

Generación Migración Preservación


Cuando esta serie de elementos y procesos tienen lugar en el orden correcto, existen grandes probabilidades de que haya una acumulación de petróleo presente.


Roca Generadora – Roca Madre (Source Rock)

Una roca rica en materia orgánica que, si se calienta lo suficiente, generará aceite o gas.

Típicas roca madre, por lo general pizarras o calizas, contienen alrededor de 1% de materia orgánica y al menos un 0,5% de carbono orgánico total (TOC), aunque una roca rica fuente puede tener hasta un 10% de materia orgánica.

Las rocas de origen marino tienden a ser propensos a petróleo, mientras que las rocas madre terrestres (como el carbón) tienden a ser propensas a gas.

La preservación de la materia orgánica sin degradación es fundamental para la creación de una roca madre buena y necesaria para un sistema petrolero completo.

Bajo las condiciones adecuadas, rocas generadoras también pueden ser rocas reservorio, como en el caso de los reservorios de shale gas.


Hydrocarbon source rock, Carboniferous, Spitsbergen


Roca Reservorio o Almacén (Reservoir Rock)

Es un cuerpo de roca del subsuelo que tiene suficiente porosidad y permeabilidad para almacenar y transmitir fluidos.

Las rocas sedimentarias son las rocas reservorio más comunes porque tienen más porosidad que las rocas ígneas y metamórficas, además se forman bajo condiciones de temperatura en la que los hidrocarburos pueden ser conservados.

Un reservorio es un componente crítico de un sistema petrolero completo.


Trampa (Trap)

Es una configuración de rocas adecuada para contener hidrocarburos y sellado por una formación relativamente impermeable a través de la cual los hidrocarburos no migrarán.

Las trampas se describen como trampas estructurales (en los estratos deformados, tales como pliegues y fallas) o trampas estratigráficas (en las zonas donde cambio el tipo de roca, tales como discontinuidades, pinch-outs y arrecifes).

Una trampa es un componente esencial en un sistema petrolero.


Block diagrams of structural and stratigraphic traps


Sello o roca tapón (Seal, Cap Rock)

Es una roca relativamente impermeable, comúnmente esquisto, anhidrita o sal, que forma una barrera o tapón encima y alrededor de la roca reservorio tal que los fluidos no pueden migrar más allá del depósito.

A menudo se encuentra encima de un domo de sal.

La permeabilidad de un sello capaz de retener fluidos a través del tiempo geológico es ~ 10-6 ó 10-8 darcies.

Un sello es un componente crítico de un sistema petrolero completo.


Schematic diagram of cap rock over reservoir


Generación

Se llama así a la formación de hidrocarburos a partir de una roca madre como formas de bitumen (betún) de kerógeno y que se acumula en forma de petróleo o gas.

La generación depende de tres factores principales:

o La presencia de materia orgánica lo suficientemente rica como para producir hidrocarburos.

o La temperatura adecuada.o El tiempo suficiente para que la roca madre madure.

La presión y la presencia de bacterias y catalizadores también afectan a la generación.

La generación es una fase crítica en el desarrollo de un sistema petrolero.


Elementos presentes en la generación:

Bitumen

Es la materia orgánica de origen natural, inflamable formado a partir de kerógeno en el proceso de generación de petróleo que es soluble en bisulfuro de carbono.

Bitumen incluye hidrocarburos tales como asfalto y cera mineral.

Típicamente sólido o casi, de color marrón o negro, tiene un distintivo olor petrolífero.


Natural bitumen from the Dead Sea


Kerógeno

Es la materia orgánica de origen natural, sólida e insoluble que se produce en rocas madres y puede producir petróleo con el calentamiento.

No extraíble con disolventes orgánicos.

Típicos componentes orgánicos del kerógeno son las algas y material vegetal leñoso.

Tiene un alto peso molecular con respecto al betún, o materia orgánica soluble.


Migración

Es el movimiento de los hidrocarburos a partir de la roca madre hacia la roca reservorio.

El movimiento de los hidrocarburos generados recientemente de la roca madre es la migración primaria.

El movimiento adicional de los hidrocarburos en la roca reservorio hacia una trampa u otra área de acumulación es la migración secundaria.

La migración puede ser local o puede ocurrir a lo largo de distancias de cientos de kilómetros en las grandes cuencas sedimentarias, y es fundamental para la formación de un sistema petrolero viable.


Preservación

Es la fase de un sistema de petróleo después de la acumulación de hidrocarburos en una trampa y están sujetos a la degradación, remigración, tectonismo u otros procesos desfavorables o destructivos.


CARTA DE EVENTOS

Es un instrumento utilizado para observar la relación temporal entre los elementos y procesos de un sistema petrolero, además del momento crítico y el tiempo de preservación.

Esta síntesis describe la cronología de los elementos geológicos que se encuentran en un sistema petrolero.

La determinación de la secuencia cronológica de la formación de trampas y de los procesos restantes – generación, migración y acumulación de hidrocarburos – es uno de los objetivos principales del modelado BPSM.

Un concepto importante relacionado con la secuencia cronológica de los procesos es el “momento crítico”.


MOMENTO CRÍTICO

Se trata del tiempo de generación, migración y acumulación de la mayoría de los hidrocarburos en un sistema petrolero.

El momento crítico tiene lugar en el rango de la relación de transformación (TR) comprendido entre el 50% y el 90% , el cual corresponde a la conversión relativa de la materia orgánica de la roca generadora en hidrocarburos.

La selección del tiempo, dentro de este rango queda a criterio de la persona responsable del desarrollo del modelo.


IDENTIFICACION DEL SISTEMA PETROLERO

Lo primordial es la manifestación de petróleo, sin importar la cantidad.

Procedimiento para identificar un sistema petrolero:

1. Buscar algún indicio de la presencia de petróleo.

2. Determinar el tamaño del sistema petrolero:

El tamaño incluye el volumen total de todos los hidrocarburos recuperables que se originaron a partir de un único lente de maduración de roca madre activa. Dicho volumen será usado para compararlo con otros sistemas petroleros y determinar la eficiencia de la generación – acumulación.

El tamaño se determina usando una tabla donde se suma la producción acumulada y las reservas remanentes de cada campo perteneciente al mismo sistema petrolero.

Partes para dar el tamaño de un sistema petrolero:

• Agrupar las ocurrencias de petróleo genéticamente relacionadas mediante características geoquímicas y sucesos geológicos.

• Identificar la fuente usando correlaciones petróleo – roca madre.

• Localizar el área general del lente de maduración de roca madre activa responsable de las ocurrencias de petróleo genéticamente relacionadas.

• Hacer una tabla de acumulaciones para determinar el volumen de hidrocarburo en el sistema y la roca reservorio que contiene el mayor volumen de petróleo.


3. Nombre del sistema petrolero:

Partes para nombrar el sistema: El nombre de la roca madre. El nombre de la roca reservorio que contiene el mayor

volumen de petróleo en sitio. Símbolo que indica el grado de certeza.

El grado de certeza se encarga de indicar la confianza de que un lente de roca madre haya generado acumulaciones de hidrocarburo. Se clasifica de la siguiente manera:

Conocido (!): correlación positiva petróleo – roca madre. Hipotético (.): evidencias geoquímicas. Especulativo (?): evidencias geológicas y geofísicas.

Ejemplo: Sistema petrolero Shublik – Ivishak (!) del Talud del Norte de Alaska


BIBLIOGRAFÍA

Oilfield glossary and papers of


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