Date post: | 19-Jun-2015 |
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GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO
Presentado por: Francisco Alberto Valle Conde
Becario ALS
GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO
• Sistema petrolero.
• Principios y tiempos geológicos.
• Clasificación de rocas, ciclo de las rocas, propiedades
de las rocas de los yacimientos.
• Origen, migración y acumulación de los hidrocarburos.
• Ambientes sedimentarios
• Trampas estructurales, estratigráficas y mixtas.
¿QUÉ ES LA GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO?
• Es una aplicación especializada de la Geología que
estudia todos los aspectos relacionados con la
formación de yacimientos petrolíferos y su
prospección.
• Entre sus objetivos están la localización de posibles
yacimientos, caracterizar su geometría espacial y la
estimación de sus reservas potenciales.
SISTEMA PETROLERO
El sistema petrolero es un sistema natural, que incluye todos
los elementos y procesos geológicos esenciales para que
un yacimiento de aceite y/o gas exista en la naturaleza.
Principales Elementos:
• Roca madre
• Roca almacén
• Roca sello
• Entrampamiento
• Migración
SISTEMA CONVENCIONAL Y NO CONVENCIONAL
PRINCIPIOS GEOLÓGICOS BÁSICOS
• El Uniformismo
• Horizontalidad Original
• Principio de superposición
• Principio de intersección
UNIFORMISMO
Es el principio según el cual los procesos naturales que actuaron en el pasado son los mismos que actúan en el presente. Su significado metodológico se resume a menudo en la declaración: «El presente es la clave del pasado».
HORIZONTALIDAD ORIGINAL
Los estratos se depositan siempre de forma horizontal o
subhorizontal, y permanecen de esa manera salvo
que actúe alguna fuerza sobre ellos.
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
Es un axioma clave basado en observaciones de la historia natural, y el
principio fundacional de la estratigrafía sedimentaria y por lo mismo de
otras ciencias naturales dependientes de la geología:
Las capas de sedimento se depositan en una secuencia temporal, en la que
las más antiguas se encuentran en posición inferior a las más recientes.
PRINCIPIO DE INTERSECCIÓN
Cuando una falla atraviesa otras rocas, o cuando el magma hace intrusión
y cristaliza, podemos suponer que la falla o la intrusión es más joven
que las rocas afectadas, a este principio se le llama principio de
intersección.
TABLA GEOLÓGICA
DISCORDANCIAS
Es una relación geométrica entre capas de sedimentos que
representa un cambio en las condiciones en que se produjo
su proceso de deposición.
Es una discontinuidad estratigráfica en la que no hay
paralelismo entre los materiales infra y suprayacentes.
FALLAS
En geología, una falla es una discontinuidad que se
forma por fractura en las rocas de la corteza
terrestre, a lo largo de la cual ha habido movimiento
de uno de los lados respecto del otro.
Las fallas se forman por esfuerzos tectónicos
actuantes en la corteza. La zona de ruptura tiene
una superficie generalmente bien definida
denominada plano de falla.
Falla Normal: • Las fallas normales se producen en áreas donde las rocas
se están separando (fuerza atractiva), de manera que la
corteza rocosa de un área específica es capaz de ocupar más
espacio.
• La rocas de un lado de la falla normal se hunden con respecto
a las rocas del otro lado de la falla.
• Las fallas normales no crean salientes rocosos.
• En una falla normal es posible que se pueda caminar sobre
un área expuesta de la falla.
Fallas inversas:
• Las fallas inversas ocurren en áreas donde las rocas se
comprimen unas contra otras (fuerzas de compresión),
de manera que la corteza rocosa de un área ocupe menos
espacio.
• La roca de un lado de la falla asciende con respecto a la
roca del otro lado.
• En una falla inversa, el área expuesta de la falla es
frecuentemente un saliente.
• De manera que no se puede caminar sobre ella. Fallas
de empuje son un tipo especial de falla inversa. Ocurren
cuando el ángulo de la falla es muy pequeño.
Falla de transformación ó cizallamiento
• El movimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de roca a
un lado de la falla se mueve en una dirección mientras que el bloque de roca del
lado opuesto de la falla se mueve en dirección opuesta.
• Las fallas de desgarre no dan origen a precipicios o fallas escarpadas porque los
bloques de roca no se mueven hacia arriba o abajo en relación al otro.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS
Sedimentarias Metamórficas Ígneas
Formadas a partir del
enfriamiento de rocas
fundidas (magmas).
Formadas a partir de otras
rocas que, sin llegar a
fundirse, han estado
sometidas a grandes
presiones y temperaturas
y se han transformado.
Formadas en zonas
superficiales de la corteza
terrestre a partir de
materiales que se depositan
formando capas o estratos.
CICLO DE LAS ROCAS
ROCAS SEDIMENTARIAS
Los sedimentos más comunes que componen al as rocas sedimentarias pueden
ser agrupados en cuatro grupos principales:
Sedimentos terrígenos o epiclásticos (siliclásticos):
Son aquéllos formados por fragmentos (clastos o detritos) de rocas
preexistentes, los cuales han sido transportados por procesos físicos
(brechas, conglomerados, areniscas y lutitas pertenecen a este grupo).
Sedimentos de origen biológico, bioquímico y orgánico:
Constituyen a las rocas calizas, las cuales pueden ser alteradas a
dolomias, depósitos fosfáticos, carbón, lutitas petrolíferas y el pedernal.
(chert)
Sedimentos de origen químico:
Forman rocas sedimentarias como las evaporitas y las ferritas (iron
stone,que son areniscas y lutitas ricas en hierro).
Sedimentos vulcano-clásticos. (fragmentos de rocas derivadas de la
actividad volcánica)
CLASIFICACIÓN DE DUNHAM (1962)
Distingue dos tipos generales de carbonatos (rocas y sedimentos carbonáticos)
1. Los que presentan textura deposicional reconocible
2. los que presentan textura cristalina, no siendo posible reconocer la textura
deposicional.
GENERACIÓN, MIGRACIÓN Y ACUMULACIÓN DE LOS
HIDROCARBUROS
Materia orgánica en rocas sedimentarias
Vitrinita
Kerogeno
Vitrinita
Es la fracción orgánica contenida en las rocas
Sedimentarias que es insoluble en disolventes
orgánicos. Bajo condiciones de presión y
temperatura, el kerógeno empieza a ser inestable
y se produce reagrupamiento en su estructura con
objeto de mantener el equilibrio termodinámico
precediendo a la generación de hidrocarburos.
Luz reflejada de carbón en el
Micrógrafo.
Una medición de la madurez de la materia
orgánica, con respecto al hecho de si ha generado
Hidrocarburos o podría constituir una roca
generadora efectiva.
INTERPRETACIÓN DEL CARBONO ORGÁNICO TOTAL (COT)
(BASADO EN UNA VENTANA TEMPRANA DE MADURACIÓN
DE HC’S)
Generador Potencial
De Hidrocarburos
COT en la arena (wt. %)
COT en Carbonatos (wt. %)
Pobre
Regular
Bueno
Muy bueno
Excelente
0.0-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0
2.0-5.0
>5.0
0.0-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0
>2.0
Restos orgánicos
Kerógeno
Carbon
Bitumen Inicial
Gas y aceite
Metano
Yacimiento HCS
Migración Degradación térmica
Cracking
Diagenesis
Catagenesis
Metagenesis
Cale
nta
mie
nto
y s
ep
ult
am
ien
to p
rog
. REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DEL MECANISMO DE
GENERACIÓN Y DESTRUCCIÓN DEL PETRÓLEO
TABLA DE CORRELACIÓN PARA LA MADURACIÓN Y
LÍMITES DE GENERACIÓN PARA ACEITE Y GAS
Incipient Oil Generation
Max. Oil Generated
Oil Floor
Wet Gas Floor
Dry Gas Floor
Max. Dry Gas Generated
Vit
rin
ite R
efl
ecta
nce (
Ro)
%
Weig
ht
% C
arb
on
in
Kero
gen
Sp
ore
Co
lora
tio
n In
de
x (
SC
I)
Pyro
lysis
T
(C)
max
0.2
0.3
0.4
0.5
4.0
3.0
2.0
1.3
1
2
3
4
5 6
7 8 9
10
430
450
465
65
70
75
80
85
90
95
0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2
OIL
Wet Gas
Dry Gas
Reservoir rock
Seal
Migration route
Oil/water contact (OWC)
Hydrocarbon accumulation
in the reservoir rock
Top of maturity
Source rock
Fault (impermeable)
GENERACIÓN, MIGRACIÓN Y ENTRAMPAMIENTO DE
HIDROCARBUROS
MIGRACIÓN Y ENTRAMPAMIENTO
AMBIENTES SEDIMENTARIOS
Los ambientes o medios sedimentarios adquieren importancia
al ser el lugar y conjunto de condiciones físicas, químicas y
biológicas en que se realiza la acumulación de sedimentos,
refiriéndose a los ambientes deposicionales.
AMBIENTES SEDIMENTARIOS CONTINENTALES
Estos ambientes juntos con los de transición son los mejor conocidos por el
hombre, debido a su accesibilidad; pero en las series antiguas, tienen
menor importancia. Debido a que estos aportan sedimentos que no se
localizan en verdaderas cuencas de acumulación, son erosionados
fácilmente, a excepción de los medios fluviales o lacustres y palustres.
Se diferencían en dos grupos:
Aquellos en que el agua es un elemento subordinado: eólicos (desiertos y
eólicos costeros), áridos (abanicos aluviales), glaciares y periglaciares.
Aquellos en que el agua es el agente principal de depósito: fluviales (ríos),
lacustres (lagos) y palustres (pantanos).
AMBIENTES SEDIMENTARIOS MARINOS
TRAMPAS DE HIDROCARBUROS
• Trampas Estructurales
• Trampas Estratigráficas
• Combinación de Trampas
Trampas estructurales
Domo
Salino
Contacto
Agua/Aceite
Gas Contacto
Gas/Aceite
Aceite
Sello Aceite Shale Trampa
Basamento
Anticlinal
Aceite
Diapiro
Placa de sísmica
Aceite
Arenisca Lutita generadora
Trampa HCS Domo
Gas
Trampa por falla
Aceite / Gas
Aceite/Gas
Aceite/Gas
Aceite/Gas
Trampas estratigráficas
Discordancia
Acuñamiento de canal
(modified from Bjorlykke, 1989)
Discordancia Acuñamiento
Discordancia
Discordancia
Asphalt Trap
Water
Meteoric
Water
Biodegraded
Oil/Asphalt
Partly
Biodegraded Oil
Trampa Hidrodinámica
Arcilla
Aceite
Agua
Columna
Hidrostática
Otras Trampas
SECCIÓN DE SÍSMICA
¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!