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TEMARIO
1. Objet ivo
2. Cadena de valor en el negoc io del pet róleo .
3. In tro du cc ión .
4. Conceptos fun damentales d e Geología del petróleo y deexplotación.
5. Descr ipc ión del s is tema pet rolero .
6. Caracter izac ión geo lóg ica de yac imien tos.
7. Caracterización estática de yacim ientos con datos de
laborator io.
8 . Caracter ización petrofísica de y acimientos.
9. Caracter ización estática integrada de yacim ientos .
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OBJETIVO
El alumno entenderá la impo rtancia de la c aracterización estática de
los y acim iento s de hid roc arbu ros , para lo cual analizará los asp ectos
geo lógicos y p etrofísico s necesarios p ara caracterizar un y acim iento ;
así m ismo, des crib irá las técnic as para d eterm inar las carac teríst ic as y
pro piedades estáticas del m edio po ros o, lo qu e le perm it irá aplicar
técn icas d e desarr ol lo y a la vez pr og ramar la explotación d e la reserva
de hidro carburos mediante un a recuperación ef ic iente y rentable,
pro tegiendo el medio ambiente.
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Cadena de valor en el
negocio del petróleo
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Introducción
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Que es la CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA DE YACIMIENTOS?........
Se puede definir como el desarrollo y adecuación de metodologías
integradas que permitan una mayor CONCEPTUALIZACIÓN
DE LOS YACIMIENTOS, en términos físicos y geológicos.
Este concepto, permite definir con certeza la GEOMETRÍA DEL
YACIMIENTO , describiendo sus características PETROFÍSICAS
e integrando datos de diversas fuentes como: geología, registrogeofísico de pozos, sísmica y núcleos.
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Que es el MODELO ESTÁTICO DE YACIMIENTO?...........
Es aquel que representa las propiedades de un yacimiento
que no varían en FUNCIÓN DEL TIEMPO , como es el caso
de la permeabilidad, porosidad, espesor, cimas, limites,
fallas, ambiente de sedimentación, continuidad vertical y
lateral de las arenas o carbonatos, petrofísica de los lentes,
litología y límites de la roca.
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La caracter ización de un yacim iento de hid rocarbu ros c onsiste en generar
un MODELO GEOLÓGICO del yacimiento (estructuras y propiedades
pet ro físic as) basado en la in tegr ación de la in fo rmación: GEOFÍSICA,
PETROFÍSICA , GEOLÓGICA Y DE INGENIERÍA, con el f in de ca lc u lar
reservas y crear un plan de desarrol lo ópt imo del campo. Por el lo lacaracter ización es una etapa muy impo rtante en el plan de explotación de
un yac imiento de hidrocarburo.
La etapa inic ial de un pro ceso de caracter ización d e yacimiento c ons iste en
la generación de un MODELO ESTÁTICO INICIAL basado en informaciónprevia (estática). Esta in form ación p revia se cons igu e a part ir de la
interp retación de dato s sísm ico s 2D y 3D, regis tro de po zos, pruebas de
labo ratorio s, análisis de núcleos (muestras de ro ca ob tenid as du rante la
per fo ración en la zona del yacim ient o de in terés), ent re o tro s.
Caracterización Estática
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Dentro de la etapa inic ial del pro ceso d e caracter ización d e yacimientos se
sig uen , en general, las etapas de modelización geológic a, modelización de
las p rop iedades físic as de la roca a partir d e regis tro s, inc lusión d el anális is
de prod ucc ión y p or su puesto integrac ión de la información dispon ib le del
campo. En la model ización geológica, una de las etapas es la o btención del
mod elo estr uc tu ral a par tir de la info rmación sísm ica y geo lógic a del área,
do nd e se dis po ne de sistemas para in terpretación sísm ica en 2D y 3D, de
esta manera se in tegra y se obtiene la modelización Geológica. El análisis
de lo s reg istro s eléctric os se basa en la apl icación d e algo ritmos paraestimar las pro piedades físic as de la roca (permeabil i dad y poro sid ad).
Lu ego se integ ran la modelización geológica, el análisis de regis tro y la
info rmación de análisis de laborato rio usando una metodo logía de
evaluación.
Caracterización Estática……..
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Esta metod ología integ ra la info rmación estática dis po ni ble y u til i za la
determ inación c uant itat iva de la lito logía de la ro ca, textu ra, compo sic ión,t ipo y tamaño d e po ro, arcil las y otro s m inerales sens ibl es. Finalm ente, una
vez aplicada la metodolo gía de evaluación se obti ene un modelo que
clasif ic a los tipos d e roca y define lo s amb ientes de depósito, generándose
así un mod elo estátic o in ici al qu e caracteri za el yacim ient o en estu di o. En
caso d e no exist i r datos de pro ducción en el campo , el modelo estático
Inicial se usa como info rmación de entrada en l a aplicación d e métodos
vo lumétrico s p ara estim ar el po tencial del yacim iento (Reservas) con el
ob jet ivo de determ inar si es o no rentable su explo tación, evaluando las
zonas potenciales de producción.
Otr a altern ativ a es la apli cac ión d e los métodos es tadíst ic os para generar
un modelo ini cial del yacim iento basado en la info rmación previa (Estática)
Caracterización Estática……..
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Lo s métodos estadísti co s bu scan estim ar la di str ibuc ión d e los parámetros
a lo largo d e todo el yac imiento co noc ido s los valores en los pozos, de
form a que se ajusten al resto d e información q ue se t iene de la zona do nde
se encu entra el yacim iento , como puede ser la ob tenid a po r métodos
sísm ico s o por o tro tip o de estudio s geo lógicos de la zon a. Por otra parte
co n los métodos es to cást icos (bas ado s en in fo rmación estátic a) se
co ns igue cr ear mapas de lo s parámetros en el área del yacim iento que
t ienen la misma probabi l idad de ser correctos en función de cr i ter ios
basados en la info rmación cono cid a. Por su pu esto, la gran mayoría de
el los, no v a a ajustar los datos de produ cción en los po zos.
Debido a que es pos ib le crear much os m odelos geológicos escalados
equ ivalentes u sand o el m odelado esto cástic o, se evalúa la incert idum bre
del modelo y s e conf i rman lo s h idrocarburos recuperables.
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De esta manera, la simulación del f lujo de los modelos geológicos
escalados en lo s percen ti l es P10, P50 y P90, resultan en u nas cu rvas de
producción acum ulada pesimista, regular y opt im ista respect ivamente. En
el caso de un yacimiento con histo r ia de prod ucc ión, el modelo estático
inic ial se usa como info rmación de entrada para generar un m odelo de
sim ulación dinám ico (que además tom a en cuent a la info rmación de l os
f luido s y los datos de prod ucc ión) que debe ser ajustado para completar el
pro ceso d e caracterización del yacimiento g enerando un m odelo estático
f inal que se ajusta a la histor ia de producción con el objet ivo de obtener un
modelo de p redicc ión que permita op t imizar la prod ucc ión del campo .
Caracterización Estática……..
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La modelación geológica – petrofísic a int egral se puede definir , como un
pro ceso mediante el cual se describ en las característic as qu e con trol an la
capac idad de almacenamiento y de prod ucc ión de los y ac imientos, usando
toda la inform ación po sible que se tenga disponible. Las propiedades del
yacimiento inclu yen desde una descr ipción geológica de la cuenc a, t ipos de
roc a, dis tr ibu ción d e facies, ambien te de depósito, geometría de lo s
cuerpo s que con forman el yacim iento, hasta sus propiedades p etrofísicas
com o so n po rosid ad permeabi l idad, saturación de agua, etc.
Estos datos prov ienen de diversas fuentes de información como son:
estudios geológicos, levantamientos y procesamiento de información
sísm ica, regi str os geo físic os de p ozo , mu estras de núcleo , datos d e
producción, etc.
Caracterización Estática……..
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El modelado de yacim ientos debería de inclu ir la información de todas las
di sti nt as fuentes , entr e más in fo rm ación se use mejor será la desc rip ción
del yacim iento; s in embargo , en la p ráctica surg en pro blemas c uando se
trata de uti l izar la info rmación de manera simultánea, ya que no to do s lo s
datos están disp on ibles al m ismo t iempo , la calidad d e la inform ación es
diferente, la información se t iene en diferentes resoluciones y existen
much os datos de imp ortancia que se t ienen de manera cual i tat iva, com o
son las descr ipciones geológica, que no se pueden integrar en forma
co ns ist ente en un modelo numérico.
Caracterización Estática……..
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Caracterización Estática ……..
Datos Relevantes para el Modelo
Las fuentes p r incip ales de datos para la mod elación geológica – petr o física
de yacim ientos, son inform ación d irecta de núcleos y muestras de canal,
info rmación ind irecta que prov iene de registro s geo físico s de pozo y la
in fo rmación tam bién ind irec ta de levantam ientos geofísic os , en p articul ar
in fo rmación relac ionad a con la metod ología sísm ica. Tod a esta info rmación
se maneja en fo rma simul tánea has ta generar un modelo que será
con trastado con la inform ación dinámic a der ivada del sis tema po zo-
yacimiento.
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Caracterización Estática ……
Núcleos
La inform ación d e núcleos y d e muestras
de canal, pero pr in cipalmente d e núcleos
cons titu ye la in formación dir ecta más
val iosa con que se cuenta, pero t iene la
desventaja de ser información escasa y
dir igid a hacia las partes más im po rtantes
del yacimiento . Los núcleos se estudian en
labo ratorio s especializados en análisispetro físico s para o btener las pro piedades
in tríns ecas de la roc a (po rosid ad,
permeabi l idad, saturación de f luidos,
pru ebas de desplazamiento , entre otras).
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Caracterización Estática ……
Reg is tros Geo fís icos .
En el año de 1927 en el su r de Francia, el Sr. Sch lum berg er tomó el pr im er regi str o
(curva d e resist iv idad) con el ob jet ivo de ident i f icar los minerales d e la corteza
terrestre. Al obs ervar los resul tados que se o btuvieron, se extendió su apl icación en
los pozos de hidrocarburo s.
Un r egis tro geo físic o es la r epresent ación gráfica de u na p ropiedad físic a de l a ro ca
con relación a la profu ndidad. Esta medic ión es ind irecta; ya que las rocas y los
f lu idos “están dentro del pozo ” .
Las p rop iedades físicas de la ro ca obtenid as a p art ir de los registr os geofísico s, como
son : la poro sid ad, la densid ad, t iempo de tráns ito de la onda emit id a por el emis or, la
resist iv idad, el diámetro del agujero , entre otro s, son de suma importanc ia para los
estu dio s de caract erización estática de yacim iento s.
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EVALUACIÓN PETROFÍSICA CON REGISTROS GEOFÍSICOS
Procesado
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FLUJO DE TRABAJO PARA LA CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA
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Conceptos fundamentales
de Geología del petróleo
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PETRÓLEO
Del Latín PETRAM (PETRA , piedra y OLEUM ,aceite).
Es una mezcla de hidrocarburos que en formanatural se encuentran en la corteza terrestrecomo gas, líquido o sólido; puede existir enuna o varias formas en el mismo lugar y sucolor puede variar de negro hasta incoloro.
Contiene cantidades menores de Nitrógeno,Oxígeno, Sodio , Azufre, etc., como impurezas.
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HIDROCARBURO
CARBONO
“C”
• Sólido
• Grupo IV en la TablaPeriódica de los elementos
• Numero atómico: 6
•
Tetravalente (4 valencias)• Porcentaje del “C”en los
hidrocarburos: 82-87 %
HIDRÓGENO
“H” • Gas
• Grupo I en la TablaPeriódica de los elementos
• Numero atómico: 1
• Valencia: 1• Porcentaje del “H” en los
hidrocarburos: 13-18 %
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FUENTES DE HIDROCARBUROS Y SU EVOLUCIÓN
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EVOLUCIÓN DE LA MATERIA ORGÀNICA
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En el proceso de catagénesisla temperatura juega unpapel muy importante, por loque se pueden tambiénrealizar divisiones que nos
indican los cambios queexperimenta la materiaorgánica por el incrementodel gradiente geotérmico. El
grado geotérmico promediode la tierra es de 1 C porcada 33 metros, por lo que amayor profundidad mayortemperatura.
CATAGÉNESIS
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A los 60 C empieza la generaciónprincipal de hidrocarburos líquidos,los cuales son pesados y ricos ennitrógeno, azufre y oxígeno.Con el incremento de temperaturalos aceites se van haciendo
sucesivamente más ligeros: a los 100C se produce la máximageneración. Por encima de los 100 ,la generación disminuye y seforman hidrocarburos condensados
y gases. La ventana de generaciónde hidrocarburos líquidos se cierraa los 175 C. Es importante señalarque la generación directa desde elkerógeno termina en los 225 C
CATAGÉNESIS
PRINCIPALES ORGANISMOS PRODUCTORES
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PRINCIPALES ORGANISMOS PRODUCTORESDE MATERIA ORGÁNICA EN EL MAR
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Procesos de Generación del Hidrocarburo
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Cuenca Sedimentaria
Y donde está el hidrocarburo ?
Luego entonces
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DELTA
MAR
LAGUNA
LAGUNA
BARRAS
ROCAGENERADORA
ROCAALMACENADORA
CONTINENTE
Luego entonces........
¿Que es una cuenca sedimentaria ?Depresión que se rel lena de sedimento s d e
rocas preexistentes y/o de precipi tación
quím ica mezclad os con m ateria orgánica
con t inental y/o marina
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¿COMO SE CLASIFICAN LOS DEPÓSITOS
ECONÓMICOS DE HIDROCARBUROS?.........
YACIMIENTO:
Es la acumulación natural de hidrocarburos en la corteza terrestrede la misma composición, comprendida en los mismos límites ysometida a un mismo sistema de presión y temperatura en unaTRAMPA GEOLÓGICA.
CAMPO:
Comprende dos o más yacimientos de hidrocarburosrelacionados a una determinada condición geológica (cuencasedimentaria, estructura, formación).
PROVINCIA:
Comprende varios campos localizados en una región geológico-petrolera, en la cual los yacimientos se formaron en condicionesgeológicas similares, por lo que presentan características
generales parecidas.
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CAMPO ARCOS
CUENCA DE BURGOSCUENCA DEL NORESTE DE MÉXICO
EJEMPLO……CUENCA
PRODUCTORA DE GAS NO
ASOCIADO EN EL NORESTE DE
MÉXICO
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CUENCA PETROLERA PRODUCTORA DE ACEITE Y
GAS ASOCIADO
cuenca
EJEMPLO…………..
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CAMPOS DEL ESTUDIO GEOLÓGICO
La geolo gía se ocupa de la his to ria de la Tierra, e inclu ye la his to ria de
la vida, y cu bre todos los procesos físicos que actúan en la su perf ic ie
o en la co rteza terr est res . En un sent ido más ampl io , estudia tamb ién
las interaccio nes entre las ro cas, los su elos, el agua, la atmósfera y las
formas de vid a. En la p ráctic a, los geólogos se especial izan en una
rama, fís ica, o h is tór ic a, de la geo lo gía. La GEOLOGÍA FÍSICA in c lu ye
campos como GEOFÍSICA , PETROLOGÍA Y MINERALOGÍA, es tá
enfocada hacia los p rocesos y las fuerzas que dan forma al exter ior de
la tier ra y que actúan en su in teri or. Mient ras , la GEOLOGÍA
HISTÓRICA está interesada por la evo luc ión de la su perf icie terrest re y
de sus formas de vida e implica invest igacio nes de PALEONTOLOGÍA,
de ESTRATIGRAFÍA, de PALEOGRAFÍA y de GEOCRONOLOGÍA.
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GEOFÍSICA.
Los GEOFÍSICOS deducen las p ro piedades fís icas de la Tierra, junto a
su composic ión in terna, a part ir de div ersos fenómenos físicos .
Estu dian el campo geomagnético , el paleom agnetism o en ro cas y
suelos , los fenómenos de f lu jo d e calor en el subsuelo, la fuerza de la
g ravedad y la propagac ión de ondas sísm icas (SISMOLOGÍA).
La GEOFÍSICA d e exp lo rac ión , comb ina tamb ién in fo rm ac ión fís ica y
geológica para reso lver pro blemas práctic os relacionados con la
búsqu eda de hidro carburo s, con la local ización de estratos d e agua,
con la detección de yacimientos con m inas nuevas de metales y con
div ersos tipos de in gen iería civ il.
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LEVANTAMIENTO SÍSMICO
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MINERALOGÍA.
La c ienc ia de la MINERALOGÍA estud ia los m inerales d e la cor teza
terrestre y de los encontrados fuera de la Tierra, com o las muestras
lunares o los m eteor ito s . La cr is talo gr afía, rama de la m ineralo gía,
imp l ica el estudio de la forma externa y de la estruc tura interna de los
crista les naturales y art i f ic ia les. Los mineralogistas estudian lafo rm ación, la aparición, las p ro piedades q uím icas y fís icas, la
composic ión y la clasif icac ión de lo s m inerales. La m ineralogía
determ inativ a es la cienc ia de la ident if icación de un espécim en por
sus propiedades físi cas y quím icas. La m ineralo gía económica se
especial iza en los pro cesos responsables de la formación de minas,
en especial de las q ue tienen im po rtancia indus tri al y estr atégica.
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GEOLOGIA ESTRUCTURAL
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GEOLOGIA ESTRUCTURAL.
Aunque en un princ ip io a los Ingenieros Geólogos estruc turales les
ocupaba especialmente el análisis de las deformacion es de lo s
estr atos sed imentario s; s in embarg o, ho y en día estudian más las de
las ro cas en general. Comparando las d ist in tas característic as de
estructu ras se puede l legar a una clasi f icación de t ipo s relacionados .
La geología estruc tural com parativa, que se ocupa de los grandes
rasgos externos, contrasta con las aproximaciones teóricas y
experimentales que emplean el estudio microscópico de granos
m inerales de rocas deformadas. Los geólogo s especial izados en la
búsq ueda del petróleo y del carbón deben usar la geolo gía est ru ctu ral
en su tr abajo d iario , en especial en la pro sp ecc ión petrolífera, do nde la
detecc ión de trampas estructu rales que puedan co ntener petróleo es
una fuente imp ortante de información.
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TRAMPAS ESTRUCTURALES DE HIDROCARBUROS
El tipo de estructura será determinado por:
1. Dirección del esfuerzo principal.2. Dirección de los esfuerzo de menorintensidad.
3. Tiempo.
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SEDIMENTOLOGÍA.
Este campo, tamb ién l lamado geo logía sed imentaria, inv est iga los
depósitos terrestres o marinos, ant iguos o recientes, su fauna, su
f lora, sus m inerales, sus texturas y su evo lución en el t iempo y en el
espacio. Los sedimentólogos estud ian numerosos rasgos intr incados
de rocas blandas y du ras y sus secuencias naturales, con el ob jet ivode reestructurar el entorno terrestre primit ivo en sus sistemas
estratigráfico s y tectónico s. El estu dio de las ro cas sedimentarias
inc luy e datos y método s tom ados de o tras ramas de la geología, como
la es tr atig rafía, la geo lo gía marin a, la g eoquím ic a, la m ineralo gía y la
geo logía del en to rn o .
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AMBIENTE SEDIMENTARIO
Los sedimentos pueden ser depositados en los continentes,
en el mar y en zonas de transición entre tierra y mar.
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PALEONTOLOGÍA.
La paleontolo gía, estu dio de la vid a preh istórica, inves tiga la relación
entre los fósiles de animales (paleozoo logía) y de p lantas
(paleobotánica) con plantas y animales existentes. La inv estigación de
fósiles m icros cóp ico s (mic ropaleon to logía) imp lica técn icas dis tin tas
qu e la de especímenes mayo res .Los fósi les, restos d e vida del pasado geológico preservados por
medios n aturales en la corteza terrestre, son los datos princ ipales de
esta c ienc ia. La paleontog rafía es la desc rip ción fo rm al y sis temática
de lo s fósiles (de p lantas y de animales), y las paleon to logías de
invertebrados y vertebrados se consideran con frecuencia sub
disc ip l inas s eparadas.
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GEOLOGÍA ECONÓMICA.
Esta rama mayo r de la g eolo gía conecta con el anális is , la explo ración
y la exp lotación de materia geológica úti l para los h um anos , como
com bus tib les, m inerales metálicos y no metálicos , agua y energía
geo térm ica.
Campos af ines in cluy en la ciencia de la local ización de m ineralesindus tr iales o est ratégico s (geología de explo rac ión), el p ro cesado de
m Inas o vetas (metalu rg ia) y la ap lic ación p ráct ica de las teo rías
geo lóg icas a la m inería (geo logía m inera).
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INGENIERÍA GEOLÓGICA.
Los ingenieros geólogos apl ican los princip ios geológicos a la
invest igación de los materia les naturales —t ierra, roca y agua
superf ic ial y su bterránea — impli cados en el d iseño, la cons tru cc ión y
la explo tación de p roy ectos de ingeniería civ i l . Son representativos de
estos proyectos los diques, los puentes, las autopistas, losoleoduc tos, los desarrol los de zonas de alojam iento y lo s sistemas de
ges tión de res idu os . Una nueva rama, la geolo gía del entor no , reco ge
y anal iza datos geológicos con el objet ivo de resolver los problemas
creados por el uso hum ano del ento rno natural. El más impo rtante de
ellos es el peligro para la vida y la propiedad que deriva de la
cons tru cc ión de casas y de otras estru ctu ras en áreas som etidas a
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su cesos geológico s, en p art icular terremoto s, taludes, eros ión de las
co stas e inun dacio nes. El alcance de la geolo gía del entor no es muy
grande al com prender c ienc ias físi cas c om o geoquím ica e hidr o logía,
cienc ias b io lógicas y so ciales e ing eniería.
Procesos geológicos
Los pro cesos geológico s pueden divid irs e en los que se orig inan en el
inter ior de la Tierra (pro cesos endógenos ) y los q ue lo hacen en su
parte extern a (proc esos exógenos).
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Procesos endógenos
La separación d e las grandes p lacas l ito sféricas, la deri va con tinental
y la expans ión de la co rteza oceánica ponen en acc ión fuerzas
dinámicas asentadas a grandes pro fun did ades. El diastro fism o es un
térm ino general qu e alude a los mov im ientos de la co rteza pro ducid os
po r fu erzas terrestr es endogénicas que p rod ucen las c uencas de los
océanos, los cont inentes, las m esetas y las mon tañas. El llam ado c ic lo
geotectónico relacion a estas grandes estru cturas con lo s movim ientos
pr inc ipa les d e la corteza y co n los t ipos de rocas en dist in tos p asos de
su desarrol lo.
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Como se mueven las placas?
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Como se mueven las placas?........
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Procesos exogénicos
Cualqu ier medio natural capaz de mo ver la materia terrestre se
llama agen te geomórfico . La cor riente agua, la su bterránea, los
glaciares, el viento y los mov imientos de agua embalsada en el
interio r (com o mareas, olas y co rrientes) so n agentes g eotérm ico s
primarios. Puesto que se orig inan en el exter ior de la corteza, estos
proc esos se llaman epígenos o exógenos.
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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS
TIPOS DE ROCAS
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TIPOS DE ROCAS
Rocas ígneas .
Rocas fo rmadas por el enfr iamiento y la sol id i f icación d e materia
rocos a fundida, cono cida como magma.
Según las co nd ici on es bajo las que el magma se enfríe, las ro cas
que resul tan pueden tener granulado g rueso o f ino.
TIPOS DE ROCAS
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TIPOS DE ROCAS
Rocas metamórf icas.
Rocas cuya composic ión y textura
orig in ales h an sido alteradas po r el calor
y la presión existentes en las
profu nd idades de la co rteza terrestre. El
metamorf ismo que se produce como
resultado tanto de la presión como de la
temperatura recibe el nombre de
d inamotérm ico o reg ional; el
metamorf ismo produ cido po r el calor o la
in tru sión de ro cas ígneas recibe el
nombre de térm ico o de c on tacto.
Marmol
Granito
TIPOS DE ROCAS
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TIPOS DE ROCAS
Rocas sedimentarias.
Rocas compuestas por materiales transform ados, form adas por la
acumulación y consol idación de materia mineral pulverizada
(intemperismo), depositada por la acción del agua y, en menor
medida, del v iento o del hielo g laciar. La mayo ría de las rocas
sedimentarias se caracter izan por presentar lecho s paralelos o
disc ord antes que refle jan camb ios en la velocidad de sedimentación
o en la naturaleza de la materia depos itada.
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Carbonatos
AMBIENTE SEDIMENTARIO
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AMBIENTE SEDIMENTARIO
Una def in ic ión ampl ia de medio ambiente sedimentario, es:
“Lugar de la superf ic ie terrestre en que se real izan procesos
sedim entarios q ue pueden ind ividualizarse en zonas limítro fes po r su s
carac teríst icas fís icas químicas y b io lógic as qu e determ inan las
propiedades del sedimento o roca sedimentaria y es diferenciable de
los ambientes adyacentes ”
Es impo rtante destacar que los medios s edimentar ios no s on tod os
idént ico s y su s lím ites no so n neto s, s ituación que d ificult a la labo r d e
su def in ic ión y clasi f icación.
Las estructuras sedimentarias presentes en las secuencias
estrat i f icadas, el t ipo de roc a, su espesor y com pos ición m ineralógica,
nos dan información so bre el ambiente sedimentario en que se formó
el sedimento .
AMBIENTE SEDIMENTARIO
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AMBIENTE SEDIMENTARIO…..
Para hacer la diferenc iación de ambientes, es necesario el cor rectoestablecim iento de las condic iones Hidro dinámicas del ambiente; esta
in fo rm ación hidr odinám ica es tá presen te en:
Las estructu ras sedimentarias prim arias, las cuales pro porc ionan
info rmación sobre las condic iones de energía al momento del
depósito (velocidad de f lu jo, profun didad, turbulencia)
La textura de los s edimentos , que brin da inform ación acerca del
medio y modo de transpo rte del materia l .
AMBIENTE SEDIMENTARIO
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AMBIENTE SEDIMENTARIO…..
CONTINENTALESGLACIARES, EOLICOS, LACUSTRES, ABANICOS ALUVIALES,
FLUVIALES y KÁRSTICO.
TRANSICIONALES O MIXTOS
PALUSTRES, COSTEROS, DELTAS, ESTUARIOS y LAGUNAS.
MARINOSPLATAFORMA CLÁSTICA, PLATAFORMA CARBONATADA, RAMPAS,
TALUD CONTINENTAL y PLANICIES AB ISALES (CUENCAS)
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TRAMPA GEOLÓGICA
Es una carac terís tica geo lóg ica que perm ite
que el acei te y/o gas se acumule y conserve
de manera natural du rante un cierto per iodo
de tiempo. Son recep tácu los cerrados en lacorteza terrestre que cuentan con rocas
almacenado ras y rocas sel lo en pos ic ión tal
que permi ten se acum ulen los hidrocarburos .
Las trampas petroleras t ienen unadeterm inada fo rma, tamaño geometría, cierre
y área de d renaje.
CLASIFICACION DE TRAMPAS
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CLASIFICACION DE TRAMPAS
a) Pliegues anticlinales.
b) Domos y diapiros.
c) Fallas normales.d) Fallas inversas.
TRAMPAS ESTRUCTURALES
a) Cambios de facies.
b) Discordancias: angulares y
Paleogeomórficas.
c) Variación causada por aguassubterráneas.
d) Variación causada portruncamiento.
e) Combinación de elementosestructurales con variaciónde permeabilidad.
f) Hidrodinámicas.
TRAMPAS POR VARIACIONDE PERMEABILIDAD(SE INCLUYEN A LAS TRAMPAS
ESTRATIGRÁFICAS)
TRAMPAS MIXTAS
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TRAMPAS GEOLÓGICAS:
A) ANTICLINAL
B) FALLA
C) DISCORDANCIA
TRAMPA ESTRUCTURAL (EN DOMO SALINO)
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EJEMPLO DE TRAMPA ESTRUCTURAL (EN DOMOSALINO) YACIMIENTO AMOCA
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SALINO), YACIMIENTO AMOCA
TRAMPA ESTRUCTURAL (EN ANTICLINAL)
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PLIEGUE: ANTICLINAL EL PEÑON
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TRAMPA ESTRUCTURAL (POR FALLA INVERSA)
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ANTICLINAL DISLOCADO POR FALLA NORMAL
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ANTICLINAL DISLOCADO POR FALLA NORMAL
Ó
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TRAMPAS POR VARIACIÓN DE PERMEABILIDAD
TRAMPAS MIXTAS
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TRAMPAS MIXTAS
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Sistema Petrolero
SISTEMA PETROLERO
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SISTEMA PETROLERO
• Roca generadora
• Migración
• Roca almacenadora• Roca sello
•
Trampa• Sincronía
SISTEMA PETROLERO
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• Que es un sistema petrolero?
• Procesos de generación del hidrocarburo.
• Tipo de materia orgánica en la roca
madre.• Definición y tipos de trampa.
• Tipo de roca sello.
• Concepto de play.
• Procesos del sistema petrolero y eventos.
SISTEMA PETROLERO
A que nivel de investigación se tiene que estudiar el
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hidrocarburo?.......
Hace referencia en lasecuencia estratigráfica yestilo estructural de lasrocas sedimentarias.
Describe la relacióngenética entre las rocasgeneradoras dehidrocarburos y las rocasalmacén.
Describe el tipo y forma dela trampa
Comportamiento Geológicoy Caracterización deYacimientos.
Análisis de la cuenca
Sistema Petrolero
Concepto de Play
Pozos exploratorios
Desarrollo de campos
(modified from Magoon and Dow, 1994)
Luego entonces......¿Que es un sistema petrolero?.......
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•Un SISTEMA PETROLERO se puede definir como un sistema de
generación de petróleo dinámico que se desarrolla en un espacio y unaescala de tiempo Geológico.
Un SISTEMA PETROLERO requiere de la sincronía de ciertoselementos Geológicos y eventos esenciales, para la formación delos yacimientos de hidrocarburos; estos incluyen:
• Roca Generadora
• Expulsión
• Migración
•
Acumulación• Retención.
(from Demaison and Hulzinga, 1994)
ELEMENTOS Y PROCESOS DEL SISTEMA PETROLERO
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ELEMENTOS Y PROCESOS DEL SISTEMA PETROLERO
•Los ELEMENTOS esenciales y los PROCESOS que
contribuyen a la generación de los hidrocarburos, cuyo origen es
una sola roca fuente activa son los siguientes:
Elementos
Roca generadora (madre)
Ruta de migración
Roca almacén
Roca Sello
Tipo de trampa
Procesos
Generación “cocina”
Migración
Acumulación
Preservación
Petroleum System Events Chart
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y
Sincronización de los elementos y procesos
ELEMENTOS DEL SISTEMA PETROLERO
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ELEMENTOS DEL SISTEMA PETROLERO
Roca GeneradoraUna roca con abundante materia orgánica propensa agenerar hidrocarburo.
Roca AlmacénUna roca capaz de almacenar hidrocarburos.
– PorosidadEspacio de los poros entre los granos de roca en la que el
aceite y gas se acumula.
– PermeabilidadLa facilidad con la que el aceite y el gas puede moverse a
través del espacio de los poros entre los granos de la roca.
Roca selloCualquier roca que evita la migración de los fluidos desde el
yacimiento.
Rutas de MigraciónDirección por donde se mueven el petróleo y el gas de la
roca fuente para llegar a la trampa.
Trampa La configuración estructural y estratigráfica donde seacumula el aceite y gas.
Características de la roca generadora
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Clastos de grano fino(arcilla y limo) ycarbonatos.
Contienen de 1 - 10%de materia orgánica.
Baja porosidad ypermeabilidad dematriz.
Clastos de grano f ino (arci l la y l imo)
Roca Madre
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Marine Hydrocarbon Source Rocks
Carboni ferous Source Rock
Roca Madre
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Vista al microscopiode materia orgánica
de tipo maderaceo
(generador de gas)
Vista al microscopio de materia
orgánica de tipo algáceo(generador de aceite)
Las Roca Generadora consiste de
sedimentos arcillosos y calcáreo
arcillosos ricos en materia orgánica
depositados en ambientes marinos de
aguas profundas de baja energía.
Roca Almacén
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K
Porosidad (P) Permeabilidad (K)
• Roca que permite el alojamiento
de los hidrocarburos en su medio
poroso.
Migración, trampa y sello
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Estructural(Anticlinal)
2 Estratigráfica(Lentes)
1
GAS
1
2
AGUAACEITE
• Los hid roc arbur os m igran a través del sub suelo, en el
curso d e su m igración, los hidro carburos encu entran una
roca impermeable quedando atrapados.• Los hidrocarburos se acomodan en func ión de su
densidad.
• Rutas de migración: fal las, fracturas, superf icies
dis cor dantes y de estrat i f icación, alta permeabil idad
SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN SISTEMA PETROLERO
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Overburden RockSeal Rock
Reservoir Rock
Source Rock
Underburden Rock
Basement RockTop Oil WindowTop Gas Window
Geographic Extent of Petroleum System
Petroleum Reservoir (O)
Fold-and-Thrust Belt(arrows indicate relative fault motion)
EssentialElements
ofPetroleum
System
(modified from Magoon and Dow, 1994)
O O
S
e d i m e n t a r y
C u e n c a d e r e l l e n o
O
Extención estratigráficaPetroleum
System
Roca generadora activa
Extent of Prospect/FieldExtent of Play
Generación, Migración y entrampamiento de
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hidrocarburos
SealReservoir
rock
Sello
HC migration
OWC
Oilaccumulation
Top ofoil window
Source rock
Fault(impermeable)
Sello
X
X
X
X
Source Rocks – Oil or Gas?
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Petroleum System: Maturation At 2100 m / 7000 ft depth
(149°F o 65°C ) the minimumtemperature for the formation
of oil is reached At deeper levels, at
temperatures above 302°F o150 °C, organic matter will betransformed to natural gas
At deeper levels the organicmaterial gets carbonized
Total de carbón orgánico (TOC)
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g ( )
Generación de aceite basada en la madurez
Grado de generación dehidrocarburo
TOC, en lutita (%en peso)
TOC en carbonatos (% enpeso)
Pobre 0.0-0.5 0.0-0.2
Regular 0.5-1.0 0.2-0.5
Bueno 1.0-2.0 0.5-1.0
Muy Bueno 2.0-5.0 1.0-2.0
Excelente >5.0 >2.0
Types of Kerogen and their Hydrocarbon Potential
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Environment KerogenType KerogenForm Origin HCPotential
Aquatic
Terrestrial
I
II
III
IV
Alginite
AmorphousKerogen
Exinite
Vitrinite
Inertite
Algal bodies
Structureless debrisof algal origin
Structureless planktonic
material, primarily ofmarine origin
Skins of spores and pollen,Cuticle of leaves andherbaceous plants
Fibrous and woody plantfragments and structureless,
colloidal humic matter
Oxidized, recycled woodydebris None
Oil
Gas,some oil
Mainly gas
Tipo de hidrocarburo (aceite o gas)
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Algas = Rico en hidrógeno = ACEITE (preferentemente)
Madera = Pobre en hidrógeno = GAS (preferentemente)
El petróleo y gas están formados por el craqueo térmico de los
compuestos orgánicos enterrados en rocas de grano fino.
Schematic Representation of the Mechanism ofPetroleum Generation and Destruction
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Petroleum Generation and Destruction
Organic Debris
Kerogen
Carbon
Initial Bitumen
Oil and Gas
Methane
Oil Reservoir
MigrationThermal Degradation
Cracking
P r o g r e s s i v e B u r i a l a n d H e a t i n g
(modified from Tissot and Welte, 1984)
Una vez que el hidrocarburo se genera y este emigra,¿a dónde se va?...................
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American Petroleum Institute, 1986
Discordancia
Hydrocarbon Trap Types
¿a dónde se va?...................
Trapping Mechanisms
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Structural
AnticlinalRock layers are folded into a dome
Fault
Offset of rocks such that oil and gas
accumulates in reservoir offset against
a seal
Salt Dome
Traps
Reservoir rock truncates up against adome of piercement salt
Stratigraphic
Rock layers changing from good reservoir to non-
reservoir due to a change in facies or rock type (pinch-
out), reservoir quality (diagenesis), or by removal
(erosional unconformity)
Structural Hydrocarbon Traps
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Trap Redefinition using Enhanced Seismic Data
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3.4
3.6
3.4
3.6
Conventional
Enhanced
La utilización desoftwareespecializado paraprocesar los datossísmicos, hapermitido definir lastrampas queoriginalmente seclasificaron comoestructural y querealmente son de
tipo estratigráfico.
Ejemplo de una “Trampa estratigráfica”
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Componentes de un prospecto Geológico
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Petroleum System Processes
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Ejemplo de un Sistemas petrolero en México,“CUENCA TAMPICO MISANTLA”
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“CUENCA TAMPICO MISANTLA”
En la Cuenca Tampico Misantla las interpretaciones
geoquímicas y modelos de generación han documentado la
existencia de los sistemas petroleros: Jurásico-San Andrés,
Jurásica - Tamabra-Abra y Jurásico-Chicontepec Canal. Esto
esta basado en la correlación entre biomarcadores de extractos
de rocas vs biomarcadores de aceites de yacimiento, lo que
ratifica y complementa el subsistema generador conocido
Jurásico Superior
Ejemplo de un Sistemas petrolero en México,“CUENCA TAMPICO MISANTLA”
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“CUENCA TAMPICO MISANTLA”