viernes, 28 de marzo de 2008

Rocas Sello y Conclusiones



ROCAS SELLOS


Para controlar la migración de los hidrocarburos hacia la superficie o de manera lateral, la trampa debe ser sellada por una roca impermeable. Las lutitas por su condición de baja permeabilidad son sellos de excelencia, otro tipo de sellos lo constituyen las evaporitas y los carbonatos cristalinos no fracturados.
En el caso de los anticlinales el sello es de carácter vertical, pero sin embargo en las fallas y trampas estratigráficas la roca sello debe ser tanto vertical como lateral.



  • Sellos Regionales: Dirigen y controlan la distribución de los hidrocarburos en la cuenca.



  • Sellos Locales: Detienen la migración y retienen las acumulaciones de hidrocarburos en las trampas.



SISTEMA PETROLERO




En resumen el sistema petrolero en general está representado por:





jueves, 27 de marzo de 2008

Roca Reservorio y Trampas


ROCA RESERVORIO O ALMACEN




Es la roca donde se aloja el petróleo, con la característica fundamental que es porosa y permeable, tales como las areniscas, aunque también pueden ser los carbonatos, especialmente por sus fracturas y zonas de disolución. Los mayores reservorios son los de grano medio a grueso y con alto grado de escogimiento. La permeabilidad se mide en unidades llamadas Darcy, aunque la mayoría de los yacimientos solamente tienen permeabilidades en rango de milidarcy con promedios entre 50 y 600 milydarcys. La porosidad que es el volumen de espacios vacíos que hay en las rocas, se mide en porcentajes de volumen total de la roca y con promedios entre el 10 y 20%.
Las areniscas usualmente tienen porosidad primaria, la cual es el espacio vacio entre granos que con la diagenesis es disminuida.


En los carbonatos la diagenesis es temprana por lo que la porosidad primaria es bajísima, pero estas poseen porosidad secundaría, la cual es producida por fracturas, disolución, espacios intercristalinos, etc.



TRAMPAS




Las trampas son los lugares del subsuelo donde ocurre la acumulación comercial de hidrocarburos. Existen tres categorías fundamentales de trampas (figura No IV.8):

a) Trampas estructurales
b) Trampas estratigráficas
c) Trampas mixtas.


TRAMPAS ESTRUCTURALES
Estas son las más comunes y son el resultado de la tectónica y de los factores que originan la acumulación. Existen muchas variedades de trampas estructurales y combinaciones de estas, pero las principales son:
- Anticlinales: Los cuales son formados por efecto de compresión, usualmente asociadas a márgenes continentales. Estos plegamientos pueden ser de muchos tipos, pero frecuentemente están asociados a fallamiento inverso. Estos tipo de trampas estructurales son muy frecuentemente bien observados en la sísmica y su extensión puede ser desde metros hasta algunos kilómetros.
- Fallas: Estas son estructuras muy importantes en las acumulaciones de hidrocarburos, estas tienden a sellar los yacimientos. En realidad existen varios tipos de fallas: las normales, inversas y Rumbo deslizantes.

TRAMPAS ESTRATIGRAFICAS
Estás se forman por cambios laterales de facies, aunque también cambios verticales en las características litológicas de la roca. Existen una gama infinita de trampas y modelos estratigráficos y estas están condicionadas por la variación en la estratigrafía, litología de la roca de yacimiento, tales como un cambio de facies, variación local de la pororsidad y permeabilidad o una terminación estructura arriba de la roca.

Las trampas estratigráficas son las más difíciles de localizar en el sismograma, ya que, los procesos que la originan son de carácter singenetico ó diagenetico. Existen una variedad de trampas estratigráficas, entre las cuales tenemos:
- Canales fluviales
- Barras de meandros
- Arrecifes
- Asociadas a discordancias
- Trampas diageneticas
- Asociadas a diapiros
- Canales distributarios deltaicos
- Barras de desembocadura deltaica.

TRAMPAS MIXTAS
Existe también una gran variedad de yacimientos que desde el punto de vista de su génesis pueden ser de tipo mixtos, o sea, estructural y también estratigráficas, ejemplo de ellas pueden ser una combinación de discordancia y fallamiento

viernes, 21 de marzo de 2008

Rocas Madre y Migración


ROCAS MADRES
Las rocas generadoras o madres son aquellas que pertenecen a una cuenca, en las que suficiente materia orgánica ha sido acumulada, preservado y madurado totalmente.

Generalmente las lutitas son excelentes rocas madres, son de grano fino asociados a materia orgánica y de ambientes energéticos tranquilos pero con sedimentación ininterumpida. También las calizas y las calcilutitas son buenas rocas madre.


Las localizaciones donde se produce el petróleo son aquellas donde tengamos una abundante masa de agua y abundantes aportes orgánicos a un subambiente reductor. Éstas zonas pueden ser:
– Lagos: normalmente en un contexto tectónico activo y en zonas ecuatoriales, donde la estratificación de las aguas (por salinidad o densidad) impida la mezcla de las aguas superficiales y profundas.
– Deltas: la roca madre son las lutitas del prodelta, con materia orgánica procedente de vegetales transportados por los ríos y materia orgánica de fito- y zooplancton.
– Cuencas marinas semicerradas con un balance positivo (mayor entrada de agua dulce que de agua salada), y con un modelo de circulación estuarino.
– Cuencas marinas abiertas, en zonas de upwelling, donde se produce una zona de mínimo oxígeno.
– En plataformas y cuencas profundas en periodos de máxima trasgresión.


En otras palabras la mayoría de las rocas madres son de ambiente marino, de circulación restringida, de fondo cerrado y ausencia de oxigeno: estas condiciones permiten que la materia orgánica se preserve y pueda generar hidrocarburos.



MIGRACIÓN


La migración es el proceso mediante el cual el hidrocarburo es expulsado de la roca madre (migración primaria) e inicia su recorrido hacia la trampa (migración secundaría).

Migración primaria.
El paso del petróleo desde la roca madre hasta la roca almacén se conoce como migración primaria, lo cual sucede por los siguientes procesos:
– Compactación: se pierde porosidad por disminución del volumen de sedimento y por las cementaciones asociadas, así como las recristalizaciones. Todo ello consigue que aumente la presión de fluidos y por tanto se produce un gradiente de presión y de temperatura, generando el desplazamiento de los fluidos hacia zonas más “confortables”
(de menor p y T).
– Deshidratación de arcillas hinchables: esto consigue liberar agua a los poros, con lo
que aumenta de nuevo la presión intersticial.
– Cambios químicos de la materia orgánica: pasamos de kerógeno a petróleo y a gas, aumentando la entropía del sistema, además disminuye el peso molecular de los HCs (y
por tanto el tamaño de la cadena) con lo que la movilidad es mayor y puede incluso aumentar tanto la presión intersticial que cause abundante microfracturación para liberar la presión de los poros.
Los mecanismos por los que se supone que migran los HCs son los siguientes:
– Movimiento en disolución: parte del petróleo es soluble en agua y por lo tanto podría
viajar en disolución con ésta. El problema es que en zonas someras la solubilidad es muy baja y en zonas profundas el tamaño del poro se reduce tanto que dificultaría los procesos de solubilidad.
– Formación de burbujas de HCs: estas burbujas viajarían en inmiscibilidad líquida con el agua.
– Formación de coloides y micelas de HCs: se produce una orientación de las moléculas de los HCs de tal modo que la parte hidrofóbica quede protegida por la parte hidrofílica en contacto con el agua.
– Difusión como una fase continua: el HC se mueve aprovechando fracturas, contactos entre formaciones rocosas...
La migración primaria aún es muy desconocida en la geología del petróleo, ya que, el tamaño de los pozos y la impermeabilidad de las lutitas dificulta la expulsión, aunque la compactación por soterramiento puede causar elevación de la presión de poro y esto puede causar microfracturas en las rocas, creando canales de expulsión de los hidrocarburos.

Migración secundaria.
Son las migraciones que sufren los HC dentro de la propia roca almacén, donde los procesos que se dan son los siguientes:
– Flotabilidad: el petróleo menos denso que el agua, tiende a ponerse sobre ésta y dentro del petróleo, la parte gaseosa sobre la líquida.
– Presión capilar: en ocasiones impide el movimiento, pero por ósmosis se puede producir la migración.
– Gradientes hidrodinámicos: según el gradiente vaya en un sentido o en otro, se puede favorecer la migración o dificultarla.

La migración secundaria es cuando el petróleo se mueve por zonas porosas y permeables a través de mecanismos de flotación debido a la diferencia de densidades entre el agua y el petróleo, también lo hace por efecto de la presión capilar y las leyes de la hidrodinámica.

domingo, 16 de marzo de 2008

Génesis de los hidrocarburos



El origen de los hidrocarburos está ligado a factores geológicos, químicos y biológicos. Aunque en siglos pasados se creía que el petróleo tenía un origen inorgánico, o sea magmático y este migró hasta la superficie desde lo profundo de la corteza terrestre. En la actualidad existe demasiada evidencia que demuestra que el petróleo es de origen orgánico, y que es un proceso que se forma prácticamente en la superficie. El proceso se inicia con la fotosíntesis la cual es la actividad primaria y fundamental de las plantas, que consiste en convertir el agua y dióxido de carbono en presencia de luz solar, en glucosa, agua y oxigeno. La primera de ellas es la materia prima para la síntesis de polisacáridos y compuestos orgánicos.

Para promover la naturaleza en la formación de hidrocarburos deben existir condiciones mínimas que son:
- Materia orgánica
- Cuenca sedimentaria y procesos geológicos
- Tiempo
- Presión y temperatura.

Cabe destacar, que no toda la metería orgánica es convertida en hidrocarburos, a pesar de que toda el área en donde esta ocurriendo el proceso es soterrada hasta que la temperatura y el tiempo den lugar a que la materia orgánica se madure y se convierta en petróleo y en mucha ocasiones una mínima parte de ella logra la transformación. (Fig. Nº1)

La maduración es un proceso complejo, a través del cual las moléculas biológicas creadas por dos organismos vivientes son transformadas en petróleo, este proceso ocurre durante la diagenesis donde la temperatura es capaz de catalizar la transformación donde aparece una forma especial de materia orgánica llamada Kerogeno.

Las profundidades y temperaturas a las cuales se inicia la generación de hidrocarburos dependen del gradiente geotérmico local, la historia geológica del área y el tipo de materia orgánica (Kerogeno).

A profundidades promedios entre 1 y 2 Km y temperaturas de 60ºC se inicia la generación de hidrocarburos hasta alcanzar un máximo de 4 Km y 315ºC (Figura Nº2). Por debajo de esta ventana se inicia la generación de gas húmedo. El metano tiene una amplia ventana de generación.

Existen cinco factores importantes para que pueda existir una acumulación de petróleo, estos son: Roca Madre, Migración, Roca Reservorio, Trampa y Sello.