UNIDAD 1: SISTEMA PETROLERO Y TRAMPAS

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA

Msc. Jhonattan León

GEOLOGÍA PETROLERA

EXPLORACIÓN: BUSQUEDA DE TRAMPAS La sísmica de reflexión es la técnica mas utilizada en la exploración de hidrocarburos. Esta nos permite definir la configuración geométrica del subsuelo y por ende la ubicación de posibles trampas estructurales. De allí que la mayoría de las trampas descubiertas sean del tipo estructural (80%) y en menor cantidad del tipo estratigráfico (20%)

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EXPLORACIÓN: BUSQUEDA DE TRAMPAS La exploración a partir de sísmica de reflexión se puede realizar en tierra o mar. Los equipos utilizados para cada una de las superficies son totalmente diferentes, sin embargo, los principios de adquisición siguen siendo los mismos.

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EXPLORACIÓN: BUSQUEDA DE TRAMPAS El fin último de la exploración es descubrir yacimientos de hidrocarburos. La data sísmica adquirida luego de ser procesada permite la interpretación de las estructuras geológicas en el subsuelo en donde pueden existir acumulaciones de hidrocarburo.

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TIPOS DE TRAMPAS PETROLIFERAS Allen & Allen en Treatise of Petroleum Geology Atlas of Oil and Gas Fields series (AAPG) definieron una clasificación de trampas petrolíferas que esta referenciada a los procesos que ocurren en la cuenca, por lo que es necesario entender como fue la evolución de la cuenca antes de poblar la cuenca con posibles trampas petrolíferas

Trampas Estructurales * Tectonicas - Extensionales - Compresionales * Diapiros - Movimiento de Sal - Movimiento de Lodo * Compactacionales - Estructuras por compactación * Gravitacionales - Generación de fallas lístricas

Trampas Estratigráficas * Depositacionales - Pinchouts (acuñamientos) - Discordancias * Diagenéticas - Precipitación mineral - Disolución mineral - Permafrost (Suelos congelados) - Cristalización de hidratos de gas Trampas Hidrodinámicas

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TRAMPAS ESTRUCTURALES Entender la evolución tectónica de una cuenca es de vital importancia en la industria petrolera. Las cuencas sedimentarias pueden pasar por diferentes procesos tectónicos (extensión y compresión) los cuales generan la configuración geométrica del subsuelo que tenemos en la actualidad.

Existe una clasificación de cuencas sedimentarias, y las mas importantes desde el punto de vista de los hidrocarburos están asociadas principalmente en zonas donde no exista destrucción de las capas sedimentarias (zonas de subducción en margen activo convergente)

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: TECTONICA EXTENSIONAL

Las trampas estructurales generadas por procesos de tectónica extensional están relacionadas a esfuerzos divergentes que producen fallas de tipo normal. Este tipo de trampas ocurre en cuencas de margen pasivo.

Diferentes modelos teóricos a partir de la utilización de cajas de arena se han realizado para modelar el sistema de fallas extensional de una determinada región. En este tipo de modelado teorico – practico se juega con los diferentes parámetros tectónico - estratigráficos para ajustar el modelo a lo que se tiene actualmente.

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: TECTONICA EXTENSIONAL En el Mar del Norte se encuentran una gran cantidad de yacimientos principalmente del tipo gasiferos en trampas estructurales de tectónica extensional.

¿En donde esperaría yo encontrar acumulaciones de hidrocarburos en ambas secciones sísmicas?

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: TECTONICA EXTENSIONAL

¿En donde esperaría yo encontrar acumulaciones de hidrocarburos en ambas secciones sísmicas?

Roca Sello

Roca Reservorio

Roca Madre

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: TECTONICA COMPRESIONAL Los esfuerzos de compresión en zonas de margen activo forman una gran variedad de trampas estructurales de tipo tectónico compresional. Son por tanto los pliegues anticlinales, los sistemas de fallas inversas y la combinación de ellos los principales tipos de estructuras donde se encuentra presencia de hidrocarburos en el subsuelo.

Es importante recordar que los anticlinales y sinclinales se forman debido a la capacidad de la roca a flexionarse, las fallas inversas se forman cuando la capacidad de la roca a la flexión es alcanzada, por tanto la roca se fractura iniciándose el movimiento relativo de un bloque con respecto al otro

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El cinturón de fallas de Zagros, en Irán y en la Cuenca Oriental de Venezuela se encuentran las mayores acumulaciones de hidrocarburos asociadas a tectónica compresional. En ambos casos, se tiene una combinación de fallas inversas de bajo y alto ángulo y anticlinales que sirven de trampas.

TRAMPAS ESTRUCTURALES: TECTONICA COMPRESIONAL

¿En donde esperaría yo encontrar acumulaciones de hidrocarburos en ambas secciones sísmicas?

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Visualización en 3D de un diapiro de sal.

TRAMPAS ESTRUCTURALES: DIAPIROS DE SAL El bajo peso especifico de la sal y la deformación plástica son los dos factores más importantes que empujan un movimiento de grandes masas de sal hacía arriba. Lentamente la sal se busca una manera para subir. Generalmente a lo largo de estructuras tectónicas (fallas por ejemplo) la sal encuentra un sector débil, que permite una expansión hacía arriba.

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: DIAPIROS DE SAL Las líneas sísmicas permiten visualizar las principales estructuras en el subsuelo. En otras palabras, nos muestra las posibles zonas donde puede haber una trampa económicamente viable para la perforación de un pozo. ¿ DONDE PERFORARÍAS TU UN POZO?

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Vista desde el espacio de los Domos de Sal en las Montañas de Zagros, Iran.

TRAMPAS ESTRUCTURALES: DIAPIROS DE SAL

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: DIAPIROS DE SAL

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: DIAPIROS DE SAL

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: COMPACTACIONALES Este tipo de trampas están relacionadas a la formación de anticlinales, sin embargo, estos anticlinales no se originan debido a los esfuerzos compresionales sino elevaciones del basamento ígneo metamórfico. Estas elevaciones hacen que las rocas sedimentarias mas jóvenes se eleven formando trampas de hidrocarburo.

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: GRAVITACIONALES Este tipo de trampas están asociadas a zonas de depositación reciente, por ejemplo, zonas de deltas de ríos con gran carga de sedimentos (Orinoco, Niger, Amazonas, etc). En este tipo de ambientes las fallas ocurren mientras ocurre la sedimentación (antes de que la roca se forme)

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TRAMPAS ESTRUCTURALES: RESUMEN

Trampas Estructurales * Tectonicas - Extensionales ( ) - Compresionales ( ) * Diapiros - Movimiento de Sal ( ) - Movimiento de Lodo ( ) * Compactacionales - Estructuras por compactación ( ) * Gravitacionales - Generación de fallas lístricas ( )

(a) (b)

(d) (c)

(e) (f)

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TIPOS DE TRAMPAS PETROLIFERAS Allen & Allen en Treatise of Petroleum Geology Atlas of Oil and Gas Fields series (AAPG) definieron una clasificación de trampas petrolíferas que esta referenciada a los procesos que ocurren en la cuenca, por lo que es necesario entender como fue la evolución de la cuenca antes de poblar la cuenca con posibles trampas petrolíferas

Trampas Estructurales * Tectonicas - Extensionales - Compresionales * Diapiros - Movimiento de Sal - Movimiento de Lodo * Compactacionales - Estructuras por compactación * Gravitacionales - Generación de fallas lístricas

Trampas Estratigráficas * Depositacionales - Pinchouts (acuñamientos) - Discordancias * Diagenéticas - Precipitación mineral - Disolución mineral - Permafrost (Suelos congelados) - Cristalización de hidratos de gas Trampas Hidrodinámicas

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TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS: ACUÑAMIENTOS Este tipo de trampas están muy relacionadas al ambiente donde fueron depositados los sedimentos. Los acuñamientos (Pinchouts) se deben a cambios laterales de facies o litofacies (A) en otras palabras, debido a cambios laterales en los tipos de litologías, ejemplo: Arena – Arcilla.

Análisis de amplitudes sísmicas permite determinar cambios laterales de facies.

Vista aérea de canal fluvial de tipo meandro

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TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS: DISCORDANCIAS Las discordancias son estructuras geológicas que en muchas ocasiones sirven de trampa permitiendo la acumulación de hidrocarburo.

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TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS: DISOLUCIÓN & PRECIPITACIÓN La disolución y precipitación de minerales ocurre durante o después de la diagénesis. Estos procesos cambian la configuración mineral de la roca (Precipitación) o disuelven los minerales (Disolución), en ambos casos se aumenta la porosidad y la permeabilidad de la roca haciendo de esta una roca reservorio.

Las dimensiones de la trampa dependeran del rango de influencia que haya tenido la disolución o precipitación mineral. Por lo general, este tipo de trampas suele ser de poca dimensión areal. Un ejemplo de este tipo de yacimientos lo tenemos en la caliza “O” de la Formación Escandalosa en la Cuenca Barinas Apure.

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TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS: RESUMEN

(a) (b)

(d) (c)

(e) (f)

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TRAMPAS HIDRODINÁMICAS

En algunos casos de muy poca ocurrencia el movimiento del agua puede modificar la geometria de una acumulación de hidrocarburos (Entrampamiento estatico ‘’A’’). Este tipo de trampas se pueden identificar por la presencia de contactos agua – petroleo inclinados.

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TIPOS DE TRAMPAS

¿QUE TIPOS DE TRAMPAS OBSERVAMOS AQUÍ?