Geologia Del Petroleo

CARRERA DE INGENIERIA EN GAS Y

PETROLEO

ASIGNATURA: GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO

DESARROLLO

TEMA 2 Sistema geologico petrolero

- Concepto básico

- Identificación y extensión

- Clasificación de los sistemas geologicos petroleros

- Procesos de migración.

•Ejemplos de sistemas geologicos petroleros en BOLIVIA y

en el mundo.

Caso 1:

• Columna estratigráfica con datos de tope y base de

formaciones, datos de temperatura de formacion, grado e

dureza y compactacion, porosidades y el dato de migración

obtenido por correlacion y analisis

• El alumno deberá construir el gráfico de un sistema geologico

petrolero existente en Bolivia, haciendo énfasis en grado de

preservación y antigüedad del sistema.

Reservorio

Roca Madre

Trampa

Sello

Sello

Migración

Generación

Acumulación y

Preservación

INTRODUCCIÓN - GENERALIDADES

MUERTE DEL MATERIAL BIOLOGICO

SEDIMENTACION DE LA MATERIA ORGANICA ROCAS

MADRE FUTURASMADURACION

(FORMACION DEL "MICROPETROLEO" EN LAS ROCAS MADRE

DEBIDO AL ENTERRAMIENTO/ TEMPERATURA)

MIGRACION

1. PRIMARIA: EXPULSION DEL “MICROPETROLEO” FUERA DE LAS

ROCAS MADRE HACIA LAS VIAS DE MIGRACION

2. SECUNDARIA: CIRCULACION DE HC EN LAS VIAS DE

MIGRACION Y FALLAS Y EVENTUALMENTE ENTRAMPAMIENTO +

ACUMULACION

3. TERCIARIA (dIsmigración): LOS HC SE FILTRAN A TRAVES DE

LAS ROCAS SELLO

ALTERACIONES:

ALTERACION TERMICA, BIODEGRADACION, OXIDACION,

DEASFALTENIZACION, LAVADO POR AGUA

Deposición y degradación bioquímica

DIAGENESIS

CATAGENESIS

METAGENESIS

Proceso de formación del petróleo

SISTEMAS GEOLOGICOS PETROLEROS

Tiempogeológico

Materia orgánica acumulada en rocas

sedimentarias

Hidrocarburoslíquidos ygaseosos

Lutitas y calizas

Presión ytemperatura

Hidrocarburosde origen

marino

Hidrocarburosde origen

continental

Mezclas


Proceso de formación del petróleo. Origen

Gas Bioquímico

Gas Natural

Grafito

Diagénesis

Cata

gén

esis

Metagénesis

TemperaturaoC

Proceso

Superficie

Profundidad

100

25

50

150

0

200

250

60

60

160

160

225

225

Ventana

de

Petróleo

Ventana de

Gas

Petróleo y Gas

Acompañante

(Húmedo)


Proceso de formación del petróleo. Transformación de la MO

MUERTE DEL MATERIAL BIOLOGICO

SEDIMENTACION DE LA MATERIA ORGANICA ROCAS MADRE

FUTURAS (con una variedad de tipos de MO)

MADURACION

(FORMACION DEL "MICROPETROLEO" EN LAS ROCAS MADRE

DEBIDO AL ENTERRAMIENTO/ TEMPERATURA)

MIGRACION1. PRIMARIA: Expulsión del “micro petróleo” fuera de las

rocas madre hacia las vías de migración

2. SECUNDARIA: Circulación de HC en las vías de migración y

fallas y eventualmente entrampamiento + acumulación

3. TERCIARIA (dIsmigración): Los HC se filtran a través de las

rocas sello.

ALTERACIONES:

Alteracion Termica, Biodegradacion, Oxidacion, Deasfaltenizacion,

Lavado Por Agua

Deposición y degradación bioquímica

DIAGENESIS

CATAGENESIS

METAGENESIS

Proceso de formación del petróleo

SISTEMAS PETROLEROS

• La formación de

petróleo y gas está

controlada por la

historia de

enterramiento de la

roca madre.

Proceso de formación del petróleo. Enterramiento y migración

SISTEMAS PETROLEROS

Manifestación superficial

Umbral de formación de petróleo

Umbral de formación de gas seco

Migración primaria

Migración secundaria

Dismigración

SISTEMAS PETROLEROS

Concepto de Sistema Petrolero

1. Wallace Dow.

• El concepto de sistema petrolero fue desarrollado

primeramente en 1970 en el Laboratorio de

Investigaciones de AMOCO en Tulsa, Oklahoma.

• El propósito fue el de reducir el riesgo por la

predicción de los lugares más favorables, en los

cuales el petróleo pudiese ser encontrado, o,

donde pudiese estar ausente.

• Los petróleos en la cuenca de Willinston se

dividían claramente en tres tipos genéticos

principales, con varios subtipos y mezclas.

SISTEMAS PETROLEROS

Concepto de Sistema Petrolero. Surgimiento. Origen.

La diferencia composicional de los petróleos indican que estan relacionados con tres rocas madre diferentes.

– La mayoría de los geólogos conocen mucho sobre las trampas y los reservorios, poco sobre los sellos, y virtualmente nada sobre las rocas madre.

– El objetivo inicial es encontrar vías para hacer útiles las nuevas informaciones geoquímicas para los esfuerzos exploratorios eventualmente en todas las provincias petroleras del mundo.

– Si se conoce de donde ha procedido el petróleo y como ha migrado, se puede predecir mejor donde podria ser encontrado en el futuro.

LA GEOQUIMICA PUEDE ENTONCES SER USADA EN MUCHAS AREAS EN LAS CUALES SE CONCENTRAN LAS ACTIVIDADES EXPLORATORIAS Y AYUDAR A REDUCIR LOS RIESGOS.

SISTEMAS PETROLEROS

Concepto de Sistema Petrolero. Surgimiento. Origen.

• Una técnica investigativa para reducir el riesgo de

exploración.

• Una investigación de sistema petrolero requiere un:

CAMBIO DE PARADIGMA:

–De la roca sedimentaria al petróleo.

–De la estructura al sistema.

• Sistema de elementos y

procesos interdependientes que

forman una unidad funcional que

crean las acumulaciones de

hidrocarburos.

Trampa:

Concepto de Sistema Petrolero.

SISTEMAS PETROLEROS

Reservorio

Roca Madre

Trampa

Sello

Sello

Migración

Generación

Acumulación y

Preservación

SISTEMAS PETROLEROS

Elementos y Procesos:

Pasos Procedimientos

1 Encontrar algunas indicaciones de la presencia de petróleo.

2 Determinar las dimensiones del Sistema Petrolero por medio de los

siguientes procedimientos:

Pasos (?) Procedimiento

a Agrupar las manifestaciones de petróleo genéticamente

relacionadas, usando sus características geoquímicas y

pertenencia estratigráfica.

b Identificar la fuente, utilizando las correlaciones roca madre –

petróleo.

c Localizar el área general de la concentración de rocas madre

activas, responsables de las manifestaciones de petróleo

relacionadas genéticamente.

d Preparar una tabla de las acumulaciones para determinar la

suma de los hidrocarburos en el sistema petrolero y cuales

rocas reservorios contienen la mayor parte del petróleo.

3 Denominar el Sistema Petrolero.

SISTEMAS PETROLEROS

Identificación del Sistema Petrolero

SISTEMAS PETROLEROS

Identificación del Sistema PetroleroHistoria de enterramiento

SISTEMAS PETROLEROS


Extensión geográfica del sistema petrolero

SISTEMAS PETROLEROS

Identificación del Sistema PetroleroExtensión geográfica del sistema petrolero

SISTEMAS PETROLEROS


Esquema de eventos

2 0 0 1 9 0 1 8 0 1 7 0 1 6 0 1 5 0 1 4 0 1 3 0 1 2 0 1 1 0 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0

ESCALA DE

M E S O Z O I C O C E N O Z O I C O TIEMPO

J U R A S I C O C R E T A C I C O PALEOGENO NEOGENO GEOL.

J1 J2 J3 K1 K2 P1 P2 P3 N1 EVENTOS DEL SISTEMA

ROCAS MADRE

RESERVORIOS

PRESERVACION

MOMENTO CRITICO

FORMACION DE TRAMPAS

GENERACION, MIGRACION Y

ACUMULACION

DURACION

ENTERRAMIENTO

SELLOS

SISTEMAS PETROLEROS

Identificación del Sistema Petrolero. Tipos

SISTEMA PETROLERO

2) ESTILO DE MIGRACION -

DRENAJE

•Drenado verticalmente.•Drenado lateralmente.

1) FACTOR DE CARGA

•Supercargado.•Cargado normalmente.•Subcargado.

3) ESTILO DE ENTRAMPAMIENTO

•Alta impedancia.•Baja impedancia.

UN SISTEMA PETROLERO SE CLASIFICA DE ACUERDO A CALIFICADORES

SELECCIONADOS A PARTIR DE ESTOS TRES FACTORES

Diagrama de flujo para la clasificación genética de los

sistemas petroleros

SISTEMAS PETROLEROS

15

5

0

7

2

0

Alto

SPI

Moderado

SPI

Bajo

SPI

AREA DE DRENAJE

Pequeña Grande

(común en sistemas drenados verticalmente)

(común en sistemas drenados lateralmente)

SP

I (t

on

HC

/ m

2)

SISTEMAS PETROLEROS

Clasificación del Sistema petrolero. Área de drenaje

Ejemplos SISTEMAS PETROLEROS

Ejemplos

Sistema petrolero super

cargado, drenaje lateral

con alta impedancia. North

Slope of Alaska

Sistema petrolero

normalmente cargado,

drenaje lateral con baja

impedancia. Cuenca

Williston. U.S.A.

Sistema petrolero super

cargado, drenaje lateral

con baja impedancia.

Cuenca de antepaís del

Este de Venezuela.

SISTEMAS PETROLEROS

Ejemplos

Sistema petrolero super cargado, drenaje vertical con alta

impedancia. Cuenca Los Angeles

Sistema petrolero drenaje vertical en un cinturón plegado y cabalgado

SISTEMAS

PETROLEROS

SUPER - CARGADO

NORMALMENTE CARGADO

POBREMENTE CARGADO

VALOR

AGREGADO

SISTEMAS PETROLEROS

Clasificación de los sistemas petroleros de acuerdo a la carga

SISTEMAS PETROLEROS

Diagrama de flujo del método para el cálculo aproximado de

la masa de hidrocarburos generados

Pérdida a migración primaria

Pérdida a manifestaciones

superficiales

Pérdida a migración secundaria

Pérdida a acumulaciones no comerciales

(Hidrocarburos generados)HCG

HCA

(Hidrocarburos acumulados)

ACUMULACIONES COMERCIALES

ROCA MADRE ACTIVA

RELLENO DE LA CUENCA

Pérdidas de hidrocarburos durante la migración desde una roca madre a través del relleno de la cuenca.Solamente una porción de los hidrocarburos generados (HCG) forman acumulaciones comerciales (HCA) de los cuales, solo algunos son recuperables. Las magnitudes relativas de pérdidas de hidrocarburos varían grandemente de un caso a otro.

Pérdida de hidrocarburos durante la migración.

SISTEMAS PETROLEROS

Manifestación superficial

Umbral de formación de petróleo

Umbral de formación de gas seco

Migración primaria

Migración secundaria

Dismigración

Concepto de Sistema Petrolero

SISTEMAS PETROLEROS

• La formación de

petróleo y gas está

controlada por la

historia de

enterramiento de la

roca madre.

Proceso de formación del petróleo.

SISTEMAS PETROLEROS

• Cambios en la

migración –

acumulación en

dependencia de la

historia de

subsidencia

diferenciada.

SISTEMAS PETROLEROS

Formación de acumulaciones de petróleo y gas

Correlación petróleo –roca madre positiva

Manifestaciones de petróleo con similares propiedades

geoquímicas

Extractos de rocas madre similares al petróleo

Manifestaciones de petróleo con similares propiedades

geoquímicas generales

Rocas madre con suficiente COT e IH para generar

petróleo

Manifestaciones de petróleo en el mismo intervalo

estratigráfico

Manifestaciones de petróleo en la misma ubicación

geográfica

Rocas madre en intervalo estratigráfico cercano al

petróleo

Rocas madre en la misma ubicación geográfica que el

petróleo

Demostrado (!)

Hipotético (.)

Especulativo (?)

PE

TR

OLE

O

RO

CA

MA

DR

E

SISTEMAS PETROLEROS

Niveles de certeza de los Sistemas Petroleros

CUATRO NIVELES EN LAS INVESTIGACIONESPETROLERAS PARA LA EXPLORACION.

LA ECONOMIA Y LAS INVERSIONES

NO SONSIGNIFICATIVAS.


SONSIGNIFICATIVAS.


SON MUYSIGNIFICATIVAS.

SISTEMAS PETROLEROS

Niveles de la Investigación Petrolera

FACTOR

CUENCA

SEDIMENTA-

RIA

SISTEMA

PETROLERO

PLAY

(Grupo de

trampas

iguales)

PROSPECTO

Investigación Rocas

sedimentarias

Petróleo Trampas Trampa

Económicos No No Esencial Esencial

Tiempo

Geológico

Tiempo de

deposición

Momento

crítico

Día de hoy Día de hoy

Existencia Absoluto Absoluto Condicional Condicional

Costo Muy bajo Bajo Alto Muy Alto

Análisis y

modelaje

Cuenca Sistema Play Prospecto

NIVEL

SISTEMAS PETROLEROS

Niveles de la Investigación Petrolera. Factores

CUATRO NIVELES EN LAS INVESTIGACIONES PETROLERAS PARA LA EXPLORACION

Análisis y

Evaluación de

Prospectos

Análisis y

Evaluación de

Plays, Leads

Análisis y Evalua-

ción de Sistemas

Petroleros

Análisis y

Evaluación

de Cuencas


NO SONSIGNIFICATIVAS.

LA ECONOMIA Y LAS INVERSIONESSON

SIGNIFICATIVAS.

LA ECONOMIA Y LAS INVERSIONESSON MUY

SIGNIFICATIVAS.

SISTEMAS PETROLEROS

Conocimiento del potencial exploratorio

CADENA DEL VALOR DEL PROCESO EXPLORATORIO

• El proceso central genérico de la

Exploración de Hidrocarburos se ha

conceptualizado como una cadena de valor

en la que para cada fase se deben generar

una serie de productos específicos que

aseguran que el proceso fluya y agregue

valor.

Análisis y

Evaluación de la

Cuenca

Conceptuali-

zación del Play

Hipotético

Identifica-

ción y Eva-

luación del

Sist.Pet.

Análisis y

Evaluación de

la Cuenca

Evaluación

del Play

establecido

Evaluación

del

Prospecto

Delimitación

y caracteri-

zación inicial

del yac.

SISTEMAS PETROLEROS

Conocimiento del potencial exploratorio

1=

Probabilidad Carga x Probabilidad Roca Almacén x Probabilidad Trampa-Sello x Probabilidad Migración y Sincronía

Donde la Probabilidad se califica:

0.1 a 0.4 rasgos / elementos negativos a desfavorables.

0.5 desconocimiento total de factores a favor o en contra.

0.6 a 0.9 elementos alentadores a favorables.

SISTEMAS PETROLEROS

Análisis de Riesgo del Sistema Petrolero

Incremento del riesgo de carga de los plays o

prospectos de acuerdo a la cercanía de la cocina

petrolífera.

SISTEMAS PETROLEROS


Principios a tener en cuenta:

Roca

reservorio

Campo

petrolífero

Campo

petrolífero

Roca madre madura

Expulsión y maduración del petróleo

Roca

reservorio

Roca madre madura

Roca

reservorio

Roca madre

inmadura

Roca selloA

Pozo Exploratorio Pozo Exploratorio

B Roca sello

Fig. III.1.2.b. Incremento del riesgo exploratorio de los prospectos en dependencia de la cercanía y

capacidad de carga de la cocina petrolífera.Incremento del riesgo exploratorio de los prospectos en dependencia de

la cercanía y capacidad de carga de la cocina petrolífera

SISTEMAS PETROLEROS



Bu

ena c

arg

a

Cocina

petrolífera

Carga

pobre

Bu

ena c

arg

a

Carga

pobre

Fig. II.1.2.c. Dependencia de la carga, de la configuración de la

cocina petrolífera y de su zona de drenaje, caso simple.Dependencia de la carga, de la configuración de la cocina petrolífera

y de su zona de drenaje, caso simple

SISTEMAS PETROLEROS



Coci

na

pet

rolí

fera

Fig. II.1.2.d. Dependencia de la carga, de la configuración de la

cocina petrolífera y de su zona de drenaje, caso complejo.Dependencia de la carga, de la configuración de la cocina

petrolífera y de su zona de drenaje, caso complejo

SISTEMAS PETROLEROS

Análisis de Riesgo del Sistema PetroleroPrincipios a tener en cuenta:

SISTEMAS PETROLEROS

Modelación de los sistemas petrolerosSimulaciones Geoquímicas. Unidimesionales.

Modelo de Lopatin

50C

100C

150C

Series PPVCMRCC

System PMOEPuClCuJmJlJ

POSOROG.

PLACETAS

VEGA ALTA

MORENA

TYPE II - 30.0%RONDA

TYPE II - 30.0%

CIFUENTES

TYPE II - 30.0%

CONSTANCIA

TYPE III - 30.0%

020406080100120140160180200

Time (Ma)

0

1

2

3

4

5

6

Dep

th (

km

)

TEMPERATURE WINDOWS GEOHISTORY

Study Name :

C:\GENEX\CUBA

Well Name :

CANTEL 1 - 31

Date : 27-Aug-96 16:27

Computing Parameters :

No Calibration

Thermal Gradient

Imposed Pressure

Open System

Time (Ma)

Depth (km)

SISTEMAS PETROLEROS

Modelación de los sistemas petroleros

Simulaciones Genex 1D. Single well

0.7%

1.0%

1.3%

Series PPVCMRCC


POSOROG.

PLACETAS

VEGA ALTA

MORENA


TYPE II - 30.0%

CIFUENTES

TYPE II - 30.0%

CONSTANCIA

TYPE III - 30.0%

020406080100120140160180200

Time (Ma)

0

1

2

3

4

5

6

Dep

th (

km

)

MATURITY WINDOWS GEOHISTORY

Study Name :

C:\GENEX\CUBA

Well Name :

CANTEL 1 - 31

Date : 27-Aug-96 16:27


No Calibration

Thermal Gradient

Imposed Pressure

Open System

Time (Ma)

Depth (km)

0.7%

1.0%

1.3%

2.0%

Immature Zone

Oil Zone

Peak Oil Generation

Condensate and Wet Gas Zone

Dry Gas Zone

SISTEMAS PETROLEROS

Modelación de los sistemas petrolerosSimulaciones Genex 1D. Single well

SISTEMAS PETROLEROS

Modelación de los sistemas petrolerosSimulaciones Genex 1D. Single well

50.0

10.010.0

10.0

Series PPVCMRCC


POSOROG.

PLACETAS

VEGA ALTA

MORENA


TYPE II - 30.0%CIFUENTES

TYPE II - 30.0%CONSTANCIA

TYPE II I - 30.0%

020406080100120140160180200

Time (Ma)

0

1

2

3

4

5

6

Dep

th (km

)

EXPULSION WINDOWS GEOHISTORY

Study Name :

C:\GENEX\CUBA

W ell Name :

CANTEL 1 - 31

Date : 29-Aug-96 18:49


No Calibr ation

Thermal Gradient

Imposed Pressure

Open System

Time (Ma)

Depth (km)

10.0% - 50.0%

50.0% - 80.0%

greater than 80.0%

SISTEMAS PETROLEROS



169.0

150.0

144.0

131.0

119.0

63.6

55.0

43.6

0.0

Time interval (Ma)

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Exp

elled

Hyd

rocarb

on

s (

mg

HC

/g in

itia

l d

ry r

ock)

SOURCE ROCK EXPELLED HYDROCARBONSPER TIME INTERVAL

Source Rock CIFUENTESo.m TYPE II

Initial T.O.C5.0 %

Net Thickness50.0 m

Exp. Saturation30.0 %

Study Name :

C:\GENEX\CUBA

Well Name :

CANTEL 1 - 31

Date : 29-Aug-96 18:49


No Calibration

Thermal Gradient

Imposed Pressure

Open System

Time interval (Ma)

Expelled Hydrocarbons(mg HC/g initial dry rock)

C1

C2-C5

C6-C15

C15+

SISTEMAS PETROLEROS



SISTEMAS PETROLEROS

Modelación de los sistemas petrolerosSimulaciones Genex 1D. Multi well

Geologia Del Petroleo

Documents

Transcript of Geologia Del Petroleo