GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO

157 Pages·2016·4.62 MB·Spanish

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE INGENIERÍA

GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO.

ING. EDUARDO RODRÍGUEZ SANTANA.
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Es mi mayor deseo al presentar a los estudiantes de
la carrera de Ingenieria Geol6gica de nuestra querida Fa
cultad de Ingenieria, el que acepten estos apuntes como
una aportaci6n en cierta medida, con el prop6sito de fa-
cilitarles un poco el conocimiento de la exploraci6n pe-
trolera que tiene como objetivo encontrar en el subsuelo
trampas que contengan acumulaciones de aceite y gas, los
que constituyen una de las necesidades cuya
energ~ticas
demanda aumenta constantemente en nuestro pais.
VAzquez. •. ._
Cd. Un:i.versitaria, D. F., Junio de 1971.
G-601167
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE INGENIERIA
APUNTES DE GEOLOGIA DEL PETROLEO
v.
Ing.Sergio de los Santos
~rof.:__Tirul~r d~ Geo~a F.srruclt~ral y
C~~ologra del Perr6Leo.
GEOLOGIA DEL PETROLEO
La Geologia del PetrOleo tiene como objetivo el empleo de la -
Geologia en la exploraciOn y explotaciOn de los yacimientos de hi--
drocarburos.
Un yacimiento o receptAculo geolOgico es una capa porosa y
pe~
meable que permite circular los fluidos.
Un yacimiento petrolifero es un complejo de roea permeable que
contiene una acumulaciOn de hidrocarburos bajo un eonjunto de condi
ciones geol6gicas que evitan su escape por las fuerzas de gravedad
o capilares. En esta acumulaci6n pueden existir otros fluidos que
se separan conforme a su densidad si la circulacion a de la
trav~s
roca permeable es detenida por rocas de baja permeabilidad. Enton-
ces, los fluidos de diferente densidad y viscosidad interconectados,
como el agua y los hidrocarburos, adquieren un movimiento influen--
ciado por la fuerza capilar que segrega el petr6leo del agua y la -
fuerza de gravedad especifica diferencial que da al petrOleo un mo-
vimiento ascendente.
Los yacimientos petroliferos estAn cubiertos por rocas de baja
..
permeabilidad, presentAndose algunos completamente encerrados por -
este tipo de rocas; pero en general, las acumulaciones estan limita
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- 2 -
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das hacia ara.jo por agua libre. Ejemplos:
Fig. 1: E;;;t:~ esqnema ilnstra c6mo Fig. 2: Este es un tipo anticli
el a=eite se acumula en una estruc nal de estructura plegada.
tura d6n\ica.
li!OC A I M P.' 1:· R·~'~". . hBLE
I
Fig. 4: Aqu! el aceite se entramp6 3. Este es una trampa que re. ...
bajo una discordancia angular. sulta de afallamiento en que -
el bloque de piso se movi6 con
respecto al bloque de techo.
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- 3 -
Fig. 5: ~qui se indican trampas Fig: 6: Acumulaci6n de aceite
establec~Q.~s en un dQmo salino. en trampa consistente de masas
de lente formadas de rocas ig
neas dentro de sedimentos.
ACEITE
Fig. 8: Formaciones de calizas
Fig. 7: Cuerpos de arena en una
que a menudo tienen areas de alta
formaci6n impermeable que a me
porosidad que forman trampas. nudo forma trampas.
- 4 -
METODOS GEOLOGICOS
En general, una exploraci6n geol6gica consiste en examinar sis
1<-
una regi6n para obtener informaci6n geol6gica con pro -
t"m~ticamcntc
p6sitos econ6micos o meramente academicos. En el caso de la explo-
ra=i6n petrolera, cuyo objetivo es econ6mico,, la investigaci6n se -
limi ta a .::>bservar los fen6menos relacionados directamente con la fi
I
nalidad de la exploraci6n que, entre mas amplia es, mas precisos y
mejores resultados se obtienen, puesto que suministran un criterio
mejor para el analisis del problema que se persigue.
En un trabajo geol6gico superficial se supone:
1. El estudio e interpretaci6n de las rocas, formas topografi
cas, etc.
2. La determinaci6n de la localizaci6n de los puntos o aflora
ramientos observados y el dibujo en un mapa de los mismos
y otros datos geol6gicos.~
Estudio de los Afloramientos.- Se sabe que los mejores luga--
res para buscar afloramientos son los acantilados, cimas de lomas,
laderas de fuer te p(:mdiente, lechos de los rios, costas, cortes de
caminos y y fosas o excavaciones artificiales.
ferrocarr.~les
Al encontrar un afloramiento lo primero que se debe hacer es -
recorrerlo rapidamente para tener una-idea general de las rocas y
estructuras expuestas a fin de decidir mejor que partes debe exami-
narse con mas detalle. Es importante tener mucho cuidado en no con
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fundir un afloramiento con un canto rodado o un bloque desprendido
semienterrado.
Se debe procurar seguir los contactos formacionales, caminando
sobre ellos ya que son de gran importancia en la elaboraci6n de los
mapas geol6gicos que deben fijarse en forma 1tan precisa como las
circunstancias lo permitan. Los contactos se deben determinar si -
son normales, discordantes, si la discordancia es estratigrafica o
o si se deben a falla y qu6 tipo de falla.
a~gular,
Si el contacto se encuentra cubierto se puede seguir examinan-
do los fragmentos derivados de las rocas subyacentes, cuya precisi6n
depende:
a) De la inclinaci6n del
terreno~
b) Del espesor de la cubierta.
c) De las condiciones climat6ricas.
d) De la direcci6n del contacto y
e) De la regularidad del contacto.
Las rocas sedimentarias donde quiera que afloren deben deter-
minarseles su posiei6n, es decir, determinar su rumbo y echado que
son indispensru)les para fijar sus relaciones estructurales. Se debe
procurar estab.lecer la sucesi6n en que las rbcas fueron deposita-
das y correlacionarlas entre los diferentes afloramientos por medio
de:
a) Su caracter litol6gico
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- 6-
b) Su expresi6n
topogr~fica
c) La naturaleza de la veqetaci6n que crece de los suelos deri-
vados.
d) Su secuencia estratigr,fica y
c) :3•.1 (:ontenido faunal
Enseguida se destacan algunos procedimientos especiales que
el Ge6logo Petrolero emplea en sus labores.
Se sabe que las condiciones necesarias para la acumulaci6n de
petr6leo se reducen a las siguientes:
I
1. Capas madres, es decir, capas capaces de haber dado origen
al petr6leo en la regi6n.
2. Capas almacenadoras con porosidad y permeabilidad suficiente.
3. Capas impermeables que impiden la migraci6n del petr6leo.
4. Estructur.a favorable para que el petr6leo se acumule en canti
dades comerciales.
E"l". una regi6n que no ha producido petr6leo se deben investi-
gar todas las condieiones antes mencionadas. Pero antes es necesa
rio un anti.lisis de informaci6n existente de la regi6n para efec
:~.a
tuar una valori~aci6n econ6mica de su amplitud y programar los es-
tudios exploratorioH,a este respecto, importa hacer notar que di--
chos estudios deben ser desde el punto de vista regional para cono
cer la ampli tud de :·.as estructuras, su morfologia, sus caracteres
sedimentarios, estratigr~ficos y tect6nicos que vienen a constituir
•.
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- 7 -
'n=trco tect6niccr sedimentario de la regi6n de que se trata explo-
~l
rar.
Si Lt regi6n presenta manifestaciones superficiales de hidro-
carburos se puede suponer la existencia de rocas madres, es decir,
rocas generadoras capaces de haber dado origen al petr6leo en esa -
Zona: en esta circunstancia solamente se tratara de identificar las
condiciones de rocas almacenadoras con porosidad y permeabilidad
suficiente; capas impermeables que la migraci6n del petr6leo
~mpida
y estructura que favorezca la acumulaci6n del mismo en cantidades
comerciales que permita la localizaci6n de un pozo exploratorio.
Ahora bien, si la regi6n es conocida como petrolera, se supone
la existencia de las 3 primeras condiciones, quedando unicamente la
I
de encontrar estructura que favorezca la acu~laci6n. Para esto, -
\ lo primero que hace el ge6logo petrolero es determinar el rumbo del
echado regional de las capas ya sea mediante recorridos o bien tomar
t
en consideraci6n los trabajos que otros ge6logos han efectuado en -
la regi6n. Enseguida recorrera la zona asignaI da buscando de prefe-
rencia echados cuyo rumbo sea mas o menos opuesto al regional, pues
16gicamer,te pJ:':'a q\,e la estructura que busca sea cerrada esos echa-
~·.
dos deben existir su inmediata vecindad ya que los echados regio
E~n
nales como tales, deben manifestarse en toda la regi6n.
I
Observados varios echados opuestos, principiara en forma siste
J
matica la exploraci6n geol6gica de la manera bosquejada anteriormen-
c-
-ter prOC.\:\ra ndo tomar muestras de las roc as en todos los afloramien-
I
./
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con el obj eto de enviarlas al laboratorid para las determinacio
t.'JS
nes micropaleontol6gicas, las cuales ayudan a desentraftar mejor la
secuencia estratigrafica y la estructura que desea investigar.
Si se tiene la fortuna de poder identificar una o ·1arias ca--
pas que puedan servirle de indices, entonces lo mas acertado es lle
var a cabo un levantamiento cuidadoso por medio de transite o plan-
cheta detodos los puntos en que aflora esta o estas capas indices,
y asi podra obtener un mapa estructural que le permita localizar
con precisi6n un pozo de exploraci6n que pruebe la existencia de
una acumulaci6n comercial en la estructura.
En caso de no encontrar una capa indice que circunde la es--
tructura, el geologo se concreta a consignar con mucho cuidado los
diferentes rumbos y echados que pueda observar y si es posible tra-
zara de la maner.a m6s precisa los diferentes contactos que le ayuda
ra a interpretar la estructura.
Si los afloramientos son malos o escasos, se recurre a exca-
var fosas de dos o mas metros de profundidad que permitan examinar
las rocas cubiertas o bien perforar pozos de sondeo a mayores pro--
fundidades y correlacionarlos para tener una idea de la estructura
eh
superficial. Estos sondeos deben perforarse triadas (grupos de
tres) a fin de obtener tres puntos sobre la cima de una capa deter--
minada y calcular el echado local en cada grupo y asi deducir la es
tructura. Es necesario poder identificar una o varias capas indi--
ces por medio desus caracteristicas fisicas, pero silas capas son
-r ..