Рог jorge l. cumming (**) - asociación mexicana de
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P A N O R A M A D E L A E X P L O R A C I Ó N P E T R O L E R A E N M E X I C O
Рог Jorge L. Cumming (**)
Contrariamente a lo sucedido en otros países, la industria petro
lera de México estuvo guiada casi desde su iniciación por la técnica
geológica en lo referente a la búsqueda de los yacimientos. Quizá esto
fué debido a que los principios básicos de las condiciones de existencia
y de acumulación del petróleo en el subsuelo habían sido previamente
discutidos y enunciados en forma de aceptables hipótesis de trabajo y
a que los primeros esfuerzos desarrollados en escala industrial fueron
orientados después de tomar en consideración la información geológica
de la región.
E s la exploración geológica en busca de yacimientos petroleros la
que en los últimos cuarenta años ha aportado el mayor cúmulo de datos
y observaciones en el adelanto y conocimiento de la geología de nuestro
país, pues por la necesidad de descubrir y producir los combustibles
minerales fluidos, el geólogo ha echado mano, tanto en el pasado como
en el presente, de todos los recursos de la ciencia, particularmente de
la estratigrafía, la paleontología, la tectónica, la geología estructural,
etc. . . p a r a llegar a resolver y fijar la historia geológica de la región
y estimar sus posibilidades como productora de petróleo o de gas.
Sin embargo, para llegar a esta meta, los datos obtenidos sobre
las condiciones estructurales son a menudo incompletos por carecer cier
tas regiones de los necesarios afloramientos, pues en muchas ocasiones
los estratos profundos no afloran en la región circunvecina y son por lo
tanto completamente desconocidos. P a r a esos ca.sos el geólogo recurre
al empleo de instrumentos que le facilitan obtener mediciones de ciertas
propiedades físicas de las rocas cuya naturaleza y posición espacial
en el subsuelo pretende determinar.
Tales instrumentos, tras de una enorme experimentación, han evo
lucionado desde unos mecanismos primitivos que fueron inicialmente
* Original recibido el 6 de Junio de 1954. Tema presentado durante la con
memoración del L Aniversario de la fundación de la Soc. Geol. Mexicana.
** Gerente de Exploración.—Pemex.
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hasta llegar a ser las maravillas mecánicas y electrónicas que son en la
actualidad y aunque esta evolución dé ninguna manera ha cambiado
los conceptos fundamentales y la aplicación de los métodos geofísicos
de exploración geológica, sí permite que sean aplicados a una mayor
variedad de condiciones del terreno y que puedan operar en forma
más eficiente.
Los principales instrumentos de medición geofísica han evolucio
nado: se ve así cómo el péndulo y la balanza de torsión han cedido
el lugar al moderno y rápido gravímetro portátil , capaz de operar en
t ierra y bajo el a g u a ; los primitivos sismógrafos mecánicos han '̂ ido
substituidos por sensibles detectores que transforman los movimientos
oscilatorios terrestres en impulsos eléctricos que se registran fotográ
ficamente de modo fiel y automático. Estos instrumentos, en varios
tamaños según las exigencias del terreno, son capaces de obtener los
mejores resultados tanto en regiones planas como en regiones quebra
das; así en pantanos difícilmente accesibles como el m a r .
El magnetòmetro, antes empleado solamente p a r a observaciones en
la superficie terrestre y de operación manual, ha sido perfeccionado
hasta convertirse en un instrumento automático que transportado en
aeroplano permite efectuar reconocimientos rápidos de regiones inacce
sibles, encontrándose otra modificación del mismo p a r a operar bajo
el agua para llevar a cabo las investigaciones de estructuras subma
rinas.
Posteriormente al desarrollo de la aplicación de los métodos geofí
sicos de exploración, los adelantos en la técnica de la fotografía aérea
han permitido al geólogo el estudio preliminar y rápido desde el gabi
nete, de los principales rasgos estructurales de una región mediante el
análisis estereoscópico de las fotografías obtenidas desde un aeroplano
bajo determinadas condiciones de vuelo. L a información así obtenida
permite en algunos casos una rápida orientación p a r a estimar la impor
tancia de los rasgos estructurales de una zona que se considere poten-
cialmente petrolífera y que no haya sido estudiada por otros métodos
superficiales.
A pesar de los grandes adelantos habidos en los medios para inves
tigar las condiciones geológicas del subsuelo, muchas de éstas quedan
aún por conocerse y por otra parte como para el descubrimiento eco
nómico de los yacimientos petroleros se requiere siempre ejecutar el
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menor nùmero posible de costosas perforaciones, es en el curso de
ellas en donde el geólogo ha aplicado, además de los estudios de mues
tras convencionales, una serie de nuevos métodos ingeniosos que le
permiten, de un modo indirecto en su mayoría, el estudio de las forma
ciones de rocas penetradas así como su contenido en finidos. Entre tales
métodos pueden citarse los siguientes:
Registros eléctricos.
Medidores de echados.
Registro de rayos gamma y neutrón.
Muestreo de la pared del pozo.
Análisis de muestras de pared y de fondo.
Análisis de hidrocarburos.
L a aplicación de estos métodos durante la perforación de pozos,
en especial los de exploración, tiene la ventaja de dar al geólogo un
sinnúmero de datos que permiten el descubrimiento de yacimientos pe
troleros y gasíferos que pasarían desapercibidos si durante la perfora
ción no se empleasen estos métodos adecuadamente.
E n la actualidad la perforación de pozos profundos de exploración
exige en la mayoría de los casos la aplicación de casi todos estos l'a-
mados "métodos de subsue'o" y aunque se estima que a'gunos de ellos
son costosos y prolongan un tanto !a terminación de dichos pozos, el
criterio sensato debe ser no el de ejecutar perforaciones rápidas y bara
tas sino el de obtener toda la información posible para lograr a la larga
el mayor número de pozos productores.
Sin embargo, el imponente cortejo de equipo mecánico que provee
al geólogo de un cúmulo de información, no le resuelve por s i s ó l o el
problema del descubrimiento de los yacimientos petrolíferos. Deberá
correlacionar, interpretar y aplicar en todos los casos su inteligencia
inductiva, su experiencia siempre fundamental y valiosa y finalmente
una cierta dosis de imaginación controlada y de optimismo para pro
ducir en ú'timo término la decisión de recomendar lossitios adecuados
para perforar.
De esta decisión dependen el éxito o el fracaso en un pozo, o el
porcentaje de éxitos en una campaña de exploración. Por ello esta de
cisión deberá ser el resultado del trabajo inte'igente. concienzudo y
coordinado de técnicos especialistas en las diversas ramas de la geo
logía.
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L a especialización requiere de los geólogos petroleros actuales una
extensa preparación técnica. Deben estar familiarizados con las ven
tajas y las limitaciones de los métodos geofísicos que están a su alcance,
de las condiciones de acumulación del petróleo en el subsuelo, especial
mente en lo que se refiere a procurar el descubrimiento de aquellos
casos en que el elusivo factor de la trampa estratigráfica es el predo
minante.
P o r ¡o que se refiere a la aplicación de la geología en la búsqueda
de los yacimientos petrolíferos del subsuelo en el territorio mexicano
se puede repetir, puesto que se dijo ya en la pr imera página de estas
notas, que desde la iniciación de la industria del petróleo en México
se aplicó la geología para los reconocimientos regionales, iniciándose
prácticamente desde 1 9 0 2 con las exploraciones de Villarelloy Ordonez
en los Estados de Tamaulipas, Veracruz y San Luis Potosí y exten
diéndose después en 1 9 0 4 con los estudios que en el Istmo de Tehuan-
tepec y Tabasco hicieron los geólogos de S. Pearson & Son, Limited, en
1 9 0 6 con los estudios de Cummins sobre la llanura costera de T a m a u
lipas. Y a después de 1 9 1 0 , con el descubrimiento de petróleo en la
región de Tampico y de Tuxpan el empleo de la geología se generalizó,
reconociéndose desde entonces al geólogo como ocupando un puesto
esencial en la iridustria petrolera, en compañía de todos sus servicios
auxiliares, ya que es él quien señala y encabeza el recorrido en la explo
ración y quien especula y predice con mayor autoridad a c e r c a de las
posibilidades de existencia y localización de los depósitos petrolíferos
así como que también es a él a quien se encomienda el señalamiento
de las áreas donde deben buscarse tales depósitos.
Y a para finalizar esta plática pondré a ustedes un ejemplo de lo
que la preparación mental del geólogo puede llegar a formular como
resultado de combinar información geológica aparentemente inconexa
y que es de aplicación práct ica básica en la búsqueda del petróleo.
1 ' — E s conocido de los geólogos petroleros el papel que las cuen
cas sedimentarias representan en la existencia y acumulación del pe
tróleo y aunque dichas cuencas son potencialmente petrolíferas, deter
minadas circunstancias hacen que no todas sean forzosamente produc
toras.
2 ' — E s también conocido que las cuencas sedimentarias se formaron
en algunas partes de la corteza terrestre que tenían tendencia a un pro-
PANORAMA DE LA EXPLORACIÓN PETROLERA EN MÉXICO
gresivo hundimiento durante largos períodos geológicos. En la porción adyacente a las masas se depositaron lodos, arenas y materiales clásticos más gruesos, variando la posición y carácter de esta sedimentación al var iar la localización y nivel de las masas terrestres fuera del agua. Al mismo tiempo, y en aguas más tranquilas se efectuaba el depósito de materiales precipitados por acción química y bioquímica, tales como capas de caliza, de sal y de otras rocas asociadas.
Este proceso se continuó en algunas regiones por tan largo tiempo que alcanzó un espesor de varios miles de metros. Y es usual que dentro de algunas de las capas quedó incluido el material orgánico del cual se derivó el petróleo y quedaron también incluidas las capas porosas capaces de almacenar en grandes cantidades el petróleo y el gas.
Esta masa sedimentaria depositada fué posteriormente levantada por movimientos orogénicos con el consiguiente plegamiento y falla-miento de sus formaciones.
3 ' — L a s masas sedimentarias así lavantadas quedaron sujetas a la acción del intemperismo y de la erosión subaérea que rebajaron su nivel, arrasando grandes extensiones y reduciendo las posibilidades de existencia de estos yacimientos petrolíferos proporcionalmente. Posteriores ciclos de sedimentación recubrieron la anterior con formaciones poco plegadas aún que enmascaran la condiciones estructurales de las formaciones subyacentes al grado de reflejarlas mal o de no indicar nada.
4 ' — C o m o resultado de ello, las cuencas sedimentarias actuales pueden considerarse el compendio de varios ciclos de sedimentación-erosión sucesivos y en ellos se satisfacen, en teoría, las condiciones favorables a la existencia de yacimientos petrolíferos.
5 ° — P e r o por otra parte, si bien se tiene el convencimiento de que, mientras mayor sea la potencia de los sedimentos en una cuenca, mayor es la probabilidad de encontrar yacimientos petrolíferos comerciales a la profundidad, es también mayor la dificultad para localizarlos.
6 ' — L a técnica de exploración actual, aparte de la perforación misma, dispone desde luego de todos los datos que arrojan los estudios geológicos regionales que puedan detallar la historia geológica y la paleografía de la región, y dispone también, aun cuando a un alto costo, de la interpretación geofísica de las condiciones estructurales a profundidades variables entre 5 , 0 0 0 y 8 , 0 0 0 metros, de los datos obtenidos por algunos métodos geofísicos.
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7 ' — S i se cuenta con información geológica suficiente para justi
ficar la recomendación de una perforación de exploración y si se cuen
ta con las facilidades mecánicas y técnicas p a r a llevar a cabo esta
perforación, queda todavía por investigar si se satisfacen a esas pro
fundidades, actualmente inaccesibles, o sea de los 7 , 0 0 0 metros o más,
las condiciones principales locales para la existencia de acumulaciones
de hidrocarburos, estas condiciones principales pueden expresarse en
las siguientes preguntas:
a ) ¿ H a s t a qué profundidad es posib'e que las rocas sedimentarias
conserven su estructura de litiíicación original, así como sus aperturas
o poros de todas clases?
b ) ¿ H a s t a qué profundidad es posib'e esperar que las rocas sedi
mentarias con aperturas contengan petróleo o gas?
8 ' — P o r lo que se refiere a la primera pregunta, p a r a formular
la respuesta se part irá de fijar primero que las arenas, areniscas y
calizas son las principales rocas almacenantes.
E n el caso de las arenas y areniscas, los experimentos efectuados
con arenas de las formaciones del Terc iar io ( F r i ó ) , del Cretácico
(Woodbine) y del Peolozoico Superior (S trawn) por Carpenter y
Spencer en 1 9 4 0 , sometidas a esfuerzos de compresión de 8 , 0 0 0 libras
por pulgada cuadrada sufrieron una reducción de 3 .6 por ciento de su
volumen de poros. Otros experimentos efectuados con arena de cuarzo
por Adams y Williamson, a la temperatura ambiente, muestran que la
porosidad tiene muy poca influencia en la compresibilidad de dicha
arena y que la pérdida total de la porosidad se presenta un poco antes
de la presión de aplastamiento y del quebramiento de las part ícu'as
y de su reacomodo. Dicha presión es de 3 2 4 , 0 0 libdas por pulgada
cuadrada o sea de 2 1 , 0 0 0 kilos por centímetro cuadrado.
Sin embargo, las arenas y areniscas de las rocas sedimentarias
no están compuestas de puro cuarzo sus granos están más o menos
unidos por material cementante de diversa composición y sus poros
contienen fluidos que transmiten contrapresiones a los granos y absor
ben parcialmente el esfuerzo de compresibilidad.
Tomando estos factores en consideración se puede tomar como un
término medio, que los poros y toda clase de oquedades en las arenas
y areniscas pueden existir hasta profundidades de 2 0 , 0 0 0 metros.
9 ' — L a s calizas son rocas sedimentarias compuestas principalmente
PANORAMA DE LA EXPLORACIÓN PETROLERA EN MEXICO
MEXICANA DE GEOLOGOS PETROLEROS 2 6 5
por carbonato de calcio. Sus huecos son irregulares en íorma, tamaño
y distribución, se aumentan por solución y están sujetos a disminu
ción por aumento de temperatura y por compresión.
Tomando en cuenta los numerosos experimentos a que se han su
jetado las muestras de caliza se ha visto que el factor de mayor impor
tancia en la conservación de sus oquedades y planos de fractura abiertos
es el de la temperatura de descomposición, la cual ocurre a la pro
fundidad aproximada de 1 5 , 0 0 0 metros; sin embargo, la abundancia
de rocas ígneas en la sección sedimentaria en muchas regiones puede
l imitar esta profundidad a no más de 1 0 , 0 0 0 metros.
10"—Como contestación a la segunda pregunta cabe reflexionar
que a pr imera vista cualquier hidrocarburo líquido debería entrar
en ebullición y disiparse como gas debido al intenso calor existente
en las profundidades de la corteza terrestre ( 3 3 0 grados centígrados
a los 1 0 , 0 0 metros) ; sin embargo además de la alta temperatura, este
líquido está sometido a muy altas presiones, los cuales elevan su punto
de ebullición y lo pueden conservar en estado líquido, llegándose a la
conclusión que, mientras la roca sedimentaria contenga huecos, existe
la posibilidad de la presencia de petróleo y de gas a grandes profun
didades.
1 1 ' — S i todos los conceptos anteriores, se aplican a las cuencas
sedimentarias conocidas en nuestro territorio podemos considerar que
existen las condiciones favorables regionales para la existencia de ya
cimientos petrolíferos y de gas en la mayor parte de ellas, especialmente
en la parte central donde la masa de los sedimentos tiene su mayor
espesor y que están a profundidades fuera del alcance de las barrenas
actuales, o sea toscamente, a más de 6 , 0 0 0 metros.
Entre los ejemplos más importantes, tomados del trabajo del
Ing. Manuel Alvarez, titulado "Futuras Provincias Petroleras de Mé
xico", está la cuenca sedimentaria del Río Bravo, o cuenca de Burgos,
con espesor estimado de 8 0 0 0 metros.
L a s cuencas sedimentarias entre el río Soto L a Marina y el río
Nautla no perecen presentar grandes espesores de sedimentos en el te
rreno correspondiente a la Llanura Costera.
Más al sur, en la Cuenca de Veracruz, se estima que la masa sedi
mentaria excede a los 6 , 0 0 0 metros de espesor.
En todo el sueste de México, desde el Istmo de Tehuantepec hasta
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Campeche, se estima que el espesor de los sedimentos sobrepasa a los
6 , 0 0 0 metros y puede llegar a los 1 0 , 0 0 0 y finalmente las cuencas sedi
mentarias potentes de la Península de Baja California: la de Punta
Eugenia-Abreojos con espesor estimado de 1 0 , 0 0 0 metros.
A estas cuencas listadas en el trabajo del Ing. Alvarez antes ci
tado es menester tomar en cuenta otras no discutidas por él y que
también pueden incluirse entre aquellas que presentan caracter ís t icas
regionales favorables para contener yacimientos de hidrocarburos muy
profundos, tales cuencas son :
L a ocupada por sedimentos marinos cretácicos y jurásicos que
descansan sobre series del Paleozoico en una extensa parte del oriente
del Estado de Chihuahua y parte del Estado de Coahuüa; por el resul
tado obtenido con los sondeos de exploración ejecutados en la esquina
noreste del Estado de Chihuahua por Petróleos Mexicanos, se estima
que la potencia de la serie sedimentaria en gran parte de la región
puede sobrepasar los 6 , 0 0 0 metros.
L a Península de Yucatán , cuya constitución geológica nos es cono
cida en solo puntos muy aislados por medio de sondeos, también sugiere
la existencia de grandes espesores sedimentarios comparables en algunas
partes a los estimados para la región tabasqueña.
Por último queda la enorme extensión de la P lataforma Conti
nental que bordea nuestras costas con el Golfo de México, cuyas posi
bilidades de contener petróleo a poca profundidad han sido ya compro
badas con el descubrimiento y explotación de los campos de Tortu-
guero y de Rabón Grande; pero quedan todavía más abajo masas s;edi-
mentarias con posibilidades potenciales productoras en espesores que
sobrepasan los 9 , 0 0 0 metros.
P a r a llegar a explorar estas posibilidades de gran profundidad y
comprobarlas con la barrena hemos de esperar al perfeccionamiento
y construcción de los medios mecánicos adecuados p a r a llegar a esas
profundidades y a conclusiones económicos que justifiquen la empresa.
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En los formaciones suoves el resorte permi-t e o l o c o b e z Q cortante odelontorse p o r o mues-freor,evitando que lo muestro de nucleo s e a r o t o porlo borrena o orrostroda bacio ofuero p o r lo acción del flujo del lodo.
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