Tcnicas Energticas - 67.56

Exploracin

Facultad de Ingeniera - UBA

Exploracin es el trmino usado en la industria petrolera para designar la bsqueda de petrleo o gas. Es la fase anterior al descubrimiento.Para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforacin de pozos exploratorios.

Conocimiento del SueloLa corteza del planeta est formada por la yuxstaposicin de distintas capas de rocas, que se depositaron sobre la primitiva de granito, que cubri al magma

Magmticas o eruptivas (granito)

Sedimentarias (arcillas, arenas, areniscas)

Metamrficas (pizarras, gneis)

Conocimiento del Suelo

Anticlinales

Pliegues

Fallas

Trampas de Hidrocarburos

a) Trampas estructurales - TRAMPA POR PLIEGUE- TRAMPA POR FALLA

a) Trampas estratigrficas

Herramientas ms utilizadas por los exploradores

Mapas

Aeromagnetometra y la gravimetra

Geoqumica de superficie

Mapas

- de afloramientos (muestran las rocas que hay en la superficie)

- topogrficos (indican las elevaciones y los bajos del terreno con curvas que unen puntos de igual altitud)

- de subsuelo (muestran la geometra y la posicin de una capa de roca en el subsuelo). Usan la ssmica de reflexin

La ssmica de reflexin consiste en emitir ondas de sonido en la superficie del terreno.

explosivos enterradoscamiones vibradores (en tierra)caones de aire (cuencas marinas)

El producto final es una "imagen" del subsuelo: grillado 2D (dos dimensiones)grillado 3D (tres dimensiones)

Ventajas de la ssmica en 3D respecto a la 2D:Mayor informacinreducen al mximo las incertidumbres con respecto a la geometra y la posicin de las capas en el subsuelo.

Aeromagnetometra y la gravimetra

- Permiten determinar el espesor de la capa sedimentaria

- El costo de llevar a cabo una campaa de registro aerogravi/magnetomtrico, cubriendo una concesin de 5.000 km2 de superficie ubicada en Sudamrica, est entre los 200.000 a 300.000 dlares.

Geoqumica de superficie

Deteccin de hidrocarburos acumulados en el subsuelo a travs de la medicin de los gases concentrados en muestras de suelo

Tcnicas de Exploracin

Exploracin

DirectaIndirecta

Profunda

Geofsica y Geoqumica

Geolgica

PorImgenes

Fotografa AreaImagen SatelitalSLAR

GravimetraMagnetometriaSismicaRayos GamaPerfilaje elctricoPerfilaje geoqumicoPerfilaje trmicoVelocidad de PerforacionPerfilaje SonicoBioestratificacinOtros

Exploracin por ImagenesFotografia Area y Satelital

Caracteristicas de una zona determinada Vegetacin Topografa Corrientes de agua Tipos de roca Fallas geolgicas Anomalas trmicas

Exploracin por ImagenesFotografia Area y Satelital

Imagen tomada en noviembre de 1972 por un satlite de NASA que giraba a 500 millas de altura, muestra la topografa de la superficie de las Montaas de Ouachita ubicadas al sudeste de Oklahoma

Exploracin por Imagenes

Que pasa cuando las condiciones atmosfericas no permiten sacar

Fotografas?

S.L.A.R

Side Looking Airborne Radar

se puede ver en esta figura una rea en Sud Amrica que nunca haba sido explorada. Hasta la obtencin de imagen de SLAR no haba ningn mapa exacto de la regin porque el rea normalmente esta cubierta por las nubes

Mtodos de Exploracin Geolgica

de superficie:

- observacin directa- anlisis qumicos- estudios microbiolgicos- reconocimiento de campo- fotogeologa

Exploracin Geolgica

Indirecta

Directa

Afloramientos de las formaciones.Se recogen muestras de las piedras

del suelo.fsiles

Los trabajos geolgicos del campo completan las informaciones obtenidas con las fotografas areas

la apertura de zanjas o perforaciones poco profundas para la extraccin de testigos de terrenos

Exploracin Geofsica

Gravimetra

Magnetometra

Ssmica

Exploracin GeofsicaGravimetra

Utiliza el principio que elementos de mayor densidad producen una mayor

gravedad

Exploracin GeofsicaMagnetometra

Utiliza el principio que los distintos elementos que coponen el suelo producen distintas perturbaciones del campo magntico de

la tierra

Exploracin GeofsicaSsmica

Orgenes finales de la 1 Guerra Mundial

En 1921 perfeccionada como una herramienta til en la bsqueda de petrleo

La tcnica mas desarrollada en la exploracin petrolera.

SsmicaProcedimiento

Se produce una onda ssmica

Se propaga la onda por el terreno

Al llegar a la interfase entre dos capas parte de la onda se refleja a la superficie.

En superficie la onda reflejada es captada por un geofono

Midiendo tiempo e intensidad de la onda reflejada se puedesaber la profundidad y espesor de la capa

Ssmica

La adquisicin de datos era lenta y costosa

Los resultados obtenidos eran muy buenos para la construccin de mapas del subsuelo

Ssmica

Vibraciones o Descenso de peso Explosiones

VIBROSEIS

Ssmica

Ssmica

Ssmica

Problema Adquisicin

de datos

Sistemas digitales de registro ssmico

OPSEIS EAGLE

Sistema OPSEIS EAGLE

Diseado para operar en ares difciles: ros, lagos, pantanos, montaas, selvas

Permitieron multiplicar exponencialmente la adquisicin de datos pero la interpretacin de los mismos todava demandaba gran cantidad de tiempo y mano de obra.

Ssmica

Problema interpretacin de datos

EXPLORACION ASISTIDA POR

COMPUTADORAS

Sistemas CAEX 3D Y 2D

CAEX 3D

C A EXExploracin Asistida

por Computadoras

Areas donde las trampas sonpequeas y complicadas

Altos costos por el uso del proceso 3-D

$ 60,000 por milla cuadrada

1 estudios con 2-D

La informacin compilada alimenta a una computadora, la que da en una imagen tipo cubo del rea del subsuelo

CAEX 2DCAEX 2-D es resultado del 3-D

Utilizar tantos atributos de 3-D como sea posible

Puede completar proyectos en dos tercios de tiempo menos que los viejos mtodos "manuales".

Maneja menos datos que el 3D por lo que es mucho mas econmico

Se usa de punto de partida para una futura exploracin 3D

Fases de la reflexin ssmica

Topografa y corte de lneas

Perforacin de pozo ssmico- pozos experimentales o de cateo- pozos de descubrimiento- pozos de delimitacion o de valoracin- pozo seco

Detonacin y registro

Exploracin ProfundaRayos Gamma

Perfilaje Elctrico

Perfilaje Geoqumico

Estudios de BioestratificacinCronometraje de Perforacin

Perfilaje Trmico

Perfilaje de Presin

Perfilaje Snico

Resonancia Magntica

Estudios Indirectos Alta probabilidad de encontrar petrleo

Pozos Exploratorios

Hay Petrleo Es rentable extraerlo

Finalidad de los pozos exploratorios

obtencin de muestras del terreno a distintas profundidades y anlisis de las mismas

medicin directa a diferentes profundidades de las propiedades y caractersticas del terreno (rayos gamma, perfilaje elctrico, geoqumica, etc)

Rayos Gamma

Tiene alta penetracin por lo quepermite una medicin muy precisa

Se estimula con radiacin Gamma y se toman las lecturas

Cada capa que se vaatravesando tiene una determinada radioactividad

Registros Patrn

Perfilaje Elctrico

Muy efectivo con agua salada pero no con agua dulce

Asegura un buen diseo constructivo del pozo

Determina la conductibilidad elctrica de las distintas capas

Los registros se ven distorcionados con el movimiento de los barros durante la perforacin

..

Perfilaje Geoqumico y Estudio de Bioestratificacin

Vestigios de hidrocarburos

Luego de pasar por una zaranda los desechos que llegan a la superficie con los barros son

separados y estudiados por qumicos y paleontolgo en busca de:

..

Fsiles asociados a capas en las que es posible la existencia de petrleo

Cronometraje de Perforacin

Al cronometrar la velocidad con que avanza el trepano en una determinada capa se puede conocer la dureza de la misma

Distintas capas tienen distinta dureza que puede ser conocida por estudios anteriores

..

Es un estudio complementario

Perfilaje Trmico

Al fluir distintos elementos por el pozo ese gradiente se modifica

Gradiente de Temperatura

..

Perfilaje de Presin

Por lo general se realiza junto con el de temperatura

Similar al perfilaje trmico

..

..

ReferenciasTrabajo Practico Roberto Agote. C1 2005El abec del Petroleo y el GasJournal of petroleum technologyRevista E&P

Revista Petrotecnia, IAPGwww.slb.comwww.halliburtonwww.exxon.comwww.westerngeco.com/q-seabedwww.pdvsa.comwww.geodatos.clwww.ecopetrol.gov.cowww.chevron.com/about/learning_center/primer/www.leeric.lsu.edu/bgbb/5/techniques.htmlwww.cptdc.com