GEOLOGA DEL PETRLEOIng. Jonathan Gimnez.

GEOLOGAEs la ciencia que estudia la tierra, las rocas que la componen, su estructura y los cambios que esta ha experimentado a travs del tiempo.Paleogeografa.Estratigrafa.Cosmologa.Geologa fsica.Geologa estructural.Mineraloga (petrologa).Paleontologa.

GEOLOGAMineraloga: es la rama de la geologa que estudia los minerales, su formacin y ocurrencia, composicin, propiedades, clasificacin y usos prcticos para el hombre.

Geologa fsica: es la rama de la geologa que estudia la constitucin y propiedades de los materiales que componen la tierra; su distribucin a travs del globo, los procesos que la formaron y la alteraron, la manera en que han sido transportados y distorsionados y la naturaleza y evolucin del paisaje.

GEOLOGAGeologa histrica: es la rama de la ciencia que estudia la evolucin de la vida sobre la tierra, desde las formas ms elementales que existieron hace 2000 millones de aos, hasta la flora y la fauna actual y el hombre mismo, as como tambin los cambios de la tierra a travs de los 4500 millones de aos de existencia.

GEOLOGAPaleontologa: es la ciencia encargada del estudio de la vida en pocas pasadas y est basada en el estudio de los remanentes fsiles de los organismos, tanto vegetales como animales.

Puede dividirse en:Micropaleontologa.Macropaleontologa.

GEOLOGA

MICROPALENTOLOGA

MACROPALEONTOLOGAForaminfera.Ostracodos.Radiolarios.Diatoneas.Silicoflangelados.Dinoflagelados.Polen y esporas.

Vertebrados Invertebrados. Restos de plantas

GEOLOGAGeoqumica: es la ciencia que estudia la composicin qumica de la tierra.

Sedimentologa: es la rama de la geologa que estudia la formacin de los sedimentos y las rocas sedimentarias, tanto antiguas como modernas, y de origen marino y terrestre.

Sismologa: es la ciencia que estudia los terremotos y la estructura interna de la tierra a travs de las seales ssmicas generadas natural o artificialmente.

GEOLOGAGeodinmica: parte de la geologa que estudia los procesos que alteran la estructura de la corteza terrestre.

Puede dividirse en:Interna: estudia los pliegues, las fallas, entre otros.Externa: estudia el moldeado del paisaje debido al viento, hielo, agua, etc.

GEOLOGAEstratigrafa: es la rama de la geologa que trata de la formacin, composicin, secuencia y correlacin de las rocas estratificadas de la corteza terrestre.Identificacin de estratos y establecimiento de la serie estratigrfica local.Correlacin entre las diferentes series estratigrficas.Interpretacin estratigrfica.

GEOLOGACorrelacin: es el proceso de relacionar, en el tiempo, una secuencia de rocas sedimentarias con otra, separadas en el espacio fsico.

Generalmente se basa en caractersticas fsicas o en el contenido de fsiles de las rocas.

Fsiles: son indicadores de tiempo relativo, que nos permiten identificar y determinar la edad de los estratos.

Caractersticas que deber poseer un fsil para identificar y determinar la edad de los estratos: Evolucin rpida.Amplia distribucin geogrfica.Abundantes en cuanto al nmero de ejemplares.Debe ser fcil de identificar.GEOLOGA

GEOLOGALey de las relaciones de intrusin: una roca gnea intrusiva es ms joven que aquella en la que penetra

Principio de uniformitarismo (HUTTON): el presente es la clave del pasado. Los procesos que actualmente intervienen el la modificacin de la superficie de la tierra son semejantes a los ocurridos en el pasado geolgico, es decir, que existe una uniformidad de procesos entre el pasado y el presente.

GEOLOGALey de superposicin: en una serie de rocas sedimentarias que no haya sido volcada, la capa ms alta es siempre la ms joven y la capa ms baja es siempre la ms antigua.

Principio de sucesin faunstica (SMITH): los diferentes grupos de organismos fsiles no se distribuyen de manera casual, sino que suceden en el tiempo en un orden determinado.

PETRLEOEs una mezcla de hidrocarburos saturados, aromticos y compuestos qumicos heteroatmicos que contienen azufre, nitrgeno, oxgeno y metales trazas, denominados resinas y asfaltos.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS. Desde los comienzos de la explotacin del petrleo (1859) como negocio internacional integrado, los gelogos, qumicos e ingenieros han dedicado tiempo a estudiar e investigar los elementos y procesos responsables del origen, constitucin, caractersticas, peculiaridades de desplazamiento, acumulacin y entrampamiento de los hidrocarburos en las cuencas sedimentarias.Teoras orgnicas.Teoras inorgnicas.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teoras inorgnicas: Segn estas teoras, el petrleo se forma por reacciones netamente qumicas, es decir, sin la intervencin de agentes vegetales y/o animales.

Teora del carburo.La teora a base de carbonato de calcio, sulfato de calcio y agua caliente

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora del carburo: Se fundament en experimentos de laboratorio mediante los cuales carburos de calcio, hierro y varios otros elementos en la presencia del agua producan hidrocarburos.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Se presuma que la existencia subterrnea de grandes cantidades de calcio, hierro, aluminio y otros elementos produciran carburos a grandes profundidades al entrar en contacto con el agua caliente, y que a travs de las grietas de la tierra los compuestos de hidrocarburos as formados llegaban a la superficie en forma de gas y/o lquido.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.La teora a base de carbonato de calcio, sulfato de calcio y agua caliente: Algunos investigadores propusieron esta teora apoyados en la idea de que los dos compuestos Ca CO3 y Ca SO4 . 2 (H2O), de gran abundancia y asociacin en la naturaleza, eran capaces de producir los constituyentes del petrleo en la presencia de agua caliente. Por medio de esta teora no se pudo explicar convincentemente el proceso qumico propuesto.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teoras orgnicas: se basan en la participacin de residuos vegetales o animales en el proceso qumico bacteriano o de descomposicin.

Hay cientficos que proponen que la formacin del petrleo es de origen animal y otros que su origen es vegetal. Sin embargo, se ha concluido que puede ser uno u otro o quizs los dos combinadosTeora vegetal.Teora del carbn.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora vegetal: Bajo esta clasificacin aparecen varias fuentes que se indican como contribuyentes a la formacin del petrleo.

La inmensa abundancia de algas y otras plantas marinas en las costas, mares y ocanos representa suficiente material para formar petrleo si se procesan adecuadamente.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Adems, partiendo de la formacin del carbn, se ha concebido que las plantas terrestres son tan abundantes en las bahas cerradas, lagunas y pantanos, que tienen todos los ingredientes para transformarse en petrleo, bajo condiciones adecuadas de deposicin y enterramiento de sus restos, a presin y temperatura durante el tiempo geolgico necesario.

Aunque la mayora de los depsitos petrolferos se encuentran en estratos marinos, tambin hay depsitos que se forman en sedimentos acumulados en aguas salobres.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Tambin han sido consideradas las plantas diatomeas como fuente del origen y formacin del petrleo.

Estas son algas unicelulares que viven en el mar, en agua dulce o en tierra hmeda en cantidades asombrosas.

Su abundante presencia en muchos estratos lutticosbituminosos de las edades geolgicas sugiere que estos organismos microscpicos tienen parte en el origen del petrleo.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora del carbn: Por experimentos de laboratorio se ha determinado que por destilacin de tipos de carbn ligntico y bituminoso se obtienen hidrocarburos equivalentes a los componentes del petrleo.

De estos experimentos se ha formulado la idea de que resultados similares se obtienen en la naturalezacuando grandes volmenes de carbn son sometidos a presiones y temperaturas adecuadas.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.El problema de la gnesis del petrleo ha sido, por mucho tiempo, un tpico de investigacin de inters. Se sabe que la formacin del petrleo esta asociada al desarrollo de rocas sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o prximos al mar, y que es el resultado de procesos de descomposicin de organismos de origen vegetal y animal que en tiempos remotos quedaron incorporados en esos depsitos.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora de Engler:

Primera fase: Depsitos de organismos de origen vegetal y animal se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas marinas).

Las bacterias actan, descomponiendo los constituyentes carbohidratos en gases y materias solubles en agua, y de esta manera son desalojados del depsito.

Permanecen los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en aceite.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora de Engler:

Segunda fase: A condiciones de alta presin y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con grupos carboxlicos, y H2O de los cidos hidroxlicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso. La continuacin de exposiciones a calor y presin provoca un craqueo ligero con formacin oleofinas.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.Teora de Engler:

Tercera fase: Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo naftnico y parafnico.

Los aromticos se forman, presumiblemente, por reacciones de condensacin acompaando al craqueo y ciclizacin, o durante la descomposicin de las protenas.

ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSPara que exista un yacimiento de gas o petrleo deben existir las siguientes condiciones y factores:

Cuenca Roca Generadora o Roca Madre Migracin y timing Sello Reservorio Trampa

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSLa Cuenca: es la primera condicin que debe cumplirse para la existencia de un yacimiento de hidrocarburo. Es una cubeta rellena de rocas sedimentarias , nicas rocas donde se puedan generar los hidrocarburos y donde en general se acumulan. La cuenca es la que alberga o contiene al hidrocarburo.

El tamao de estas puede variar en decenas de miles de km2, mientras que el espesor es en general de miles de metros (hasta 7.000). Estas se encuentran rodeadas por zonas llamadas basamento, es decir, formadas por rocas viejas y duras donde no se depositaron sedimentos y son, por lo tanto, estriles.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSLa Roca Generadora: (llamadas tambin Roca Madre) es la fuente donde se genera la descomposicin que da paso a la formacin de un yacimiento. Son rocas sedimentarias de grano muy fino (normalmente lutitas) de origen marino o lacustre, con abundante contenido de materia orgnica (plancton, algas, lquenes, ostras y peces, restos vegetales y otros).

Estos fueron quedando incorporados en ambientes anoxicos y que por efecto del enterramiento y del incremento de presin y temperatura transforma a la materia orgnica en hidrocarburos, es decir se genera el hidrocarburo.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSEl timing: es la relacin adecuada entre el tiempo de generacin y migracin del hidrocarburo con el tiempo de formacin de la trampa. La barrera que impide que el hidrocarburo siga subiendo es por lo general un manto de roca impermeable al que se denomina sello.

El Sello: est compuesto por lo general de arcillas, pero tambin pueden ser rocas impermeables de otra naturaleza, tales como mantos de sal, yeso o incluso rocas volcnicas.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSReservorio: El petrleo y el gas natural no se encuentra en cavernas o bolsones, sino embebido (impregnado) en cierto tipo de rocas a las cuales se les denomina reservorios.

En consecuencia, los reservorios son rocas que tienen espacios vacos dentro de si, llamados poros que son capaces de contener petrleo y gas del mismo modo que una esponja contiene agua.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSEl reservorio tiene tres propiedades:

La porosidad es un porcentaje de espacios vacos respecto al volumen total de la roca que indicar el volumen de fluidos que pudiera contener el reservorio, sea de hidrocarburos o agua.

La permeabilidad describe la facilidad con que un fluido puede moverse a travs del reservorio, esta propiedad controla el caudal que puede producir un pozo que extraiga petrleo del mismo, es decir, el volumen de produccin estimado.

La saturacin de hidrocarburos expresa el porcentaje del espacio poral que est ocupado por petrleo o gas. Esta permite estimar el porcentaje de contenido del fluido del reservorio, mientras ms alto el porcentaje de saturacin, se estima mayor volumen de hidrocarburos.

CONDICIONES PARA LA ACUMULACIN DE LOS HIDROCARBUROSTrampa: Para que se forme un yacimiento hace falta un sistema geomtrico que atrape y concentre al hidrocarburo evitando su fuga posterior. Este elemento se denomina trampa.

Las mismas pueden estar dadas por rocas impermeables ubicadas a los lados del reservorio; un ejemplo de esto es un cuerpo de arena (reservorio) totalmente rodeado de arcilla (sello y trampa); es la llamada trampa estratigrfica.

La trampa puede ser producto de una deformacin de las rocas; es posible que se forme un pliegue de modo tal que hacia todos los lados tanto el reservorio como el sello vayan bajando, adoptando la forma de una taza invertida, lo que evita que el petrleo migre hacia la superficie.

MIGRACIN DE LOS HIDROCARBUROS.La migracin se defina como el proceso mediante el cual el hidrocarburo comienza a moverse a travs de pequeas fisuras o entre el espacio que hay en los granos de arena, empujando parte del agua que suele estar ocupando estos espacios.

Existen dos tipos de migracin:Migracin primaria.Migracin secundaria.

MIGRACIN DE LOS HIDROCARBUROS.Migracin primara: los mecanismos de migracin primaria han sido englobados dentro de dos tipos principales:

Uno que depende del agua para mover el petrleo en la roca madre incluye:La dilucin molecular del crudo o gas en agua.La dilucin micelar o coloidal.La formacin de emulsiones.

MIGRACIN DE LOS HIDROCARBUROS.El otro mueve el petrleo en una fase orgnica independientemente de cualquier movimiento del agua asociada.Actualmente se piensa que los mecanismos ms probables para explicar la migracin primaria son aquellos que involucran una fase orgnica continua. Dentro de las razones propuestas para justificar tal aseveracin se tiene:

MIGRACIN DE LOS HIDROCARBUROS.La formacin del petrleo tiene lugar especialmente a profundidades en las que la mayor parte del agua presente originalmente en los sedimentos, ya ha sido expulsada.

MIGRACIN DE LOS HIDROCARBUROS.Migracin secundaria: en esta el petrleo se presenta como gotitas discretas que migran a travs de un conducto hmedo al agua, poroso y permeable.

TRAMPAS DE LOS HIDROCARBUROSTrampa: es un elemento geomtrico que atrapa y concentra al hidrocarburo evitando su fuga posterior.

Se clasifican en:Trampas estructurales.Trampas estratigrficas.

Trampas estructurales: se deben a cambios en la estructura o arquitectura de los estratos. Las fuerzas tectnicas quiebran o pliegan las capas originalmente horizontales y crean as interrupciones en las capas o regiones de alto relieve estructural. TRAMPAS DE LOS HIDROCARBUROS

TRAMPAS DE LOS HIDROCARBUROSTrampas estratigrficas:son el resultado de cambiosen el tipo de roca a lo largode una determinada capa yson causadas por la Peculiardeposicin de los mismossedimentos y no por fuerzasTectnicas deformadoras

AMBIENTES FAVORABLES PARA LA DEPOSITACIN DE PETRLEOEntre los ambientes ms favorables para la deposicin del petrleo se tienen:

Ambientes Delticos.Ambientes Proximocostero Ambientes de Plataforma Clstica y Mares SomerosAmbientes de Arrecifes y Plataforma CarbonticaAmbientes de Fondos OcenicosAmbientes de Turbiditas

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIAS

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIASCuenca de Maracaibo: fuente del 74% de la produccin acumulada de Venezuela, esta cuenca ofrece oportunidades excelentes al explorador. El rea de mayor inters es la parte sur del Lago de Maracaibo, hacia donde se extienden los rumbos de mayor produccin del Lago Central.

Sin embargo hacia los lmites de la cuenca existen otras zonas que prometen contener yacimientos petrolferos de importancia. La superficie de la Cuenca de Maracaibo es de unos 57.500 kilmetros cuadrados.

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIASCuenca Oriental de Venezuela: es el rea de segunda importancia en la produccin acumulada del pas, la Cuenca Oriental ha producido el 24.4% de su petrleo hasta la fecha.

Con una superficie de unos 177.900 Kilmetros cuadrados, se caracteriza por condiciones muy variables de entrampamiento, estructura, estratigrafa y calidad del crudo.

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIASCuenca Barinas Apure: toda la produccin comercial de esta cuenca proviene de un rea de 700 kilmetros cuadrados. La superficie total de la cuenca es de unos 113.800 kilmetros cuadrados.

La ubicacin de las acumulaciones se relaciona con la presencia del arco de Mrida y su posicin en relacin a la roca madre en la secuencia cretcica. La ubicacin actual de los yacimientos en trampas de falla y pliegues suaves en el tope del arco se debe a movimientos tectnicos post cretcicos.

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIASCuenca de Falcn: tiene dos reas prolferas de importancia: Cumarebo y el rea de Mene de Mauroa. Todos los campos estn ubicados en una alineacin de produccin, posiblemente asociada a la extensin falconiana de la falla de Oca, o de un ramal de la misma.

Con una superficie aproximada de 35.000 kilmetros cuadrados, tiene un espesor mximo de ms de 25.000 pies de sedimentos que cubren completamente a los objetivos hasta profundidades comercialmente prohibitivas para su perforacin en la actualidad.

PRINCIPALES CUENCAS SEDIMENTARIASCuenca Tuy Cariaco: se encuentra debajo del foso de Cariaco, y del extremo sur sureste de la Isla de Margarita.

Se extiende tierra adentro en la regin de barlovento, donde afloran sedimentos mio - pliocenos de ambiente terrestre a salobre

Gracias...