Universidad Nacional de Cajamarca

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Cajamarca, mayo de 2012

Universidad Nacional de Cajamarca

Facultad De Ingeniería

Escuela Académico Profesional de

Ingeniería Geológica

Docente:

Ing. Wilber Morales.

Año y ciclo:

4

to

Año, 7

mo

Ciclo

Curso:

Geología De Los Hidrocarburos

Integrantes:

Cabrera Quiroz, Santiago

Cáceres Malaver, Duber

Ocon Paico, Victor

Torres Medina, Walter

Ugaz Bardales, Leyni

Zavedra Vásquez, Joe

CAPÍTULO III:

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Geología de los Hidrocarburos

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INTRODUCCIÓN

Dentro del abanico de métodos geofísicos aplicables al estudio del subsuelo en el

ámbito de la geología, es evidente que las diversas variantes de los métodos sísmicos basados en el estudio de las ondas sísmicas son las que han tenido y

tienen un mayor protagonismo por la diversidad y por la naturaleza de los problemas que pueden resolver.

Es evidente que no todos los métodos tienen igual protagonismo en los estudios geotécnicos ni todos ellos están igualmente divulgados entre los profesionales de este sector de las Ciencias de la Tierra.

En consecuencia hemos optado por centrar esta exposición en los métodos que podríamos llamar clásicos por ser los de uso, más frecuente en los estudios

geofísicos y porque consideramos que deben ser mejor conocidos para potenciar su empleo teniendo en cuenta su capacidad para proporcionar información del

subsuelo.

En este trabajo haremos una exposición con acusado carácter teórico respecto a la

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Geología de los Hidrocarburos

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ÍNDICE

RESUMEN EJECUTIVO ……… Pág.: 04

OBJETIVOS ……… Pág.: 05

MARCO TEÓRICO ……… Pág.: 06

- MÉTODOS SÍSMICOS EN LA BÚSQUEDA DE PETRÓLEO ………… Pág.: 07

- MÉTODOS DE PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA ………. Pág.: 12

- MÉTODO GEOFÍSICOS DE EXPLORACIÓN ………. Pág.: 24

- DEFINICIÓN SOBRE GEOLOGÍA DEL SUBSELO – METODOLOGÍA . Pág.: 36

- EJEMPLOS DE EXPLORACION GEOFÍSICA Y ESTUDIO DE LA GEOLOGÍA

DEL SUBSUELO EN EL PERÚ ……….. Pág.: 41

GLOSARIO ………. Pág.: 62

CONCLUSIÓNES ……….. Pág.: 64

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Geología de los Hidrocarburos

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RESUMEN EJECUTIVO

La geofísica estudia la tierra en su composición y dinámica, sobre la base de

medidas de tipo físico que normalmente se realizan desde la superficie del planeta. Cuando este estudio tiene que ver con áreas relativamente pequeñas y

profundidades que no sobrepasen máximo unos pocos kilómetros, para obtener un fin económico inmediato, se habla de geofísica aplicada, y el conjunto de métodos para obtener ese fin constituyen la prospección geofísica.

Los métodos sísmicos, dado su gran poder de resolución y penetración, son las

técnicas geofísicas más usadas en el mundo. Se utilizan en la búsqueda de acuíferos; en ingeniería civil, principalmente para calcular la profundidad a la que se encuentra la roca firme; en la exploración y explotación del carbón mineral; y como

método imprescindible en la exploración y producción de hidrocarburos. En la actualidad, es muy raro que se perfore algún pozo exploratorio y/o de desarrollo, sin

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Geología de los Hidrocarburos

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OBJETIVOS

General:

 Reconocer y aprender a utilizar los métodos geofísicos en el campo de la exploración del subsuelo.

Específicos:

 Aprender los conceptos y aplicaciones de dichos métodos de exploración.

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Geología de los Hidrocarburos

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MARCO TEÓRICO

En la geología del petróleo se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias

para seleccionar las mejores oportunidades para encontrar Hidrocarburos (Petróleo y Gas).

Los métodos y equipos geofísicos empezaron a formar parte de los recursos técnicos disponibles al explorador petrolero en la segunda década del siglo XX. Sus

aplicaciones en la resolución de la posible presencia de estructuras favorables a la acumulación de petróleo en el subsuelo han servido para completar el aporte de los

estudios geológicos regionales de superficie.

La información geológica de las formaciones y estructuras presentes, la

paleontología, la paleoecología, el estudio de mapas geológicos y geomorfológicos, estudio de los métodos geofísicos que se hayan empleado en el área como métodos potenciales (gravimetría, magnetometría, sondeos eléctricos o magneto telúricos),

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Geología de los Hidrocarburos

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MÉTODOS SÍSMICOS EN LA BÚSQUEDA DE PETRÓLEO

Este procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. Las mediciones

realizadas sobre diversos medios permiten establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2.500 m/seg en suelos, correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy compactos y las menores a arenas sueltas; los

suelos arcillosos tienen valores medios, mayores para las arcillas duras y menores

para las suaves. En roca sana los valores fluctúan entre 2.000 y 8.000 m/seg, como término de comparación se menciona el hecho de que en el agua la velocidad de propagación de este tipo de ondas es del orden de 1.400 m/seg, esencialmente el

método consiste en provocar una explosión en un punto determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo, usualmente nitroamonio. Por la

zona a explorar se sitúan registradores de ondas (geófonos), separados entre sí de 15 a 30 m. La función de los geófonos es captar la vibración, que se transmite

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Geología de los Hidrocarburos

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La detección del tiempo transcurrido, desde que el sonido inducido en la superficie

hace su recorrido hacia los estratos y regresa luego a la superficie, es un aspecto

básico para estimar la profundidad de los estratos. La propagación del sonido en los

estratos depende de la composición y características de éstos.

TIPOS DE MÉTODOS SÍSMICOS

a) El Método de Refracción:

Es probablemente el método geofísico más utilizado para obtener datos para

Geotecnia del Estudia el comportamiento de las ondas elásticas refractadas críticamente. También se puede completar el estudio analizando el comportamiento

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En este método la fuente y los detectores se encuentran alineados en la superficie

del terreno. Se obtienen registros de las ondas que viajan desde la fuente hasta los detectores a través del subsuelo siguiendo diversas trayectorias o caminos. En

particular aquí interesan aquellas ondas que siguen la trayectoria de tiempo mínimo y que son las primeras que llegan a cada detector. Con ellas se dibuja un gráfico

donde las abscisas son distancias desde la fuente hasta cada detector y el eje de las ordenadas son los respectivos tiempos de primera llegada. Este gráfico se denomina gráfico tiempo-distancia, y las curvas representadas son las dromocrónicas.

En principio, a partir de este gráfico es posible calcular el perfil de espesores y la velocidad de propagación de las ondas sísmicas primarias de cada estrato en el

subsuelo.

Aplicaciones del Método de Prospección por Refracción

En general, el método se aplica para:

 El método de refracción de ondas sísmicas se utiliza en Sismología para determinar la estructura interna de la Tierra, en estudios de la corteza

terrestre (con fuentes sísmicas naturales o artificiales) y en las décadas de los años 30 a 50 se utilizó en prospección de hidrocarburos, principalmente para

ubicar domos salinos a los cuales suelen estar asociadas trampas de petróleo. Actualmente prácticamente no se utiliza en prospección de hidrocarburos, excepto indirectamente para calcular la corrección estática de

campo.

 Obtener perfiles del espesor de sedimentos hasta el basamento en una cuenca sedimentaria

 Localizar fallas, paleocauces, zonas de fracturas en el basamento rocoso somero.

 Obtener un perfil de espesores y velocidades hasta la roca fresca, diferenciando suelo, roca meteorizada, roca submeteorizada y roca inalterada.

 Calcular volumen de material explotable principalmente en minas de arena, caliza, oro de aluvión, ocre, caolín.

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 Calcular los tiempos de tránsito de las ondas a través de las capas de baja velocidad cercanas a la superficie, para corrección estática de campo en prospección por reflexión.

b) El método de Reflexión:

El método sísmico de reflexión es el más empleado en prospección petrolífera ya que

permite obtener información de capas muy profundas. Permite definir los límites del acuífero hasta una profundidad de 100 metros, su saturación (contenido de agua), su porosidad. Permite también la localización de los saltos de falla.

Estudia el comportamiento de las ondas elásticas reflejadas. Con este método se

llega a grandes profundidades, y su interpretación permite obtener información de todas las capas en las que se reflejen las ondas.

La fuente y los detectores se encuentran en o cerca de la superficie y puede ser en

tierra o en agua. La información del subsuelo es aportada por las ondas sísmicas que se reflejan a manera de un eco, en las superficies de contacto (interfases) de

estratos con propiedades elásticas diferentes. La información se suele presentar en forma de secciones sísmicas que constituyen una especie de radiografía o

ecosonograma que revela las principales estructuras geológicas en el subsuelo tales como pliegues, fallas, intrusiones, patrones de sedimentación. Se utiliza principalmente para localización y detalle de estructuras geológicas favorables a

contener yacimientos de hidrocarburos a profundidades entre 1000 y 4000 m.

También se utiliza con fines geotécnicos principalmente en agua, por ejemplo para determinar las condiciones del fondo marino para el anclaje de plataformas petroleras o el tendido de tuberías. En este caso la resolución suele ser

excepcionalmente buena. Por contraste, el método presenta muchos inconvenientes para su utilización con fines geotécnicos en tierra, a profundidades menores de 300

m.

La adquisición, el procesamiento y la interpretación por el método de reflexión son las más complejas y costosas; sin embargo, se considera en general el mejor método de exploración geofísica del subsuelo. La adquisición de datos con fines petroleros se suele efectuar a lo largo de un mallado de líneas sísmicas con

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una longitud de 3 o 4 km a cada lado de la fuente y utilizar entre 48 y 1024 canales

de grabación.

El número de canales de grabación se ha ido incrementando con el tiempo y

actualmente puede llegar hasta 10000 canales. La exploración puede ser de reconocimiento, de detalle y 3D.

En la exploración de reconocimiento la distancia entre líneas es de hasta 10 km, en

la de detalle hasta 2 km y en 3D hasta 50 m. El tiempo de registro por cada disparo es de 4 a 6 segundos con explosivos, y de 10 a 15 segundos si la fuente son

camiones vibradores. El intervalo de muestreo es de 2ms o 4ms y el rango de frecuencias útiles de las reflexiones está en la banda de 10 a 80 Hz (seg-1), con un

máximo entre 35 y 40 Hz.

Registro sísmico. El registro contiene 12 trazas. Cada traza representa las

oscilaciones del terreno captadas por un sensor (geófono), el cual las envía como

señales eléctricas a su correspondiente canal en el sismógrafo.

En el ejemplo, los sensores se encuentran alineados a intervalos de 10 m, estando el sensor del primer canal a 10 m de la fuente sísmica, el sensor del segundo canal a

20 m, etc. El tiempo total de grabación es 500 ms. En el registro se destacan varios trenes de ondas coherentes. Están las ondas superficiales de gran amplitud (G), la

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reflejadas, después de haber procesado el registro sísmico para eliminar todas las

demás ondas.

MÉTODO DE PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA

PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA.- La presencia de un yacimiento en el interior de la corteza terrestre induce unas discontinuidades en las propiedades medias de la

zona, que pueden manifestarse en las capas próximas al suelo a modo de "señales" de la existencia del yacimiento que las provoca. Estas señales se deben a que los sistemas naturales no se hayan en equilibrio termodinámico por tratarse de sistemas

abiertos sometidos a gradientes de presión y temperatura. Son precisamente estos gradientes los causantes de las movilizaciones de elementos y compuestos que, al

alcanzar sedimentos superficiales, condicionan la aparición de discontinuidades geoquímicas.

La exploración geoquímica de superficie también investiga la presencia de hidrocarburos químicamente identificables que se encuentren en superficie o cerca

de la misma o los cambios inducidos por la presencia de esos hidrocarburos en el suelo, con la finalidad de localizar las acumulaciones en el subsuelo que le dieron

origen. Su rango de observación se extiende desde aquellos afloramientos de petróleo y/o gas de escala macroscópica (fácilmente visibles), hasta los de escala

microscópica en los que es necesaria la identificación de huellas o rastros de hidrocarburos no visibles o inferirlos a través de la identificación de cambios en el

suelo o en la superficie del terreno producidos por la presencia de hidrocarburos.

El objetivo de la prospección geoquímica en superficie de petróleo y gas natural es detectar propiedades o concentraciones anómalas -"señales"- de diversas

sustancias dispersas en el subsuelo, pudieran estar relacionadas con la migración de hidrocarburos desde un depósito profundo hasta la superficie. Según señala Link "la

mayoría de los yacimientos gigantes existentes en el mundo han sido encontrados mediante la identificación directa de macroescapes de hidrocarburos en superficie".

En términos parecidos se manifestaron años después Dickey y Hunt.

La Prospección Geoquímica Orgánica en Superficie posee, como cualquier otra

disciplina científica, una serie de condicionantes que influyen directamente sobre la repetibilidad y exactitud de las conclusiones que pudieran obtenerse. A este

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superficie puede ser usada satisfactoriamente en geosinclinales y, sobre todo, en

regiones sometidas a intensas perturbaciones tectónicas. En otro tipo de áreas, es menos segura su aplicación".

Además de las estructuras geológicas, cabe citar otros factores que es necesario considerar con vistas a la correcta interpretación de los datos medidos: variaciones climáticas, vegetación, mineralogía, etc. Todos estos parámetros serán estudiados a

lo largo del presente trabajo, valorando su importancia en función del método de

prospección utilizado.

Objetivos de la exploración geoquímica.

El principal objetivo de un programa de exploración geoquímica es establecer la presencia y distribución de hidrocarburos en el área y, sobre todo, lo más importante es determinar la probable carga de hidrocarburos de prospecto. En programas de

reconocimiento o regionales, la presencia de micro o macro afloramientos de hidrocarburos proveen una evidencia directa de la generación de hidrocarburos. Es

decir que se pone en evidencia la presencia de un sistema petrolero activo y se identifican los sectores de la cuenca que son más atractivos. Adicionalmente, la

composición química de estos afloramientos puede indicar si es una cuenca propensa para la generación de gas o petróleo. Si el objetivo es evaluar el potencial

exploratorio de un prospecto, los resultados de un programa geoquímico pueden llevarnos a evaluar mejor el riesgo, identificando aquellos prospectos asociados con

fuertes anomalías geoquímicas y resaltando los prospectos en base a su posible carga de hidrocarburos.

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3.2.- MIGRACIÓN DE HIDROCARBUROS

Por migración se entiende el desplazamiento de hidrocarburos por el interior de la corteza terrestre. Aunque son los hidrocarburos gaseosos y de bajo peso molecular

los más capacitados para moverse, también pueden hacerlo los líquidos o sólidos. Las rocas que sellan las reservas de petróleo o gas no son totalmente impermeables

, así que los hidrocarburos y compuestos asociados más volátiles migran en dirección a la superficie, donde son retenidos por el suelo, o se difunden hacia la

atmósfera u océanos.

El fenómeno de la migración no está suficientemente clarificado, ya que son

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3.3.- INDICIOS SUPERFICIALES

Los indicios superficiales, halos geoquímicos o anomalías son las diferentes propiedades químicas de gases, aguas, rocas y suelos que están relacionados en su

origen con depósitos petrolíferos cercanos, o que señalan condiciones favorables a la existencia de los mismos.

Según cuál sea la vinculación con acumulaciones de hidrocarburos, algunosautores han sugerido la conveniencia de clasificarlos en dos grandes grupos: Indicios Directos e Indicios Indirectos:

Indicios Directos.- Son los provocados por la presencia en gases, aguas, rocas y

suelos de componentes dispersos del petróleo, ya sea como bitúmenes sólidos o líquidos, o como hidrocarburos gaseosos.

Los Indicios Directos se denominan "activos" o "vivos" si los productos visibles se

renuevan constantemente como consecuencia de una circulación activa subterránea. De este tipo son las fuentes de petróleo o gas, los volcanes de lodo, etc.

Por el contrario, se denominan "fósiles" o "muertos"si no hay renovación permanente que compense las pérdidas por oxidación en superficie. Como ejemplo

de estos indicios, son de destacar las arenas asfálticas.

Indicios Indirectos.- Se subdividen, a su vez, en dos tipos: Indicios Indirectos de

tipo I e Indicios Indirectos de tipo II.

Los del tipo I engloban a las características de gases, aguas, rocas y suelos que

aparecen como resultado de reacciones químicas de algunos constituyentes del petróleo con el medio en que se encuentran. Dentro de esta clase de indicios indirectos se sitúan la presencia de sulfuro de hidrógeno en algunos gases, o de

sodio en las aguas.

Los del tipo II son aquellas características de aguas y gases que expresan

condiciones favorables para la existencia de depósitos sin que se detecten éstos de manera directa. Un ejemplo pudiera ser la detección de cloruro de calcio en las

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3.4.- PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA ORGÁNICA EN SUPERFICIE

Una vez terminada la revisión de conceptos claves como migración e indicios superficiales, llega el momento de abordar el estudio del significado de la

prospección geoquímica en superficie de hidrocarburos.

Desmenuzando este conjunto de términos podemos llegar fácilmente a

comprenderlos. Por una parte, "prospección" nos señala que estamos ante una labor, o labores, encaminadas a buscar algo, que, este caso,gracias a la especificación

final, no es sino hidrocarburos.Pero hay aún más información. Sabemos que la búsqueda de hidrocarburos -en definitiva, depósitos de petróleo y gas- se realiza con

métodos geoquímicos aplicadas en los estratos superficiales. Por tanto, ya estamos en disposición de saber qué fines persigue este tipo de exploración minera.

Además, podemos citar otras aplicaciones de este tipo de prospección, que, con más detalle, analizaremos a lo largo de este trabajo (Fig. 3-4):

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c) Suministrar señales geoquímicas sobre prospecciones para discernir su

significado por comparación con datos similares procedentes de reservas conocidas.

d) Ofrecer información de carácter cuantitativo para clasificar reservas. e) Reducir gastos de exploración.

Objetivos de la Prospección Geoquímica en Superficie de Hidrocarburos.

3.5.- MÉTODOS GEOQUÍMICOS

Los métodos geoquímicos emplean procedimientos químicos en el laboratorio, con el

propósito de determinar la presencia o ausencia de rocas generadoras de

hidrocarburos, y se detectan emanaciones de asfalto, de gas, impregnaciones de

petróleo y depósitos naturales de parafinas. Estos métodos también ayudan a determinar el periodo geológico en el cual se originaron los hidrocarburos.

Los métodos geoquímicos aplicados a la exploración minera son una herramienta esencial utilizada en los programas de exploración en todas sus etapas, desde los trabajos iniciales de reconocimiento hasta los de detalle cuando el yacimiento ya ha

sido localizado.

Los métodos geoquímicos también se utilizan para identificar las prolongaciones de

los yacimientos ya conocidos o en explotación y como ayuda en la toma de decisiones en la selección de áreas de interés para llevar a cabo la perforación como

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Los métodos de prospección geoquímica de superficie se han usado desde la

década de 1930, pero es en esta última década que se ha visto un renovado interés en la exploración geoquímica, especialmente por el desarrollo de nuevos métodos

analíticos e interpretativos, que han generado un nuevo conjunto de datos que han activado la exploración geoquímica.

Muchos de estos nuevos desarrollos tecnológicos están sumariados en la Memoria

66 publicada por la AAPG, "Hydrocarbon Migration and Its Near- Surface

Expression". Relevamientos geoquímicos y otras investigaciones documentan el hecho de que las microfugas de hidrocarburos, ya sean líquidos o gaseosos, desde una acumulación son:

 comunes y de amplia distribución

 predominantemente verticales (con obvias excepciones en algunos ambientes geológicos)

 dinámicas (responden rápidamente a los cambios en las condiciones de los reservorios).

La exploración normalmente involucra una secuencia de pasos, tanto en la etapa de

planeación como en la de ejecución. La organización de un estudio geoquímico, independientemente de la escala, esta basada en tres unidades funcionales

principales:

a) El trabajo de campo, empleado primeramente en el muestreo.

a) Laboratorio.

b) La dirección técnica responsable para la toma de decisiones sobre el personal, decisiones técnicas y de operación, así como la interpretación de resultados.

El principal propósito de este paso es seleccionar áreas o regiones que tengan buen potencial mineral y que puedan ser prospectados en su totalidad.

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3.5.1. MÉTODOS GEOQUÍMICOS DIRECTOS

Los Métodos Directos se basan en la detección de hidrocarburos gaseosos en

superficie. El primer investigador en llevar a cabo un estudio de esta índole fue Sokolov. Este científico soviético enunció, alrededor de 1940, la posibilidad de que la

migración de hidrocarburos gaseosos desde depósitos de petróleo o gas constituyera una ayuda inestimable de cara a la evaluación de zonas productivas.

Con el fin de constatar experimentalmente que sobre acumulaciones de petróleo o gas el subsuelo contiene mayores concentraciones de hidrocarburos gaseosos que

sobre áreas no asociadas, diseñó un aparato que, por condensadación a la temperatura del nitrógeno líquido, separaba los gases en dos fracciones: metano y

resto de hidrocarburos.

El avance de las técnicas instrumentales durante los últimos años ha hecho posible

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a.- ANÁLISIS DE HIDROCARBUROS LIGEROS

Los hidrocarburos ligeros son considerados como los mejores indicadores del petróleo, además de estar presentes en todas las reservas petrolíferas, son lo

suficientemente volátiles como para migrar hasta superficie y ser detectados con facilidad. Los hidrocarburos ligeros líquidos experimentan mayores dificultades que los gaseosos en su tránsito desde el depósito hasta el subsuelo.

b.- ANÁLISIS DE HIDROCARBUROS PESADOS

El análisis de hidrocarburos pesados mediante técnicas geoquímicas en superficie

siempre ha supuesto grandes dificultades en campañas prospectivas, pues su

detección es complicada debido a la baja movilidad y volatilidad de sus moléculas. Por ello, el nivel de concentraciones medidas solía situarse por debajo de los límites de sensibilidad de los aparatos.

c.- ANÁLISIS ISOTÓPICO DEL CARBONO Y DEL OXIGENO

La migración de hidrocarburos desde depósitos profundos de petróleo o gas puede originar concentraciones anómalas, bien de esos mismos hidrocarburos o de

mineralizaciones inducidas por ellos, en sedimentos cercanos a la superficie. Dichas anomalías han supuesto un importante bastión en la exploración petrolífera.

3.5.2.- MÉTODOS INDIRECTOS

a.- DETECCIÓN DE MINERALIZACIONES INDUCIDAS

Las aguas que se filtran a través de las trampas tienen un carácter reductor, tanto por llevar en disolución hidrocarburos procedentes del depósito como por haber estado sometidas a presiones y temperaturas elevadas que favorecen la pérdida de

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Al ascender hacia estratos superiores, entran en contacto con acuíferos

superficiales que, si contuvieran iones metálicos en solución, quedarían sometidos a fenómenos de reducción, con lo que los iones reducidos precipitarían dando lugar a

concentraciones anormalmente altas respecto del "fondo regional".

b.- CONTENIDO EN YODO

El yodo es un halógeno que aparece en la naturaleza enlazado iónicamente a elementos metálicos, con enlaces covalentes a los no metálicos, y como una molécula diatómica. De diversos estudios realizados por Vinogradov para determinar

la influencia que sobre la enfermedad del bocio tiene la insuficiencia de yodo en la dieta alimenticia, se dedujo que la principal fuente del yodo detectado en el suelo es

la atmósfera.

c.- MÉTODO DE LOS CARBONATOS DE DISOCIACIÓN TÉRMICA PREMATURA.

El método de los carbonatos de disociación térmica prematura o método fue diseñado por la compañía GEOCHEMICAL SURVEYS INC. Como cualquier otro

método de geoquímica orgánica en superficie, se basa en el hecho de que los hidrocarburos ligeros migran desde los depósitos profundos hasta los sedimentos

superficiales.

Se sabe que prácticamente ningún carbonato se descompone a temperaturas

inferiores a 600 * C. Por tanto, cuando se encuentre dióxido de carbono procedente de la descomposición de algún carbonato a temperaturas inferiores a esos 600* C, se interpreta su origen como "anómalo".

d.- MÉTODOS HIDROQUÍMICOS

La composición de las aguas de yacimientos no parece ser una simple reliquia de las

aguas oceánicas. Si bien la salinidad es, a menudo, parecida a la del agua del mar (25 a 35 g/l), las diferencias entre los contenidos de las diversas sales presentes

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Formación de anomalías hidroquímicas en aguassubterráneas, (según Kartsev)

e.- MEDIDA DEL POTENCIAL REDOX.

El potencial Redox Eh viene a ser una medida de la energía de oxidación o tendencia a desprenderelectrones de un sistema reversible de oxidación-reducción. Indica lo oxidante que es un sistema respecto de la reacción siguiente:

H2 <—> 2H+ + 2e

Esta reacción es asumida como de referencia, por lo que se la asigna un potencial

nulo. Según esto, cabe decir que cuanto más bajo sea el potencial Redox de un

sistema, más reductor será. El método del potencial Redox fue aplicado por primera

vez en la prospección de hidrocarburos por V. E. Levenson (124) en 1935. Se trataba, esencialmente, de la determinación del potencial entre un sistema (roca,

agua, suelo) y un electrodo de hidrógeno.

f.- PRESENCIA DE HELIO

El helio se origina como consecuencia de la desintegración de elementos radiactivos presentes en el interior de la corteza terrestre. El helio se asocia con los

yacimientos de hidrocarburos por la relación existente entre materia orgánica y uranio. Al ser un gas inerte y de bajo peso molecular, se difunde con facilidad a

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g.- MEDIDA DEL RADON

La presencia de uranio o radio en el petróleo determina que,durante el proceso de desintegración de estos elementos, se forma el radon, gas inerte y radiactivo, cuya

vida media es de 3,86 días. El flujo de hidrocarburos desde el depósito hasta la superficie crea un ambiente reductor. Si existen aguas subterráneas que transporten el ion uranilo U022+, muy soluble, éste sería reducido a U02, que, a su vez,

precipitaría dada su baja solubilidad. Se constituyen, entonces, concentraciones

anómalas de uranio, que se localizan al detectar las partículas o procedentes de la desintegración del radón.

h.- MÉTODOS MICROBIOLOGICOS

Los métodos microbiológicos de petróleo y gas natural se basan en el hecho de que determinados microorganismos pueden subsistir en depósitos sedimentarios,

tanto en superficie como en profundidad, gracias a la energía de oxidación de los hidrocarburos gaseosos que pudieran estar presentes. Davis realizó un interesante

trabajo acerca de los progresos de estas técnicas microbiológicas que, de forma general, puede decirse persiguen la detección de microorganismos capaces de

consumir hidrocarburos gaseosos.

i.- IMÁGENES LANPSAT Y MÉTODOS DE DETECCIÓN AÉREOS

Marrs y Kaminsky (162) mencionan el uso de imágenes Landsat para la detección de anomalías superficiales relacionadas con hidrocarburos. Asimismo, afirman que cuantos esfuerzos se han hecho en dirección a establecer correlaciones entre ciertos

modelos tonales y espectrales con yacimientos de hidrocarburos no son todavía

definitivos ni totalmente satisfactorios. Klusman y Voorhees (87) llevaron a cabo investigaciones en los campos petrolíferos de Patrick Draw, Spindle, Overthrust Belt y Lemon mediante la acción combinada de su técnica de detección de hidrocarburos

pesados - "K- V Fingerprint" y de imágenes Landsat.

j.- NITRÓGENO DISUELTO

Zorkin et al investigaron la geoquímica del nitrógeno en las aguas superficiales de cuencas productoras de petróleo o gas. Demostraron que las concentraciones de

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k.- INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA DE MUY BAJA FRECUENCIA

Johnson (169) observó que las anomalías en mineralizaciones superficiales para elementos tales como vanadio, hierro, manganeso, cobalto, níquel, cobre y uranio se

manifiestan alrededor del perímetro de los depósitos.

Estas anomalías pudieran deberse a la precipitación de los materiales

transportados por las aguas que han ascendido desde estratos productores.

l.- ESPECTROMETRÍA REMOTA POR LASER

Biryulin et al. (170) muestran que empleando una unidad de rayo láser es posible detectar aureolas de metano a nivel del suelo sobre posibles depósitos de petróleo y gas. Durante un período de 3 días, se observó que la concentración de metano en

superficie era,midiéndolo antes del anochecer sobre el yacimiento soviético de Anastasiyevka-Troistkoya, 2 veces mayor que cuando se medía de día.

3.4.-MÉTODOS GEOFÍSICOS DE EXPLORACIÓN

Los métodos y equipos geofísicos empezaron a formar parte de los recursos técnicos

disponibles al explorador petrolero en la segunda década del siglo XX. Sus aplicaciones en la resolución de la posible presencia de estructuras favorables a la

acumulación de petróleo en el subsuelo han servido para completar el aporte de los estudios geológicos regionales de superficie.

3.4.1.-Gravimetría

El objetivo principal de los estudios de gravimetría es medir la atracción gravitacional

que ejerce la Tierra sobre un cuerpo de masa determinada. Pero como la Tierra no es una esfera perfecta y no está en reposo ni es homogénea y tiene movimientos de rotación y de traslación, la fuerza de gravedad que ejerce no es constante.

Por tanto, las medidas gravimétricas en exploración son representación de anomalías en las que entran la densidad de los diferentes tipos de rocas: sedimentos

no consolidados, areniscas, sal gema, calizas, granito, etc.

En representación esquemática, el instrumento consta de una masa metálica que,

suspendida de un resorte supersensible, registra la elongación del resorte debido a la atracción producida por lo denso de la masa de las rocas subterráneas. Las medidas

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el GAL, y se expresa en cm/seg/seg o cm/seg2. También puede ser expresado en

submúltiplos como el miligal(10-3 GAL) o el microgal (10-6 GAL).

El gravímetro de los tipos de balanza de torsión y péndulo se empezó a utilizar en la

industria petrolera a principios del siglo XX para la detección de domos salinos, fallas, intrusiones, estructuras del tipo anticlinal, rumbo y continuidad de las

estructuras.

3.4.2.-Magnetometría

Aprovechando la fuerza de atracción que tiene el campo magnético de la Tierra, es

posible medir esa fuerza por medio de aparatos especialmente construidos que portan magnetos o agujas magnéticas, magnetómetros, para detectar las

propiedades magnéticas de las rocas.

La unidad de medida magnética es el Gauss, en honor al matemático alemán Karl Friedrich Gauss. En la práctica se usa la gamma, medida que es 100.000 veces

menor que el Gauss. Un Gauss es equivalente a la fuerza necesaria de una dina para mantener una unidad magnética polar en posición en un punto definido.

El levantamiento magnetométrico se hace tomando medidas de gammas en sitios dispuestos sobre el terreno. Luego las medidas son indicadas en un mapa y los

puntos de igual intensidad son unidos por curvas isogamas que representan la configuración y detalles detectados. El magnetómetro se ha utilizado ventajosamente

para detectar estructuras, fallas e intrusiones.

Posic

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Durante el proceso y desarrollo del equipo se ha logrado mucho perfeccionamiento

en sus aplicaciones. El uso del magnetómetro aéreo ha facilitado la cobertura de grandes extensiones, mucho más rápidamente que el levantamiento hecho sobre el

propio terreno.

Además, la mensura magnetométrica aérea no es afectada por campos magnéticos creados por instalaciones de líneas eléctricas, oleoductos y gasductos y otras

construcciones metálicas.

Exploración aérea levantamiento Aero geofísicos

El avión se utiliza ventajosamente para cubrir grandes extensiones en poco tiempo y obtener, mediante la fotografía aérea, mapas generales que facilitan la

selección de áreas determinadas que luego podrían ser objeto de estudios más minuciosos. La combinación el avión y la fotografía permiten retratar y obtener una

vista panorámica de la topografía, cuyos rasgos y detalles geológicos pueden apreciarse ventajosamente, ahorrando así tiempo para seleccionar lotes de mayor

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Geología de los Hidrocarburos

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Se ofrece una variedad de técnicas para la exploración de petróleo y gas.

Ø Ubicar depósitos sedimentarios

Ø Delinear los límites y la estructura del depósito

3.4.3.-El sismógrafo

El sismógrafo es un aparato de variado diseño y construcción empleado para medir y registrar las vibraciones terrestres a niveles someros o profundos que puedan

producirse por hechos naturales como temblores y terremotos o explosiones inducidas intencionalmente o por perturbaciones atmosféricas, como en el caso de

disparos de artillería.Su elemento principal consiste en un dispositivo muy bien balanceado y en suspensión que puede

oscilar con gran sensibilidad bajo el impulso de vibraciones externas. En un extremo, el

dispositivo lleva una plumilla que marca sobre papel especial las oscilaciones. El

papel va dispuesto sobre un elemento que gira accionado por un mecanismo de reloj.

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Geología de los Hidrocarburos

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artificiales en la investigación de las características de las rocas de la corteza

terrestre se originaron a mediados del siglo XIX en Europa.

Científicos ingleses y alemanes fueron pioneros en medir la relación

velocidad-tiempo de las ondas y sus variaciones con respecto a la profundidad de las rocas.

Fig. Vehículos de diseño y tracción especial se emplean en las tareas de exploración

sismográfica petrolera.

En Estados Unidos se publicaron resultados de estudios y aplicaciones de sismología en 1878. La adaptación de esta nueva tecnología a los estudios

geológicos y exploración petrolera comenzó en la segunda década del siglo XX en Europa y Estados Unidos. Para la década de los treinta, la sismología había ganado

ya suficiente aceptación como técnica de exploración y su desarrollo y alcances teóricos y prácticos han estado desde entonces hasta ahora en continua evolución.

3.4.4.-La sismología de refracción

El fundamento físico de funcionamiento de

refracción sismológica está asociado a la teoría óptica. La propagación de la onda

cambia de dirección cuando hay un cambio de propiedades físicas en la masa que recorre.

La geometría de los rayos sigue las reglas que controlan la propagación de la luz.

Hasta los años treinta se utilizó el

sismógrafo de refracción con buen éxito en la detección, principalmente, de domos

salinos, aunque también se aplicó para delinear anticlinales y fallas, pero poco a poco empezó a imponerse el método de reflexión.

La sísmica de refracción utiliza los tiempos de primeras llegadas del sismograma quecorresponden a las ondas refractadas críticamente en las distintas capas del

subsuelo. Cadauna de estas capas se distingue por su impedancia acústica y se le llama refractor. Elresultado de este método es una imagen sísmica del terreno en forma de campo develocidades [V(x,z)]; que posteriormente será interpretado

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Geología de los Hidrocarburos

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Fig. Se aprecia:

i = ángulo de incidencia

r = ángulo de refracción V1 = velocidad en estrato E1

V2 = velocidad en estrato E2

La distancia desde los receptores al punto de tiro debe ser considerablemente

grande comparada con la profundidad de los horizontes que se desean detectar,

debido a que las ondas viajan grandes distancias horizontales antes de ser refractadas críticamente hacia la superficie; por ello también se suele llamar sísmica de gran ángulo. Estas largas trayectorias de propagación hacen que se disipe una

mayor proporción de energía y, en particular se produzca una absorción de las frecuencias más altas, en consecuencia los datos de refracción son de bajas

frecuencias comparados con los datos de reflexión y, a igualdad de fuente sísmica, se inspecciona menor profundidad.

La sísmica de refracción es especialmente adecuada cuando se desean estudiar superficies de alta velocidad, ya que brinda información de velocidades y profundidades en las cuales se propagan las ondas (Figura III.5). También es posible

inspeccionar áreas más grandes mas rápidamente y de forma más económica que el

método de reflexión; a pesar de presentar una significante perdida del detalle [4].

Figura III.5 El método de refracción proporciona una imagen del subsuelo en

términos de campo de velocidades sísmicas V (x,z). Este perfil sísmico de refracción se realizó en la cuencaevaporítica de Cardona, Barcelona (España) [5]. El techo de

la sal corresponde a la capa de mayor velocidad (superior a 3500 m/s). Nótese que el contacto entre la sal y las capas superiores es altamente irregular dando cuenta de la

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Geología de los Hidrocarburos

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3.4.5.-La sismología de reflexión

El principio básico de la sismología de reflexión semeja al cálculo de la distancia a que se encuentra un cañón, si se mide el tiempo en que se ve el fogonazo y se oye

el sonido del disparo y se toma como base para el cálculo la velocidad del sonido, 300 metros/seg.

Sin embargo, la semejanza se complica y conlleva dificultades

técnicas porque las ondas inducidas desde la superficie viajan a través de

un medio complejo como son las rocas y se reflejan como un eco al

haber cambio de continuidad en los estratos. No obstante, los adelantos

técnicos han logrado que este método se haya refinado al extremo de

proporcionaruna mejor interpretación del subsuelo que cualquier otro método de prospección.

En la práctica, como muestra la

Figura, se dispone de una fuente de ondas inducidas que se proyectan en profundidad y al rebotar son recogidas en la superficie por geófonos dispuestos a

distancias críticas. Las señales son registradas en la superficie. La relación velocidad-tiempo-profundidad es interpretada para deducir de la malla de líneas

levantadas sobre el terreno las correlaciones obtenidas de las secciones y finalmente producir mapas del subsuelo.

Fig. La detección del tiempo transcurrido, desde que el sonido inducido en la superficie hace su recorrido hacia los estratos y regresa luego a la superficie, es un aspecto básico para estimar la profundidad de los estratos. La propagación del

sonido en los estratos depende de la composición y características de éstos.

Con el fin de conseguir un mejor reconocimiento de la zona de estudio, se realiza un

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Geología de los Hidrocarburos

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con los empleados en un perfil de refracción de longitud equivalente. El resultado es un grupo de trazas sísmicas procedentes de todos los tiros que se analizan, se procesan y luego se reordenan en conjuntos de “puntos reflectores comunes” (CMP),

los cuales contienen la información de todas las reflexiones halladas (Figura III.7-a).

Una vez todas las trazas de un mismo CMP se han agrupado, se suman y se obtiene una traza CMP. El conjunto de todas las trazas CMP constituye la denominada

sección sísmica de reflexión que es el resultado final de este método.

Una sección sísmica es una imagen del subsuelo en donde las reflexiones se ven en

forma de lóbulos negros de mayor amplitud y definen las capas reflectoras que después se asociarán a las estructuras geológicas (Figura III.7-b).

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Geología de los Hidrocarburos

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posición de tiro y dos estaciones receptoras (geófonos). Debido a la ecuación de

propagación, las reflexiones quedan marcadas en el registro sísmico como trayectorias hiperbólicas. (b) Una vez todas las reflexiones de un mismo CDP se han

agrupado, se suman y se obtiene una traza CDP.

(c) Las trazas CDP proporcionan la imagen sísmica del terreno, llamada sección

sísmica.

El tratamiento de los datos en sísmica de reflexión es más laborioso y delicado que el procesado de refracción3; donde uno de los retos más importantes es conseguir

aislar de los registros las reflexiones, eliminando las otras ondas (onda directa, refracciones, ruido, etc.). Esta tarea implica la aplicación de tratamientos multiseñal

(filtros, de convoluciones, etc.) que, si no se hacen cuidadosamente, pueden crear artefactos y confundirse con falsos reflectores. Otro punto conflictivo del procesado

es que en las secciones sísmicas de reflexión las capas reflectoras están en modo tiempo doble debido a que cada rayo reflejado ha hecho el viaje de ida (incidencia) y

vuelta (rebote). A los interpretes que están acostumbrados a trabajar con secciones sísmicas les es fácil pasar mentalmente del tiempo doble en donde se detecta un

reflector a la profundidad que le tocaría (profundidad equivalente), pero en muchos casos se facilita esta tarea automáticamente y se presentan las secciones sísmicas de reflexión convertidas a una profundidad aproximada.

Este método es una de las técnicas de prospección geofísica más utilizada debido a que su resultado es una imagen denominada sección sísmica en donde se aprecia la

geometría de las estructuras geológicas (Figura III.8).

Figura III.8 Sección sísmica obtenida mediante el método de reflexión. El objetivo fundamental de este método es describir la estratigrafía del subsuelo estudiado. El perfil sísmico de reflexión coincide con el de refracción de la Figura III.5 realizado en la cuenca

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Geología de los Hidrocarburos

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La sísmica de reflexión tuvo su gran auge en la exploración petrolera, donde se

aplicó en la búsqueda de reservorios de gas y petróleo. Sin embrago, a partir de de los años 90 empezó a extenderse a aplicaciones más superficiales, en donde se

combina con la sísmica de refracción de alta resolución, lográndose así expandir su campo de acción hacia los problemas relacionados con la ingeniería geológica

(Figura III.9)

Figura III.9 Combinación de una sección sísmica (reflexión) con su correspondiente perfil sísmico de refracción. Ambos resultados pertenecen a las figuras III.5 y III.8. Nótese como el

campo de velocidades de la refracción ayuda a la interpretación geológica de la sección a la vez que ha permitido su conversión a profundidad.

3.4.5.-Métodos Eléctricos de Exploración

En la búsqueda y aplicación de métodos para detectar las posibles acumulaciones de

minerales e hidrocarburos, los científicos investigadores no cesan en sus estudios de las propiedades naturales de la Tierra.

Con este fin han investigado las corrientes telúricas, producto de variaciones magnéticas terrestres o han inducido artificialmente en la tierra corrientes eléctricas,

alternas odirectas, para medir las propiedades físicas delas rocas.

De todos estos intentos, el de más éxito data de 1929, realizado en Francia por los

hermanos Conrad y Marcel Schlumberger, conocido genéricamente hoy como registros o perfiles eléctricos de pozos, que forman parte esencial de los estudios y

evaluaciones de petro-física, aplicables primordialmente durante la perforación y terminación de pozos.

Básicamente el principio y sistema de registros de pozos originalmente propuesto por

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Geología de los Hidrocarburos

34

están espaciados levemente y el tercero, A, que transmite corriente a la pared del

hoyo, está ubicado a cierta distancia, hoyo abajo, de los otros dos. Los electrodos cuelgan de un solo cable de tres elementos que va enrollado en un tambor o

malacateque sirve para meter y sacar la sonda del pozo, y a la vez registrar las medidas de profundidad y dos características de las formaciones.

El potencial espontáneo que da idea dela porosidad y la resistividad que indica la presencia de fluidos en los poros de la roca.

La corriente eléctrica que sale de Ase desplaza a través de las formaciones hacia un

punto de tierra, que en este caso es la tubería (revestidor) que recubre la parte superior de la pared del pozo. El potencial eléctrico entre los electrodos M y N es el

producto de la corriente que fluye de A y la resistencia (R) entre los puntos M y N.

La influencia del fluido de perforación que está en el hoyo varía según la distancia

entre M y N. Si la distancia es varias veces el diámetro del hoyo, la influencia queda mitigada y la resistividad medida es en esencia la resistividad de la roca en el tramo

representado.

Como la conductividad eléctrica delas rocas depende de los fluidos electrolíticos que ellas contengan, entonces la resistividad depende de la porosidad de las rocas y de

las características de los fluidos en los poros y muy particularmente de la sal disuelta en los fluidos.

Si los poros de la roca contienen agua salada, la resistividad será baja; con aguadulce será alta, y si están llenos de petróleo será muy alta.

Como podrá observarse, el registro eléctrico es una herramienta de investigación que requiere ser introducida en el hoyo. El perfil y características de las formaciones atravesadas por la barrena pueden ser utilizados para estudios de correlaciones con

perfiles de sismografía. El pozo también puede ser utilizado, en casos requeridos,

para cotejar la velocidad de reflexión, de acuerdo a los tiempos de reflexión, desde la profundidad de los diferentes horizontes seleccionados como referencia.

Este tipo de cotejo se emplea para casos de correlación con el sismógrafo. El pozo

puede utilizarse de dos maneras. La propagación de ondas generadas desde la superficie puede ser captada en el pozo o la propagación hecha desde el pozo puede

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Geología de los Hidrocarburos

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Fig. Representación esquemática de los componentes del primer equipo de registro eléctrico de pozos, inventado por los hermanos

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DEFINICIÓN SOBRE GEOLOGÍA DEL SUBSUELO.- METODOLOGÍA

Definición: Bajo el término subsuelo se conoce a todo aquello que se ubica por

debajo de la superficie terrestre y que conforma el espacio inmediatamente posterior a esta en lo que respecta a las capas geológicas de la Tierra. El subsuelo es lo que está abajo del suelo, según su explicación etimológica, y, dependiendo de la región

del planeta a la que hagamos referencia, el mismo podrá estar en estado más o menos natural o más o menos transformado por la acción del ser humano.

Normalmente, el subsuelo es una de las secciones geológicas de la Tierra a la cual no tenemos acceso visual de manera permanente y recurrente. Esto quiere decir que

en gran parte, el subsuelo terrestre permanece desconocido en sus características esenciales a los ojos de la mayoría de la población. Sin embargo, esto no quiere

decir que el subsuelo sea irrelevante por no ser visible; muy por el contrario, el subsuelo es el espacio en el que muchas de las relaciones y fenómenos necesarios

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Geología de los Hidrocarburos

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ESTUDIO DEL SUBSUELO

.Objetivo:

 Conocer la secuencia litológica del subsuelo.

 Obtención muestra de las diferentes capas del subsuelo.

 Conocer el espesor de cada capa o estrato.

 Conocer y determinar la profundidad del nivel del agua subterránea.

 Obtener muestras de agua para determinar su calidad.

 Determinación de la capacidad de resistencia de un suelo o una roca.

 Ver si sirven de material de préstamo para obras civiles.

 Ver si es apto para fundación.

Se conocen dos métodos de investigación del subsuelo los cuales son:

1. Métodos directos.-

•Se conocen directamente las muestras del subsuelo.

•Se conocen directamente los problemas del subsuelo o de la roca.

•Se perfora el subsuelo o roca con un equipo o maquinaria de pendiendo del tipo de

material a perforar y luego se elige el tipo de estructura a necesitar. •Tiene un costo elevado.

Informaciones que se obtienen.-

 Muestras alteradas.

 Muestras no alteradas.

 La profundidad de las capas.

 El espesor de las capas.

 La profundidad del agua subterránea (nivel freático).

 El grado de saturación de una roca o un suelo.

 Se determina la porosidad.

 Se determina la permeabilidad.

 El fracturamiento del subsuelo.

Tipos de métodos.-

 Método a cielo abierto.

 Método a percusión a cable.

 Método a rotación con circulación de lodos.

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Geología de los Hidrocarburos

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 Método con gusano helicoidal o care barril.

 Método con rotación a diamantina.

 Método de muestras lavadas.

 Método de penetración cónica.

 Método estándar (STP).

 Pozo a cielo abierto.

 Barrenos helicoidales

2. Métodos indirectos.-

 No se perfora el subsuelo.

 Tiene un costo económico.

 No se obtienen muestras.

Informaciones que se obtienen.-

 La profundidad de las capas.

 El espesor de las capas.

 La profundidad del agua subterránea (nivel freático).

 El fracturamiento del subsuelo.

Tipos de métodos.-

 Método de resistividad.

 Método sísmico a fracción.

 Método sísmico a reflexión.

 Método georadar.

 Método gravimétrico.

Estudios preliminares.- con ellos se conocen:

 Profundidad de los estratos atravesados o capas.

 Espesor de los estratos.

 Tipo de litología del mineral.

Con estos estudios preliminares se pueden definir:

 El tipo de método a utilizar.

 El tipo de equipo a utilizar.

 El costo del trabajo a realizarse (costo de la perforación).

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Geología de los Hidrocarburos

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RECURSOS DEL SUBSUELO

La riqueza mineral del subsuelo ha constituido la base de la economía por casi 500 años. La explotación de los metales preciosos, industriales, no metálicos y

combustibles determinó la dirección de la actividad económica nacional y ligó a los países a las vicisitudes que registraron estos productos en el mercado exterior, principal destino de la producción mineral hasta la primera mitad del siglo XX.

Los principales recursos naturales no renovables son:

1. los minerales

2. los metales

3. el petróleo 4. el gas natural

5. depósitos de aguas subterráneas.

Minerales, hasta no hace mucho, se prestaba poca atención a la conservación de los recursos minerales, porque se suponía había lo suficiente para varios siglos y que

nada podía hacerse para protegerlos, ahora se sabe que esto es profundamente erróneo. Se han practicado inventarios de las reservas y han examinado las

perspectivas e introducido dos consejos que resultan útiles para apreciar la situación.

Metales: se distribuyen por el mundo en forma irregular, por ejemplo existen países

que tienen mucha plata y poco tungsteno, en otros hay gran cantidad de hierro, pero no tienen cobre, es común que los metales sean transportados a grandes distancias,

desde donde se extraen hasta los lugares que son utilizados para fabricar productos, en mayor o menor medida todos los países deben comprar los metales que no se encuentran en su territorio, los mayores compradores son los países desarrollados

por los requerimientos de su industria.

El petróleo es un recurso natural indispensable en el mundo moderno. En primer

lugar el petróleo es actualmente el energético más importante del planeta. La gasolina y el disel se elaboran a partir del petróleo. Estos combustibles son las

(40)

Geología de los Hidrocarburos

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son necesarios como materia prima para elaborar productos como pinturas, plásticos,

medicinas o pinturas.

Al igual que en el caso de otros minerales, la extracción de petróleo es una actividad

económica primaria. Su transformación en otros productos es una actividad económica secundaria.

Hay yacimientos de petróleo, en varias zonas del planeta. Lo más importantes se

encuentran en China, Arabia Saudita, Irak, México, Nigeria, Noruega, Rusia y Venezuela.

El gas natural, es una capa que se encuentra sobre el petróleo, y es aplicable en la industria y en los hogares, para cocinar.

Los yacimientos de petróleo casi siempre llevan asociados una cierta cantidad de gas natural, que sale a la superficie junto con él cuando se perfora un pozo. Sin

embargo, hay pozos que proporcionan solamente gas natural.

Éste contiene elementos orgánicos importantes como materias primas para la

industria petrolera y química. Antes de emplear el gas natural como combustible se extraen los hidrocarburos más pesados, como el butano y el propano. El gas que

queda, el llamado gas seco, se distribuye a usuarios domésticos e industriales como combustible. Este gas, libre de butano y propano, también se encuentra en la

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Geología de los Hidrocarburos

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EJEMPLOS DE EXPLORACIÓN GEOFÍSICA Y ESTUDIO DE GEOLOGÍA DEL

SUBSUELO EN EL PERÚ

Ejemplo 01:

SISTEMAS PETROLIFEROS DE LA CUENCA ENE

La cuenca Ene se encuentra ubicada en la parte central y oriental del Perú, en

departamento de Junín, aproximadamente 300 Km al sureste de Lima, 100 Km al oeste del área de Camisea.

En esta cuenca se ha podido determinar la existencia de dos sistemas petrolíferos principales: uno primero distribuido al Oeste de la cuenca y que esta relacionado a la

existencia de rocas generadoras Triásico - Jurásico (Grupo Pucará) y reservorios cretáceos constituidos por las secuencias arenosas fluviodeltaicas de la Formación

Cushabatay y el otro localizado principalmente al este de la cuenca y relacionado a la existencia de rocas generadoras paleozoicas del Pérmico, (Fm. Ene), Carbonifero

Inferior, (Grupo Ambo) y Devonico, (Grupo Cabanillas); los reservorios están constituidos por las secuencias arenosas fluvio-eolicas de la Formación Ene, (Mb.

Ene y Noi) así como las secuencias arenosas eolicas equivalentes al LowerNoi del área de Camisea.

El descubrimiento de un "oilseep" y la presencia de "shows" de hidrocarburos en muestras campo así como las trazas de hidrocarburos detectados en muestras de "cuttings" obtenidas de los algunos pozos perforados para la adquisición sísmica,

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Geología de los Hidrocarburos

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Fig. 1: Cuenca Ene - Mapa de ubicación (El Lote 108 está ubicado, 100 Km. al oeste de la zona de Camisea).

1. ESTRATIGRAFÍA

Los datos de geología de campo y los análisis bioestratigráficos en el área del lote

han identificado sedimentos de edad Ordovícica al presente, con un espesor compuesto de alrededor de 7 kilómetros, depositados sobre un basamento

Precámbrico de composición gnéisica. La estratigrafía del Lote 108 contiene cinco secuencias tectonoestratigráficas, separadas por discordancias angulares:

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Geología de los Hidrocarburos

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Fig. 4: Sistemas petrolíferos de la cuenca Ene

1.1. Sistema Pucara - Cushabatay

Este sistema petrolífero se extiende en la parte norte y noroeste de la cuenca Ene y

esta relacionado a rocas generadoras pertenecientes al grupo Pucara del Triasico Jurásico y tiene como reservorios potenciales a la potente secuencia de areniscas

fluviodeltaicas pertenecientes a la formación Cushabatay.

Roca Generadora

El Grupo Pucará, con el cual han sido correlacionados los crudos de la parte

sur de la cuenca Marañón y los de la parte norte de la cuenca Ucayali, aflora en la parte noroeste de la cuenca y está formado principalmente por calizas

negras, bituminosas con un contenido de TOC que varía de bueno a muy bueno para la generación de hidrocarburos. Los resultados de los análisis de

biomarcadores En el área de Oxapampa puede alcanzar un espesor de más de 600 m.

Roca Reservorio

La Formación Cushabatay, (Aptiano- Albiano), está compuesta por gruesas secuencias de areniscas fluvio- deltaicas anastomosadas con buenas a

excelentes características petrofísicas para constituir reservorios potenciales, este reservorio a probado producción de gas y condensado en el campo de Aguaytía, cuenca Ucayali, aproximadamente 450 Km. Al norte de la cuenca

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Geología de los Hidrocarburos

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Paucartambo y Rio Panga, mientras que en el Pozo Oxapampa 7-1 este

espesor se reduce a 165m. con tendencia decreciente hacia el flanco Este de la Cuenca. En laboratorio se han medido valores de porosidad de hasta 23 %

y permeabilidades de hasta 480 md en la sección del Puente Paucartambo. Adicionalmente se puede considerar reservorios potenciales a las areniscas

basales de la Fm. Chonta, y las areniscas de la Fm. Agua Caliente.

1.1.1. Evidencias de Generación de Hidrocarburos

LINEA SISMICA 97-ENE-109: Trazas de hidrocarburos que se han detectado en

muestras de recortes del Terciario (MIY 532 y 533) obtenidos en pozos perforados

para la adquisición sísmica al oeste de la línea 109 (SP 2433 y 2441), figura 11.

Fig. 5: Evidencias de hidrocarburos, Sistema Pucará – Cushabatay

Tres familias de hidrocarburos han sido diferenciadas sobre la base de su madurez

estado de evolución:

Bitumen de alta reflectividad (1% reflectividad).

Bitumen de baja reflectividad (0,15% reflectividad).

Bitumen No fluorescente y de baja reflectividad (0,15% reflectividad).

La información de bio-marcadores sugiere que estos hidrocarburos han sido

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Geología de los Hidrocarburos

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madurez de 0.7 - 0.9% de (Ro) equivalente. El valor de isótopos de carbono del

extracto Total es de -27% PDB.

Debido a la pobre información de bio-marcadores, no ha sido posible encontrar una

correlación definitiva entre estos hidrocarburos y alguna de las potenciales rocas generadoras presentes en la cuenca. Los datos sugieren que podrían haber sido

generados por diferentes rocas generadoras o por una misma roca generadora a distintos niveles de madurez.

Fig. 6: Cromatograma de Gas, "Oilseep" San Martín de Pangoa

1.2. Sistema Paleozoico- NIA Inferior

Este sistema petrolífero se extiende hacia la parte oriental y sur oriental de la cuenca y se caracteriza por la presencia de rocas generadoras Paleozoicas y reservorios

Paleozoicos y Cretáceos, sin embargo no se descarta que este sistema se extienda hacia el flanco Oeste de la Cuenca ya que análisis geoquímicos efectuados en la muestra de petróleo del "oil" seep de San Martín de Pangoa, sugieren que este

manadero es producto de la mezcla de dos tipos de petróleo, uno de los cuales correlaciona con los condensados de Camisea que a su vez correlacionan con la los

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Geología de los Hidrocarburos

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1.2.1. Rocas Generadoras

En el área sur y sur-oriental oriental de la cuenca, han sido identificadas tres potenciales rocas generadoras: La Formación Ene (Pérmico), el Grupo de Ambo

(Carbonífero inferior) y la formación Cabanillas (Devonico); extractos de estas estas rocas han sido correlacionadas con crudos descubiertos en la parte sur de la cuenca

Ucayali asi como en la cuenca Madre de Dios

Formación Ene

Compuesta por lutitas gris oscuro, ligeramente calcáreas con intercalaciones de caliza dolomítica de color gris oscuro, arcillosa, dolomitas, areniscas

blanca de cuarzo de grano fino y limonitas gris claro a crema. Esta formación ha sido muestreada en muchos lugares alrededor de la zona de Camisea, así como en el flanco Este de la cuenca del Ene, (Paquitzapango, Ene y

Cutivireni). Los valores promedio de TOC para cada uno de estos lugares

varían de 1 a 10%. Lo que indica que esta formación tiene una buena a excelente calidad como una roca generadora potencial. Los valores de reflectancia de Vitrinita varían de 0,5 a 0,7%. Lo cual sugiere que la materia

orgánica de la Fm. Ene se encuentra en un nivel de madurez temprana a madurez media para generar hidrocarburos. El índice de Hidrógeno calculado

a partir de los datos de 46irolisis varía de 350 a 745 mg de HC / g de TOC lo cual sugiere la presencia de kerogen Tipo I y II con muy buenas

características para generar hidrocarburos líquidos.

Grupo Ambo

Compuesto por areniscas fluviales a marino someras intercaladas con capas delgadas de lutitas gris a negras, carbón, limolitas y horizontes orgánicamente

ricos, en la cuenca Ene solamente ha sido muestreada en los núcleos de algunos anticlinales y hacia el SE, de la misma, (Rio Anapati), siendo sus afloramientos muy escasos. El promedio de los valores de la TOC varía de

0,65 a 8,2% indican que esta formación tiene un buen a muy buen potencial para generar hidrocarburos. La reflectancia de Vitrinita (0.9-1.37%), indican

que la materia orgánica en el Grupo Ambo se encuentra en la etapa de madurez tardía para la generación de hidrocarburos líquidos. Los valores de el índice de Hidrógeno para esta formación (120 – 200 mg de HC / g de TOC),

sugieren la presencia de un kerogeno de tipo II a III con buen potencial para

Figure

Fig. Se aprecia:
Fig. Se aprecia: p.29
Figura III.5 El método de refracción proporciona una imagen del subsuelo en términos de campo de velocidades sísmicas V (x,z)

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El método de refracción proporciona una imagen del subsuelo en términos de campo de velocidades sísmicas V (x,z) p.29
Figura, se dispone de una fuente de
Figura, se dispone de una fuente de p.30
Figura III.7 (a) Esquema del recorrido de los rayos reflejados en tres capas para una

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(a) Esquema del recorrido de los rayos reflejados en tres capas para una p.31
Figura III.8 Sección sísmica obtenida mediante el método de reflexión. El objetivo

Figura III.8

Sección sísmica obtenida mediante el método de reflexión. El objetivo p.32
Figura III.9 Combinación de una sección sísmica (reflexión) con su correspondiente perfil

Figura III.9

Combinación de una sección sísmica (reflexión) con su correspondiente perfil p.33
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Fig. 1: Cuenca Ene - Mapa de ubicación (El Lote 108 está ubicado, 100 Km. al oeste
Fig. 1: Cuenca Ene - Mapa de ubicación (El Lote 108 está ubicado, 100 Km. al oeste p.42
Fig. 2: Esquema cronoestratigrafico de la cuenca Ene
Fig. 2: Esquema cronoestratigrafico de la cuenca Ene p.42
Fig. 4: Sistemas petrolíferos de la cuenca Ene
Fig. 4: Sistemas petrolíferos de la cuenca Ene p.43
Fig. 5: Evidencias de hidrocarburos, Sistema Pucará – Cushabatay
Fig. 5: Evidencias de hidrocarburos, Sistema Pucará – Cushabatay p.44
Fig. 6: Cromatograma de Gas, "Oilseep" San Martín de Pangoa
Fig. 6: Cromatograma de Gas, "Oilseep" San Martín de Pangoa p.45
Fig. 7: Evidencias de Hidrocarburos, Sistema Paleozoico Nia Inferior
Fig. 7: Evidencias de Hidrocarburos, Sistema Paleozoico Nia Inferior p.48
Fig.2 Mapa de itinerarios seguido en la geología de campo
Fig.2 Mapa de itinerarios seguido en la geología de campo p.50
Fig. 6 (izquierda). Estratigrafía del tope del Grupo Copacabana - Fm. Ene en el Codo del
Fig. 6 (izquierda). Estratigrafía del tope del Grupo Copacabana - Fm. Ene en el Codo del p.51
Fig. 10 Diagramas de la geoquímica de las lutitas de la Formación Ene (Qda. Cheni)
Fig. 10 Diagramas de la geoquímica de las lutitas de la Formación Ene (Qda. Cheni) p.52
Fig. 11 Valores de TOC de las muestras tomadas en la quebrada Cheni y su relación con los
Fig. 11 Valores de TOC de las muestras tomadas en la quebrada Cheni y su relación con los p.52
Figura 1: Mapa de ubicación de la Cuenca Lancones, limitada al Oeste por la Cadena de los Cerros de Amotape-La Brea-Dorsal de Tamarindo

Figura 1:

Mapa de ubicación de la Cuenca Lancones, limitada al Oeste por la Cadena de los Cerros de Amotape-La Brea-Dorsal de Tamarindo p.56
Figura 2: Estratigrafía del Cretáceo en la cuenca Lancones, se puede observar la correlacion

Figura 2:

Estratigrafía del Cretáceo en la cuenca Lancones, se puede observar la correlacion p.56
Figura 3: Estructurasedimentaria tipoFigura 4: FluteCasttípica de ambiente turbiditico

Figura 3:

Estructurasedimentaria tipoFigura 4: FluteCasttípica de ambiente turbiditico p.57
Figura 7: Mapa Residual de Anomalías de Bouger (Sobre Gravimetria terrestre).

Figura 7:

Mapa Residual de Anomalías de Bouger (Sobre Gravimetria terrestre). p.59
Figura 8: Sección EstratigráficaNO-SE que muestrala separaciónde la cuencaTalaracon

Figura 8:

Sección EstratigráficaNO-SE que muestrala separaciónde la cuencaTalaracon p.60
Figura 9: Sección Estratigráfica SO-NE del áreaNorte de la Cuenca.

Figura 9:

Sección Estratigráfica SO-NE del áreaNorte de la Cuenca. p.60