Geología Aplicada a la Industria Petrolera

 

Como petroleros debemos entender muchos aspectos que nos brinda la geología. En efecto los primeros exploradores petroleros fueron geólogos. Por ello reunimos aca algunos de los términos que debemos conocer sobre todo los que estamos involucrados en la industria de le perforación de pozos.


Rocas Clasticas y Ambientes Sedimentarios

By DrillingFormulas.Com | - 6:48 pm |

Las rocas sedimentarias clásticas son aquellas que se formaron de piezas rotas de otras rocas pre existentes por erosión física. entonces, las las particulas de roca son transportadas a una area mas baja donde se asientan. Mecanicamente las particulas erosionadas  de rocas son formadas en manera angular porque es donde el punto de fractura natural cuando ocurre la erosión inicialmente.

Cuando las partículas de rocas se transportan, sus formas se tornan redondeadas debido a la abrasión. En la figura 1 se demuestra la forma de las particulas clásticas.  Además, las partículas de roca se ordenarán debido a las condiciones; por ejemplo, la tasa de flujo de partículas que transportan agua, tamaño y peso de las rocas, y la dureza de cada roca. Las partículas de roca erosionadas serán más redondeado y bien ordenados a medida que pasa el tiempo. La figura 2 muestra la definición de la clasificación de partículas clásticas.




Figura 2 – Distribución de las rocas sedimentarias clásticos.
(Ref Image: http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0038_foldrajz_mineralogy_Da/images/Fig_2_7.jpg)

 

Ambientes Sedimentarios para Particulas Clásticas.

Aluvial

este ambiente incluye cinturones de meandro en las llanuras de inundación, canales fluviales (fluviales), abanicos aluviales y llanuras aluviales. Cuando el agua fluye, erosiona las sustancias desde regiones de flujo rápido y depósita el material en áreas de movimiento lento. Así, los canales se moverán con el tiempo debido a esta acción. Cuando los canales se mueven, una secuencia distintiva sedimentaria se construye. Las arenas gruesas / gravas están en el piso de un canal y partículas finas, como limos y arcillas están en la parte superior de la llanura de inundación. Este caso se conoce como un ciclo aluvial hacia arriba de finos.

 

Desertico

este ambiente es seco, por lo que las arenas en el desierto serán sopladas por el viento. esto dará como resultado la formación de dunas de arena (Figura 3), las cuales estan caracterizadas por tener un buen arreglo de las partículas con lechos cruzados.
Figura 3 – Duna de Arena
(Ref Image: https://c2.staticflickr.com/6/5176/5419017309_3dc12d3d9c.jpg)

 

Deltaico

Los Deltas se forman donde los ríos se reúnen con el mar. El Ambiente deltaico (Figura 4) tiene una característica geológica mixto caracterizado por patrones de depósitos de agua dulce de aluvión y la vida marina fosilífera.


Figura 4 – Ambiente Deltaico
(Ref Image: http://w3.salemstate.edu/~lhanson/gls214/images2/delta_struct.gif)

 

Playero y Barra

La Playa y barras de arena se producen por el movimiento de las olas y las partículas en este entorno son típicamente muy completo y ordenado. El lecho se inclina hacia las ondas del mar y de oscilación en una zona de oleaje.

 

Marino Superficial

El Medio marino superficial es la sedimentación en las plataformas continentales, que está determinada por las corrientes de marea y ondas del fondo .


Turbidita

Está formado por depresiones submarinas cuando el sedimento en la pendiente superior se desprendió y se mueve como un flujo turbio por la pendiente.

Figura 5 – Diagrama de Ambientes Sedimentarios
(Ref Image: https://classconnection.s3.amazonaws.com/900/flashcards/2771900/png/depositional_envmts1360714480033.png)

References 
Richard C. Selley, 2014. Elements of Petroleum Geology, Third Edition. 3 Edition. Academic Press.
Norman J. Hyne, 2012. Nontechnical Guide to Petroleum Geology, Exploration, Drilling & Production, 3rd Ed.. 3 Edition. PennWell Corp.
Richard C. Selley, 1997. Elements of Petroleum Geology, Second Edition. 2 Edition. Academic Press.

 

 

 

Escalas de Tiempo Geológicas

Geological-Time-ScalesBy DrillingFormulas.Com | - 1:13 pm |
 
Las escalas de tiempo en geología ayudan a saber las edades de las formaciones. Hay tres tipos de escalas: Relativa, Tiempo Absoluto y Polaridad Magnética. El tiempo Relativo se refiere a un orden en el cual una secuencia específica de rocas ocurre, pero el tiempo absoluto, es un tiempo actual que se deriva de la mitad de vida química de los minerales en las rocas. La polaridad magnetíca usa un concepto de secuencias magneticas para  fechar las rocas.


Escala de tiempo relativo
La escala de tiempo relativa comenzó en el siglo XIX cuando los geólogos en Europa comenzaron a juntar registros fósiles para ver cuál sucedió antes o después de otro. En ese momento, los geólogos no tenían forma de determinar el tiempo absoluto. Antes del desarrollo de la datación radiactiva, los geólogos usaban una forma sencilla de estimar aproximadamente la edad de las rocas sedimentarias. Por ejemplo, 1 km de roca sedimentaria con 0,1 mm de acumulación por año: la edad estimada de la roca sedimentaria es de 1 millón de años.

La escala de tiempo relativo se expresa en términos de intervalo de tiempo relativo, como qué roca viene primero al estudiar las relaciones entre capas de rocas sedimentarias y tres conceptos importantes de datación relativa son los siguientes;

Bioestratigrafía: los fósiles en un lecho de roca se utilizan para determinar edades relativas a otros planos sedimentarios.
Colocación de horizontalidad original: los sedimentos depositados por el agua se colocan en un plano horizontal o casi horizontal.
Ley de superposición: una capa de roca más antigua se encuentra debajo de un lecho de roca más joven.

Estos tres conceptos se utilizan ampliamente para mapear capas de rocas que tienen una litología y apariencia física similares, pero existen algunas preocupaciones al respecto. En primer lugar, los sedimentos típicos no se depositan a una velocidad uniforme. En segundo lugar, cuántos años han pasado períodos de depósito que no se pueden determinar y, finalmente, es imposible saber la edad relativa de dos rocas similares que están muy separadas entre los lechos.

La ley de sucesión de la fauna es una ley en geología que trata sobre ensamblajes de plantas y animales fósiles que se suceden o se suceden en un tiempo predecible. Esta ley es muy importante en estratigrafía porque los fósiles individuales pueden representar una escala de tiempo relativa cuando los geólogos usan cada fósil para comparar la edad relativa de las rocas. En la exploración de petróleo, es común utilizar fósiles microscópicos o esporas y polen de plantas para estimar el tiempo relativo de las formaciones. La Figura 1 ilustra la escala de tiempo geológica.


Tiempo absoluto

El uso del tiempo relativo no puede dar la fecha exacta porque hay varias incertidumbres y fallas en los supuestos. Las fuentes radiactivas se descubrieron en 1896 y Earnest Ruthford las introdujo para determinar la edad de las rocas en 1905. El concepto del método radiactivo es utilizar el nivel de radiactividad en las rocas para calcular la edad de cada roca. Los isótopos radiactivos inestables se descomponen en isótopos estables durante su vida media. El potasio 40 (isótopo padre), por un instante, se descompondrá en argón 40 (isótopo hijo) en aproximadamente 1.300 millones de años y su rango de datación efectivo es de 50.000 a 4.600 millones de años. La Tabla 1 muestra los principales isótopos utilizados en la datación radiométrica.

Tabla 1 - Elementos principales utilizados en la datación radiométrica

El tiempo geológico absoluto dado por el método de datación radiométrica a menudo se integra en el tiempo geológico relativo (Figura 1) para ayudar a los usuarios a comprender el momento de la escala de tiempo relativa. Recuerde que estas fechas se pueden cambiar dependiendo de la información actualizada.

Un ejemplo de datación radiométrica es determinar la edad de la Tierra. La roca sedimentaria más antigua basada en material radiactivo tiene 4.100 millones de años, por lo que se puede suponer que la Tierra debe haberse formado antes de hace 4.100 millones de años.
Escala de tiempo de polaridad magnética
La dirección de la polaridad magnética de la Tierra se registra en la lava caliente cuando se vuelve sólida y luego cristalina después del proceso de enfriamiento. Esto creará secuencias magnéticas a ambos lados de las fallas divergentes. La polaridad magnética se puede invertir de la polaridad normal varias veces, por lo que es una forma muy útil de fechar rocas. Un período de polaridad normal y polaridad inversa se denomina cronómetros magnéticos.

Si las rocas sedimentarias tienen material de magnetita, tendrá su dirección magnética. El material de magnetita alineará sus partículas de forma natural con el campo magnético de la Tierra cuando los sedimentos se asienten. Por lo tanto, las rocas sedimentarias tendrán una alineación magnética baja. Solo la inversión magnética no se puede utilizar sola para fechar las rocas porque otra inversión magnética puede tener el mismo aspecto. Es imperativo descubrir una secuencia continua y utilizar esta información junto con otras fuentes de información de datación como registros fósiles para determinar la edad precisa de formación.


http://www.drillingformulas.com/geological-time-scales/


 

Tipos Básicos de Rocas

By DrillingFormulas.Com | - 6:22 pm |

Al entender los tipos de rocas se da una mayor idea sobre las características y la manera en la que estan formadas las mismas, permitiendo un mayor entendimiento de la geología.

Las Rocas puede clasificarse en tres tipos principales, los cuales son ígneas, sedimentarias y metamórficas. En la figura 1 se muestra la relación entre cada uno de los tipos de roca.

 
Figura 1 – Ciclo de las Rocas
(Ref Image:  http://www.geolsoc.org.uk/ks3/webdav/site/GSL/shared/images/education_and_careers/RockCycle/Rock%20Cycle%20all%20labels.jpg)

 

Rocas Igneas

Son las más abundantes en la Tierra debido a que representa más del 70% de las rocas. Los minerales tales como el cuarzo,  feldespato plagioclasa, piroxeno y olivino son importantes tipos de rocas ígneas. La Figura 3 ilustra los minerales que se encuentran en las rocas ígneas más comunes.

Figura 2  – Minerales en las Rocas Igneas comunes
(Ref Image:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Mineralogy_igneous_rocks_EN.svg/640px-Mineralogy_igneous_rocks_EN.svg.png)


Las rocas igneas se forman por el enfriamiento y solidificación del caliente magma fundido proveniente del manto y pueden ser categorizadas en intrusivas (plutonicas) o extrusivas (volcanicas). Las rocas intrusivas se forman cuando el manto se mueve hacia arriba a través de profundas  grietas estrechas en la Tierra. Las rocas ígneas intrusivas se enfrian muy lentamente, por lo que los critales tienen tiempo de desarrollarse..

Por otro lado, las rocas ígneas extrusivas  se forman cuando el magma caliente alcanza la superficie de la Tierra y se enfría muy rápido. Estas rocas tienen cristales finos porque no da tiempo que se desarrolloen grandes estructuras como en el caso de las rocas intrusivas.  En instantes , cuando la lava del volcán en erupción  llega a superficie, se enfría rápidamente, se enfría ráidamente. Con un proceso extremo de enfriamiento, los átomos en el magma caliente no tienen tiempo de crear estructuras cristalinas como vidrio u otros. En La Figura 3 ilustra sobre las formaciones de roca ígnea intrusivas y extrusivas.

Figura 3 – Fuentes de las Rocas ïgneas Extrusivas e Intrusivas
(Ref Image: http://static1.squarespace.com/static/51bbeba5e4b0510af19f26f7/t/51dc5285e4b083e539ef0117/1373393552981/extrusive-and-intrusive-rocks.jpg?format=500w)

 

Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se formaron cuando las rocas ígneas, metamórficas o sedimentarias pre-existentes fue erosionadas por fuerzas externas como lluvia, viento, nieve y glaciares. Las partículas rocosas son siempre transferidas desde su región de origen y depositadas en asentamientos bajos. Los cristales de las rocas sedimentarias tienden a ser redondeados  debido a la abrasión mientras fueron transportados. En la figura 4 se demuestra el proceso de sedimentación de las rocas.

Es posible tener rocas que sean mitad sedimentarias y mitad ígneas. Este caso ocurre cuando la lava caliente se expulsa al aire y cae alrededor del área en vez de fluir desde un volcán.

Los sedimentos biogénicos químicos se forman de la acumulación de plantas y animales en áreas sedimentarias, de esta forma el material orgánico dentro de sedimentos biogénicos tiene una posibilidad de transformarse en petróleo si las condiciones son las apropiadas. Este es la razon por la cual la maypría de los yacimientos y campos petrolíferos se han descubierto en áreas de rocas sedimentarias.

Figura 4 – Sedimentación de las Rocas
(Ref: http://www.goodrichscience.com/uploads/3/1/1/2/31129331/7317589_orig.gif)
Table 1 shows size of particle, sedimentary and rock type.


Tabla 1– Definición de Partículas Clásticas
(Ref Image:  http://cramster-image.s3.amazonaws.com/definitions/9780071471091-t0137-01.jpg)

 

Rocas Metamorficas

Este tipo de rocas se ha formado a partir de otras  (igneas, sedimentarias o pre-existentes metamórficas), que sufrieron cambios de presión y temperatura  debido a una intrusión de roca caliente fundida o por estar enterradas a mucha profundidad en la Tierra. 

Esto puede verse en las zonas de subducción donde las rocas en la litosfera se hunden en el manto por debajo de las placas. La presión y la temperatura transforman las rocas existentes en metamórficas. Estas pueden ser clasificadas por tipo y por grado de metamorfismo. Existen diferentes factores que contribuyen al resultado final del metamorfismo, por ejemplo la temperatura, la presión, la reactividad química, el esfuerzo  a través de la zona de metamorfismo y el tiempo.


Los tipos de metamorfismo se clasifican por las condiciones fisicas de los mismos. El metamorfismo regional  ocurre comunmente en la corteza terrestre y puede pasar en una gran area. Este tipo envuelve un alto nivel de esfuerzo diferencial , de tal magnitud que permite una deformación mecánica y recristalización química.

El metamorfismo de contacto ocurre en areas cercanas a la intrusión de magma caliente, el cual crea una recristalización química. El metamorfismo cataclástico o dinámico puede encontrarse alrededor de fallas y sus movimientos de tectónica crean deformación en la roca y un alto esfuerzo diferencial. La roca tiene una textura pulverizada  debido a las fracturas y el movimiento de fallas. La mayor de las veces, las rocas de metamorfismo cataclástico actúan como una barrera fluida entre las rocas. Esta es la razón por la que las fallas pueden entrampar petróleo y gas.

El Metamorfismo por Entierro normalmente ocurre en secciones muy profundas de las rocas sedimientarias de la cuenca donde la temperatura es muy alta  (300 C). El agua en las rocas sedimentarias acelera el proceso de recristalización química.  El Metamorfismo Hidrotérmico comunmente ocurre por la reacción de químicos entre la roca caliente y fluidos. Esta usaulmente asociado con las dorsales a mitad de oceano. En la figura 5 se muestra un diagrama de las facies metamórficas con su asentamiento tectonico comun.
Figura 5Facies metamórficas
(Ref Image: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Metamorphic_Facies.jpg)


Note – for petroleum exploration and production, we will focus on sedimentary rocks.

 

Rocas Sedimentarias Clásticas

La deposición clástica cubre alrededor del 75% de la Superficie de la Tierra y las rocas sedimentarias clásticas se pueden agrupar en 3 categorías basadas en el tamaño de sus granos. En la Tabla 1 se demuestra los tamaños y tipos de granos de las rocas sedimentarias.



Tabla 1 – Tamaño de Granos y Rocas Sedimentarias

Rocas Sedimentarias de Grano Fino – Lutita (Mudstone)

La Lutita es una roca sedimentaria de granos finos y es el tipo de sedimentos más abundante. El tamaño de sus granos es menor que 1//16 mm, por lo que no se pueden diferenciar a simple vista. Las lutitas mas comunes son la Limolita, Arcillita y Pizarra, siendo los minerales más comunes el cuarzo, feldespato, calcita y arcilla. Las rocas de grano fino pueden ver de manera mínima en sus formaciones debido al muy reducido tamaño de los mismos. La lutita se define como sedimentos con una gran composición de material arcilloso pequeño. Estas rocas se producen debido a la lenta sedimentación de las corrientes lentas. Estos sedimentos de granos finos se forman generalmente en pendientes continentales, crestas, lecho marino, llanuras abisales y zanjas.


Las lutitas usualmente contienen organismos descompuestos, los cuales pueden ser fuente de alimentación para gusanos, crustáceos, almejas,entre otros. Estas criaturas pequeñas comen materia orgánica, expulsando materia inorgánica. Este proceso de reelaboración de material orgánico en lutitas se conoce como "bioturbación". Esto puede crear esquistos negros, los cuales son un buen recurso para petróleo.
Figura 1 – Esquisto



Rocas Sedimentarias de Grano Medio – Areniscas (Sandstone)

Las areniscas se clasifican por tamaño de grano, textura y químicos en roca, pero el criterio más fácil de diferenciarlas de otras rocas sedimentarias es por tamaño de grano. Tienen un rango de tamaño granular entre  1/16 a 2 mm , visibles a simple vista. Las rocas de este grupo son el cuarzo, arenisca, arenisca arcósica y grauvaca .

Figura 2 – Arenisca de cuarzo



Un buen arreglo de areniscas es definido cuando todos los granos tienen el mismo tamaño. Por otro lado, Un Pobre arreglo de esteas rocas se refiere cuando hay varios tamaños de grano. La forma de los granos de arena puede decirnos que tan erosionada está. Si los granos de arenisca tienen forma más esférica que angular es de imaginar que la roca tuvo gran erosión y fue transportada desde una gran distancia.




Rocas Sedimentarias de Curso Granular - Grava y Conglomerados  – Gravel and Conglomerate

Este tipo de rocas tiene el más grande tamaño de grano, el cual es mayo a 2,0 mm y las rocas de este tipo son conglomerados y brechas (breccia).  Las rocas de granos grandes debieron haber sido depositadas por fuertes corrientes tales como ríos montañosos, ya que se requiere de mucha energía para movilizar rocas grandes y pesadas. Los Conglomerados (figura 3) tienen forma redondeada porque ha sido transportados con un ambiente de alta energía durante un largo período de tiempo. Sin embargo las brechas (breccia) tienen forma angular debido a que fueron transportadas de manera rápida.
Figura 3 – Conglomerados



Figura 4Breccia

 

 

Sedimentación Básica

Las rocas sedimentarias  son de interés debido a que estas son las que pueden convertirse en rocas reservorio o yacimientos de hidrocarburos. En este articulo vamos a hablar de sedimentación y como ocurre el proceso de las rocas sedimentarias.

El proceso empieza con la erosion y transorte del material erosionada a un área de depósito. Las particulas se suspenden y son depositadas en forma de capas. Con el tiempo, mas capas se forman en el tope de la que está abajo y presiona sobre las capas mas inferiores. La fuerza de compactacion empuja el agua fuera de las capas. Los cristales de sal se adhieren a las particulas de sedimentos, finalmente se litifican en rocas sedimentarias. Esta es parte del proceso de DIAGENESIS. En la Figura 1 se muestra el proceso de creación de rocas sedimentarias. La estratificación resulta del arreglo de las particulas en las capas de rocas. Para cada estrato rocoso eciste una capa distina de sedimentos y esta se conoce como "cama".


Figura 1 – Proceso de las Rocas Sedimentarias
(Ref Image: http://www.eschooltoday.com/rocks/images/sedimentary-rocks-formation-process.png)

El Diagenesis es un proceso de la modificacion de sedimentos en las rocas sedimentarias. La mineralogía y la textura de los sedimentos son alterados debido a los cambios químicos y físicos que convierten los sedimentos inconsolidados en roca. El proceso de la diagenesis incluye:
  • Compactación física por presión extrema - Este paso es donde se expulsa el agua de las capas sedimentarias.
  • Crecimiento de nuevos minerales diagenéticos.
  • Disolución de elementos solubles de las rocas clásticas.
  • Recristalizacion and remineralizacion
Las rocas sedimentarias se clasifican en tres categorías: Clásticas, Químicas y Orgánicas.

 

Rocas Sedimentarias Clásticas

Se ha formado por la erosión mecánica de rocas existentes y algunos ejemplos de rocas sedimentarias clásticas son brechas, conglomerados, areniscas, limolitas y lutitas.
Figura 2 – Conglomerados
(Ref Image – http://shorncliffe-rocks-bada.weebly.com/uploads/2/9/9/7/29976129/7806393_orig.jpg)

 

 

Rocas Sedimentarias Químicas

se forman por un proceso químico y algunos ejemplos de rocas sedimentarias químicas son sal, mineral de hierro, esquisto, sílice, algunos dolomitas, y algunos tipos de piedra caliza.
Figura 3 – Chert o esquisto
( Ref Image: http://f.tqn.com/y/geology/1/S/r/y/flintnodin.jpg)

 

Rocas Sedimentarias Orgánicas

están formadas por una acumulación de animales y plantas . Algunos ejemplos de rocas sedimentarias orgánicas son el carbón, algunas dolomitas, y algunos tipos de piedra caliza.
Figura 4 – Carbón
(Ref Image: http://www.chemistryexplained.com/photos/coal-3347.jpg)

Share the joy
 
 

Materia Organica

El petróleo y el gas al cual llegamos con la perforación, proviene de origenes biogénicos formados con tiempo y temperaturas propias. La materia orgánica es una de las partes mas importantes de la generación de hidrocarburos. Este articulo mostrara un resumen sobre como la materia organica se transforma en petróleo.




 http://www.drillingformulas.com/organic-matter-to-form-source-rock/




A partir de plantas y algas, tome de carbono (CO2) de la atmósfera y procesarla para formar glucosa y este proceso de inicio se llama fotosíntesis. La glucosa se transforma en compuestos orgánicos más complejos. Los árboles, por ejemplo, van a crecer más grande, ya que utilizan la fotosíntesis para convertir en energía. Cuando los animales y los árboles mueren, la materia orgánica se oxida normalmente y esto creará CO2 y poner el agua de nuevo en medio de nuevo. Sin embargo, en algunas situaciones cuando la materia orgánica está enterrado rápidamente en las zonas donde no hay oxígeno, la materia orgánica puede ser preservada. Si las materias orgánicas son enterrados en condiciones adecuadas, se puede formar de petróleo.



Cuando materias orgánicas mueren y se acumulan en las zonas de sedimentos, como los lagos, pantanos o el océano, estos serán potenciales rocas generadoras en algunas circunstancias. Si la materia orgánica está en una zona alta de oxígeno, será destruido debido a la oxidación y proceso habrá ninguna posibilidad de generación de hidrocarburos.

Por lo tanto, es fundamental para preservar la materia orgánica a partir de oxígeno y hay algunas situaciones que mejorarán la conservación de materia orgánica que se enumeran a continuación;

    
Alta tasa de sedimentación
    
Entorno no oxígeno
    
Encuentra grano picaduras de tamaño de sedimento que se evitar que el oxígeno penetre en materia orgánica

Figura 1- Condiciones para la sedimentación de materia orgánica para convertirse en rocas generadoras

Estas condiciones anteriores se encuentran en las calizas de grano fino y de esquisto. Rocas sedimentarias finas con materia orgánica preservada son rocas de origen comunes para el petróleo.
Tres factores que afectan a la cantidad de generación de petróleo son las siguientes;

    
Cantidad de materia orgánica
    
Naturaleza de organismos conservado en sedimentos
    
Medio Ambiente (presión, temperatura y tiempo) para cocinar materia orgánica
Por pizarra para ser un buen roca madre, debe contener materia orgánica de al menos 0,5% en peso. En algunas áreas, el contenido orgánico es superior al 50%, se clasifica como gas / petróleo de esquisto bituminoso y esto se refiere a los recursos derivados del petróleo como no convencionales.


Transformación de la Materia Organica en Petróleo

Transform-organic-matterEste artículo explicará el resumen sobre la manera en que la materia orgánica puede transformarse en petróleo. Los procesos químicos tomarán lugar con el fin de convertir el material orgánico preservado en las rocas madre en petróleo. Esto puede llamarse como un proceso de caldeo. Ocurren en el mismo tres fases para obtener la maduración de la materia orgánica para formar hidrocarburos, las cuales son:  diagenesis, categenesis y metagenesis.


Diagenesis

Esto ocurre en superficies poco profundas y comienza durante la deposición inicial. Normalmente se lleva a cabo desde poca profundidad hasta 1.000 my el rango de temperatura es inferior a 60 C (140 F). La reacción no biogénica y la descomposición biogénica con la ayuda de bacterias convierten la materia orgánica en metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y kerógeno. El kerógeno es un precursor de la creación de petróleo. Los tipos de kerógeno dependen del tipo original de materia orgánica.

Química del kerógeno
Los componentes químicos del kerógeno consisten en hidrógeno, carbono y oxígeno con un rastro de nitrógeno y azufre. Tres tipos de kerógeno que se clasifican según el entorno depositacional son los siguientes;
Tipo 1: algas finas en lagos de agua dulce: el tipo 1 tiene la relación H: C más alta y tiende a ser petróleo con una cantidad baja de gas.
Tipo 2: plancton unicelular, algas y bacterias en el medio marino: el tipo 2 tiene una ración moderada de H: C de aproximadamente 1,4 y este es el principal tipo de materia orgánica. Este tipo tiende a tener una mezcla de petróleo y gas.
Tipo 3 - Material orgánico de la zona pantanosa: El material orgánico proviene de plantas terrestres, esporas y polen. Tiene una relación H: C de menos de 1.0 y será principalmente gas seco.

Catagénesis
Con una profundidad de deposición cada vez mayor, la presión y la temperatura aumentan y las bacterias no pueden vivir en este entorno. La temperatura crítica es de alrededor de 60 C (140 F) que comenzará a agrietar moléculas de kerógeno y luego comenzará a formarse aceite. Cuanto más profunda sea la profundidad del entierro, mayor será la temperatura que romperá las moléculas de petróleo y el petróleo pesado se convertirá en petróleo o gas más liviano.

Metagénesis
Esta fase se produce a temperaturas y presiones muy elevadas. Las moléculas de gas se descompondrán y se convertirán solo en carbono en forma de grafito. La Figura 1 ilustra el proceso de maduración del petróleo.
Figure 1 – Summary of oil formation process
(Ref Image: http://www.ems.psu.edu/~pisupati/ACSOutreach/Petroleum_2_files/image007.gif)


La Figura 2 ha demostrado que se produce una generación significativa de petróleo entre 60 C (140 F) y 160 C (320 F), mientras que la generación significativa de gas ocurre entre 160 C (320 F) y 225 C (437 F). Por encima de 225 C (437 F) solo puede existir grafito.

Figure 2 – Organic Maturity
(Ref Image https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjHYJzNjlUHseTxTAjsqp_-lRIehmZsI2GAZM0zLXmZinNMHbczo1IWnsqKfGUk2CJwWvTVyGW0aXuaKEZaxAOXy8DphaRmOWZ5xh4dKCvWrkUNI0sxXHSR0fDLe97O-fVW4gne-k7OKu0/s1600/process_chart.gif)


References
Richard C. Selley, 2014. Elements of Petroleum Geology, Third Edition. 3 Edition. Academic Press.
Norman J. Hyne, 2012. Nontechnical Guide to Petroleum Geology, Exploration, Drilling & Production, 3rd Ed. 3 Edition. PennWell Corp.
Richard C. Selley, 1997. Elements of Petroleum Geology, Second Edition. 2 Edition. Academic Press.
Share the joy
 

 
 

Conocimientos Básicos de Sísmica 3D

3D-Siesmic-BasicLa Sísmica 3D es una de las técnicas mas importantes para ayudar a los geólogos e ingenieros en la búsqueda de lugares con posibles reservas de hidrocarburos a miles de pies por debajo de la superficie terrestre. Sin la sismica 3D, muchos yacimientos no hubiesen sido encontrados.

El equipo de DrillingFormulas.Com nos comparte este video para darnos algunas ideas sobre los trabajos y operaciones de la aplicación de la sísmica 3D. Ademas se ofrece una transcripción del audio del video.





 
TRANSCRIPCION COMPLETA

Planet Earth. If you look closer, you’ll see that a whole other world exist beneath the surface of land and sea. Layer after layer of rock structures go deep into the Earth’s crust, mile after mile. And trapped within these structures, along with other liquids and solids, you’ll often find deposits of oil and natural gas – the world’s two most important sources of energy. These famous fuels are in constant demand, because they make the world go round, day in and day out.

So, how do you find something that’s completely hidden beneath the Earth’s surface? It’s a mystery that people in the oil and gas industry are always trying to solve and for very good reason. Drilling for hydrocarbons is expensive and before they spend money on equipment and crews, exploration and production companies need a reliable strategy for pinpointing where to drill.

Geoscientists have a secret weapon called seismic exploration and it involves sending acoustic energy, which takes the form of wavelets into the ground to get a sound picture beneath the surface. It’s complicated, so let’s start with the analogy of bats. Bats can’t see very well, so they send out little waves of sound that bounce off of objects and then go back to their ears. It’s called sonar. It gives them what you might call a sound picture of their world. That’s a good example of how nature already uses a form of seismic acoustic imaging to locate objects. Doctors also use it for ultrasound imaging.

Geoscientists use man-made tools to make the sound wavelets, listen to them and then record them. When you want to know if oil and gas deposits are in a particular area, geophysical companies bring large trucks that have big vibrators on them. Most of the time this is what generates the acoustic energy or a vibration. They use geophones or very sensitive seismic microphones to hear the reflected sounds, but sometimes they set off small, buried charges. They set many geophones on the ground in a line and they are attached to a recorder inside another truck. The vibrators send thousands of wavelets down into all the different layers of the earth. Some of the wavelets bounce off of the boundaries between the rocks below the surface and are reflected back to the geophones that are waiting to record them. Each geophone along the cable sends the received wavelets to the recording truck, where they are recorded and stored.

How do the wavelets reach into the subsurface of the ocean? That’s offshore seismic and it just requires a different device to send out the wavelets and record those that are reflected back. Out at sea, a seismic crew works of a vessel with a specially designed backend, so it’s easier to lay floating cables or streamers. And all along the length of the streamers, microphones called hydrophones are attached one after another. Several of these hydrophones streamers are pulled behind the vessel at once. Acoustic sources are towed behind the vessel in front of the streamers and release compressed air, which creates the wavelets. These wavelets travel through the water and into the subsurface below, where just like on land, they bounce off the rock layers and then return to the hydrophones to be recorded.

Here’s what seismic looks like after it’s been recorded. Basically it’s a bunch of squiggles. There are still a few more steps to go before it begins to look like an actual picture of the Earth’s interior. Right now the data is still in its raw form. To get a picture that actually looks like the earth beneath us, the data has to be processed. It takes a large, supercomputing PC cluster to process the seismic data. These computers go through all the different traces made by the wavelets and filter out everything we don’t need, such as vibrations made by a tractor in a field nearby.

Using really amazing computer applications and working on state-of-the-art workstations, geoscientists can see the seismic data translated into a 3-D picture. You might be thinking, “I don’t see any oil and gas there”, but believe it or not, geoscientists can look at this process data with their trained eyes and make an informed decision about whether or not oil and gas deposits are in the geologic structures. Seismic data leads to a high percentage of drilling success with less risk to the environment. And in a world where the demand for oil and gas is increasing faster than the supply, good seismic information will lead to more affordable energy.


 http://www.drillingformulas.com/basic-understanding-about-3d-seismic-for-petroleum-exploration/

TRADUCCION APROXIMADA:

Planeta Tierra. Si miras más de cerca, verás que existe un mundo completamente diferente debajo de la superficie de la tierra y el mar. Capa tras capa de estructuras rocosas se adentran profundamente en la corteza terrestre, kilómetro tras kilómetro. Y atrapado dentro de estas estructuras, junto con otros líquidos y sólidos, a menudo encontrará depósitos de petróleo y gas natural, las dos fuentes de energía más importantes del mundo. Estos famosos combustibles están en constante demanda, porque hacen girar al mundo, día tras día.

Entonces, ¿cómo encuentras algo que está completamente oculto debajo de la superficie de la Tierra? Es un misterio que la gente de la industria del petróleo y el gas siempre intenta resolver y por muy buenas razones. La perforación de hidrocarburos es costosa y antes de gastar dinero en equipos y cuadrillas, las empresas de exploración y producción necesitan una estrategia confiable para identificar dónde perforar.

Los geocientíficos tienen un arma secreta llamada exploración sísmica y consiste en enviar energía acústica, que toma la forma de ondas en el suelo para obtener una imagen de sonido debajo de la superficie. Es complicado, así que comencemos con la analogía de los murciélagos. Los murciélagos no pueden ver muy bien, por lo que envían pequeñas ondas de sonido que rebotan en los objetos y luego regresan a sus oídos. Se llama sonar. Les da lo que podríamos llamar una imagen sonora de su mundo. Ese es un buen ejemplo de cómo la naturaleza ya utiliza una forma de imagen acústica sísmica para localizar objetos. Los médicos también lo usan para imágenes de ultrasonido.

Los geocientíficos usan herramientas hechas por el hombre para hacer las ondas de sonido, escucharlas y luego grabarlas. Cuando quiere saber si hay depósitos de petróleo y gas en un área en particular, las empresas geofísicas traen camiones grandes que tienen grandes vibradores. La mayoría de las veces esto es lo que genera la energía acústica o una vibración. Utilizan geófonos o micrófonos sísmicos muy sensibles para escuchar los sonidos reflejados, pero a veces desencadenan pequeñas cargas enterradas. Colocan muchos geófonos en el suelo en una línea y están conectados a una grabadora dentro de otro camión. Los vibradores envían miles de ondas hacia las diferentes capas de la tierra. Algunas de las ondas rebotan en los límites entre las rocas debajo de la superficie y se reflejan en los geófonos que están esperando para registrarlas. Cada geófono a lo largo del cable envía las ondas recibidas al camión de grabación, donde se registran y almacenan.

¿Cómo llegan las olas al subsuelo del océano? Eso es sísmica en alta mar y solo requiere un dispositivo diferente para enviar las ondas y registrar las que se reflejan. En el mar, una tripulación sísmica trabaja en una embarcación con un backend especialmente diseñado, por lo que es más fácil tender cables flotantes o serpentinas. Y a lo largo de las serpentinas, se colocan uno tras otro micrófonos llamados hidrófonos. Varias de estas serpentinas de hidrófonos se colocan detrás de la embarcación a la vez. Las fuentes acústicas se remolcan detrás de la embarcación frente a las serpentinas y liberan aire comprimido, que crea las ondas. Estas ondas viajan a través del agua y hacia el subsuelo, donde al igual que en tierra, rebotan en las capas de roca y luego regresan a los hidrófonos para ser registradas.

Así es como se ve la sísmica después de que se haya registrado. Básicamente es un montón de garabatos. Todavía quedan algunos pasos antes de que comience a verse como una imagen real del interior de la Tierra. En este momento, los datos todavía están en su forma original. Para obtener una imagen que realmente se parezca a la tierra debajo de nosotros, los datos deben procesarse. Se necesita un gran grupo de PC de supercomputadoras para procesar los datos sísmicos. Estas computadoras revisan todos los diferentes rastros hechos por las wavelets y filtran todo lo que no necesitamos, como las vibraciones producidas por un tractor en un campo cercano.

Utilizando aplicaciones informáticas realmente sorprendentes y trabajando en estaciones de trabajo de última generación, los geocientíficos pueden ver los datos sísmicos traducidos en una imagen tridimensional. Es posible que esté pensando: "No veo petróleo ni gas allí", pero lo crea o no, los geocientíficos pueden observar los datos de este proceso con sus ojos entrenados y tomar una decisión informada sobre si hay o no depósitos de petróleo y gas en las estructuras geológicas. Los datos sísmicos conducen a un alto porcentaje de éxito de la perforación con menos riesgo para el medio ambiente. Y en un mundo donde la demanda de petróleo y gas aumenta más rápido que la oferta, una buena información sísmica conducirá a una energía más asequible.
 

 

Portal del Petróleo

Oil & Gas Magazine