El Sistema De Petroleo

EL SISTEMA DE PETROLEO

CONTENIDO

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El Sistema de Petróleo

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Los elementos del Sistema de Petróleo

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Características de los Sistemas de Petrolero

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Ejercicio: Flujo de trabajo para la elaboración de un modelado del Sistema de Petróleo.

NIVELES DE INVESTIGACION POR PETROLEO CUENCA SEDIMENTARIA

NO SE CONTEMPLA EL VALOR ECONÓMICO

SISTEMA DE PETROLEO

EL VALOR ECONÓMICO ES FUNDAMENTAL

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PROSPECTO Mgoon, L.B., and W.G. Dow, eds., 1994, The petroleum System-from source to trap: AAPG Memoir 60.

Para Qué estudiar el Sistema de Petróleo? Se definen cuatro "Elementos Geológicos " correspondientes a los principales Factores geológicos que se evalúan geocronológicamente para validar la probabilidad de hallazgo. Estos elementos son: P1) Reservorio-R, P2) Trampa-T, P3) Carga de Hidrocarburos-Cg, Roca madre y Migración. P4) Retención pos-acumulación-Rt.

INTRODUCCION

El termino Petroleum System (Sistema de Petróleo ), fue usado por primera vez por Perrodon (1980). Posteriormente Magoon (1987), utiliza por primera vez el termino Elements (elementos), para referirse a la roca fuente, rutas de migración, la roca reservorio, el sello, y la trampa.

Mgoon, L.B., and W.G. Dow, eds., 1994, The petroleum System-from source to trap: AAPG Memoir 60.

QUE ES UN SISTEMA DE PETROLEO El sistema petrolero se define como un sistema natural que incluye todos los elementos y procesos geológicos necesarios para que un yacimiento de petróleo y/o gas exista en la naturaleza. Los elementos clave que definen la existencia de un sistema petrolero son los elementos del Sistema de Petróleo que deben compartir las apropiadas relaciones espacio-temporales (sincronía) para permitir que los hidrocarburos se acumulen y se preserven.

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ELEMENTOS Y PROCESOS DEL SISTEMA DE PETROLEO

ELEMENTOS

PROCESOS

Roca Generadora Roca Reservorio Roca Sello Trampa Roca de sobrecarga

Generación Migración Acumulación Preservación

ROCA GENERADORA

Roca capaz de generar o expulsar petróleo en cantidades suficientes para la formación de acumulaciones comerciales de petróleo o gas (Hunt, 1996).

CARACTERÍSTICAS DE LA ROCA GENERADORA

Es una roca de grano fino: Lutitas, Calizas, Lutitas calcáreas, Margas o Calizas arcillosas. Las rocas generadoras deben cumplir con tres requerimientos geoquímicos: Cantidad, Calidad y Madurez.

Caracterización de Rocas Madre

PRESERVACION DE LA ROCA GENERADORA Condiciones de sedimentación adecuadas: • • • •

Tasa de sedimentación y subsidencia adecuada. Tasa adecuada de aporte de MO a los sedimentos. Medio estable de baja energía para sedimentar. Ambiente Anóxico

Rocas Madre Ambientes anóxicos EVENTOS ANÓXICOS GLOBAIS (OAE'S)  Fases de deposición generalizada (en diferentes partes del mundo) de shales negros ricos en materia orgánica.  Principales eventos:  OAE 1a (Aptiano Temprano)  OAE 1b (Albiano Temprano)  OAE 2 (Cenomaniano Tardío/Turoniano Temprano)  OAE 3 (Coniaciano/Santoniano)

EVALUACION DE LA ROCA GENERADORA 1. CANTIDAD DE MATERIA ORGÁNICA • Tenor de Carbono Orgánico Total 2. POTENCIAL GENERADOR • Pirólisis Rock-Eval (+++) • Análisis Visual del Kerógeno (+)

Evaluación de Rocas Madre: Parámetros vs. Métodos Analíticos

3. TIPO DE MATERIA ORGÁNICA • Pirólisis Rock-Eval (+++) • Análisis Visual del Kerógeno (+++) 4. NIVEL DE MADUREZ • Petrografía Orgánica (+++) • Pirólisis Rock-Eval (++) 5. ESPESOR Y EXTENSIÓN LATERAL • Registros Elétricos (+++) • Datos Litológicos (+++) • Sísmica (++)

CANTIDAD DE MATERIA ORGÁNICA

TOC (Carbono Orgánico Total) Es la medida total de carbono contenido en la roca madre. Este parámetro solo sirve para hallar el contenido de MO.

POTENCIAL GENERADOR Pirolisis Rock-Eval Detección de componentes hidrogenados y oxigenados, se obtiene el tipo de kerógeno y el grado de maduración. • S1: Hidrocarburos generados baja temperatura. • S2: Rotura térmica del kerógeno (potencial de generación). • S3: Compuestos oxigenados volátiles.

POTENCIAL GENERADOR

Roca Total

Kerógeno

Materia Orgánica Total

Composición generalizada de la materia orgánica diseminada en una roca sedimentaria: Kerógeno - Es la fracción remanente (insoluble) de la materia orgánica, después que una muestra de roca pulverizada ha sido atacada con solventes orgánicos (Peters y Cassa, 1994). Bitumen - Es la fracción orgánica de un sedimento que es extraíble con solventes orgánicos (Tissot y Welte, 1984).

Resinas y Asfáltenos

Bitumen

Aromáticos Saturados

Moléculas pesadas que contienen H,C,O.N y S Hidrocarburos, contienen apenas H y C

Modificado de Tissot y Welte (1984)

TIPO DE MATERIA ORGANICA

Tipos de kerógeno (Diagrama de Van Krevelen)

TIPOS DE MATERIA ORGANICA

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NIVEL DE MADUREZ

Reflectancia de la Vitrinita (Ro) Indicador de madurez termal de la roca madre, esto se da bajo luz reflejada. Vitrinita

Rocas Madre Caracterización de Rocas Madre Reflectancia de la Vitrinita (%Ro) vs. Etapas de la

ENTERRAMIENTO

Zona Inmadura

formación del petróleo 0,60 %Ro (Tope de la Zona Madura)

Zona Madura

Ventana de Aceite 1,00 %Ro (Pico de Generación de Aceite) Ventana de Aceite (zona regressiva)

Zona Senil

1,35 %Ro (Tope de la Ventana de Gas) Ventana de Gas 2,00 %Ro (Tope de la Janela de Gas Seco) Ventana de Gas Seco

Principales rocas madre

% Reservas por Edad de la Roca Madre

ROCA RESERVORIO

Roca almacén donde se acumulan y puede transmitir hidrocarburos

ROCA SELLO

Rocas

impermeables

o

barrera

que

impide

migración de hidrocarburos desde el reservorio.

la

SELLO Son aquellas que por su escasa permeabilidad o por contener poros de tamaño subcapilar, no permiten el paso del petróleo, sirviendo como cierre a su migración o desplazamiento. El espesor de la roca sello es muy variable, puede ser de espesor muy reducido, si tiene excelente calidad o de espesor mediano o grueso, si es de calidad mediana o mala.

TRAMPA QUE ES UNA TRAMPA?

Una trampa consiste de un arreglo geométrico de rocas permeables (reservorio) y menos permeables (sello), que cuando se combina con las propiedades físicas y químicas de los fluidos del subsuelo, pueden permitir a los Vincelette, R., Et al. 1999 hidrocarburos acumularse.

ELEMENTOS DE UNA TRAMPA Las acumulaciones de hidrocarburos en el subsuelo presentan tres elementos principales: 1. Trampa – Reservorio : Almacén donde se acumula y puede transmitir hidrocarburos. 2. Trampa – sello: Es la barrera que impide la migración de hidrocarburos desde el reservorio. 3. Trampa – Fluidos: Es el contraste especialmente físico-químico diferencias en miscibilidad, solubilidad y densidad entre los fluidos comunes en el reservorio (agua, gas y petróleo), que permiten a los hidrocarburos migrar, segregarse y concentrarse en el reservorio sellado.

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LIMITES DE UNA TRAMPA Consisten en: 1) los límites entre sólidos, tales como el contacto entre el Reservorio y el sello. 2) El límite entre fluidos, tales como el contacto agua-petróleo o agua-gas. 3) La temperatura también puede ser un limite que controla una trampa. Como se muestran por las trampas de hidratos de gas.

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CLASIFICACION DE TRAMPAS El esquema de clasificación propuesto, pone trampas en cuatro niveles clasificados, de lo general a lo específico: 1. Sistema 2. Régimen 3. Clase (superclase si es necesario) a. Subclase b. Estilo (si es necesario) 4. Familia (Superfamilia si es necesario) a. Subfamilia b. Variedad (si es necesario):

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SISTEMAS DE TRAMPA El esquema de clasificación propuesta divide las trampas en tres grupos o sistemas principales: 1. Estructural 2. Estratigráfica 3. Fluídico

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TRAMPA

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Trampa

TRAMPAS ESTRUCTURALES •Trampas en plegamientos(Anticlinales). •Trampas por fallas. •Trampas por diapiros.

TRAMPAS ESTRATIGRAFICAS •Trampas en secuencias normales. •Trampas asociadas a discordancias

TRAMPAS MIXTAS

ROCA DE SOBRECARGA (Overburden rock)

Las rocas de sobrecarga, corresponde a la secuencia de rocas sedimentarias que comprimen y consolidan las rocas por debajo. En un Sistema de Petroleo las rocas de sobrecarga sobreyacen a la roca generadora (Source rock), y contribuye a la maduracion termal de estas rocas porque se incrementa la temperatura con la profundidad.

PROCESOS

PROCESOS Generación Migración Acumulación Preservación

PROCESOS • Formación de la trampa: son todos aquellos procesos tectónicos que dan origen a las estructuras geológicas, además de los cambios litológicos laterales de las capas. • Generación – migración – acumulación. • Preservación: es el tiempo que determina la conservación del hidrocarburo dentro del sistema petrolero, ésta se llevará a cabo hasta que ocurra algún fenómeno geológico que altere la composición del sistema. Un sistema petrolero está limitado por tiempo y espacio.

Migración

• Se describe generalmente como un proceso o grupo de procesos que permiten pasar el hidrocarburo de una fuente a un depósito. Migración de hidrocarburos se compone de cuatro etapas: Migración Primaria: La migración primaria se define como el movimiento de los componentes del hidrocarburo a través de la roca fuente de baja porosidad y permeabilidad hasta su expulsión de ésta. Migración Secundaria: Después de haber sido expulsado éste viaja por un medio más poroso y permeable hasta alcanzar un sitio donde es entrampado y forma un yacimiento. Migración Terciaria: Migración desde el reservorio o la roca madre hacia la superficie. Remigración: Migración desde una posición dentro de un reservorio a otra o a otro reservorio.

MIGRACION DEL PETROLEO

MIGRACIÓN PRIMARIA Y SECUNDARIA

ASPECTOS TEMPORALES DE UN SISTEMA DE PETROLEO Un Sistema de Petróleo tiene tres aspectos temporales importantes: La Edad de un sistema de Petróleo, es el tiempo que requiere para el proceso De Generacion – migracion – acumulacion de hidrocarburos. El Momento Crítico es el tiempo que mejor representa la generacion - migracion – acumulacion de hidrocarburos en un Sistema de Petróleo. El Tiempo de Preservacion del Sistema de Petróleo comienza inmediatamente Despues de que ocurre el proceso de generacion – migracion – acumulacion de hidrocarburos y se extiende hasta el presente.

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CUADRO DE EVENTOS DE UN SISTEMA DE PETROLEO

Momento crítico Mgoon, L.B., and W.G. Dow, eds., 1994, The petroleum System-from source to trap: AAPG Memoir 60.

Extensión geográfica del Sistema Petrolero

La extensión geográfica del Sistema Petrolero se define por la línea que circunscribe al volumen de la roca generadora activa y que incluye el petróleo descubierto, ya sea por una manifestación en superficie o en el subsuelo, o por una acumulación comercial. Mgoon, L.B., and W.G. Dow, eds., 1994, The petroleum System-from source to trap: AAPG Memoir 60.

Nivel de certidumbre de los Sistemas Petroleros:

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NOMBRE DE UN SISTEMA DE PETROLEO 1. The source rock in the pod of active source rock 2. The name of the reservoir rock that contains the largest volume of in-place petroleum 3. The symbol expressing the level of certainty Here is an example of a petroleum system name and its parts.

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LA GEOLOGIA PRIMERO SE HACE EN EL CAMPO

Para Qué realizar el modelado del Sistema de Petróleo? Se definen cuatro "Elementos Geológicos " correspondientes a los principales Factores geológicos que se evalúan geocronológicamente para validar la probabilidad de hallazgo. Estos elementos son: P1) Reservorio-R, P2) Trampa-T, P3) Carga de Hidrocarburos-Cg, Roca madre y Migración. P4) Retención pos-acumulación-Rt.

MODELADO DEL SISTEMA DE PETRÓLEO

Conocer la evolución Tectono-Sedimentaria de la cuenca

MODELADO DEL SISTEMA DE PETRÓLEO

Conocer los modelos sedimentarios de las Unidades Estratigráficas involucradas

MODELADO DEL SISTEMA DE PETRÓLEO

Conocer la cronología de la evolución Sedimentaria de la cuenca

MODELADO DEL SISTEMA DE PETRÓLEO

Conocer toda la información geológica y Geoquímica de la roca generadora. Edad, Ambiente sedimentario, litología, datos Geoquimicos, Etc.

MODELADO DEL SISTEMA DE PETRÓLEO

Conocer la edad de la roca generadora y el tipo de cuenca a modelarse para la determinación del Heat Flow a utilizar.

HEAT FLOW

GRACIAS