GEOLOGÍA DEEXPLOTACIÓN DEL PETRÓLEO

AGUA Y VAPOR

TEMARIO1. Introducción 2. Roca generadora 3. Migración4. Las rocas almacenadoras y sello 5. Evaluación petrolera en cuencas sedimentarias 6. Yacimientos petroleros de México 7. Geohidrología 8. Geotermia

Introducción

Objetivo: El alumno analizará el significado y origen delpetróleo y sus relaciones en el contexto social yeconómico.

Contenido:1. Definición y alcance de geología de explotación y

geología de petróleo.2. Evolución histórica de la disciplina.3. El estado actual del petróleo4. Distribución geográfica de las provincias petroleras.

2. Rocas generadoras

Objetivo: Conocer las características de las principales secuenciassedimentarias que tienen potencial generador dehidrocarburos. Explicará los procesos de transformación queexperimenta la materia orgánica desde su acumulación hastasu transformación en gas y/o aceite.

Contenido:2.1 Teorías sobre el origen del petróleo.2.2 El ciclo del carbono.2.3 Origen, acumulación y preservación de la materia orgánica.2.4 Características físicas, químicas y biológicas de las rocas

generadoras.2.5 El kerógeno.2.6 Generación de hidrocarburos líquidos y gaseosos.2.7 Factores geológicos que influyen en la generación.2.8 Los aceites crudos, el gas natural y los hidratos de metano.

3. Migración

Objetivo: Conocer bajo que condiciones, parámetros yen que tipo de rocas se presenta la movilidad de losfluidos dentro de la corteza terrestre.

Contenido:1. Manifestaciones de hidrocarburos en lanaturaleza.2. Tipos de migración.3. Fuerzas que causan la migración.4. Factores que gobiernan la migración

4. Las Rocas Almacenadoras y Sello

Objetivo: Describir las principales propiedades,características y atributos de secuenciassiliciclásticas y de carbonatos como potencialesrocas almacenadoras y sello.

Contenido:1. Principales tipos de rocas.2. Características petrofísicas.3. Fluidos en las rocas.4. Definición y clasificación de trampas.5. Trampas estratigráficas.6. Trampas estructurales.7 Trampas mixtas.

5. Evaluación petrolera de cuencassedimentarias.

Objetivo: El alumno analizará y explicará las principalescaracterísticas geológicas de las cuencas sedimentarias,conocerá la importancia que éstas tienen en la evaluaciónde secuencias sedimentarias con interés petrolero.

Contenido:1. Sistemas de depósito y secuencias estratigráficas.2. Sedimentación y tectónica de placas.3. Métodos de mapeo de cuencas.4. Sistema petrolero.5. Concepto de Play.

6. Yacimientos Petroleros de México

Objetivo: Conocer y explicar las principales característicasgeológicas de los yacimientos petroleros de México.

Contenido:1. Paleogeografía de México.2. Cuencas sedimentarias Jurásicas, Cretácicas y

Cenozoicas.3. Yacimientos petroleros del Jurásico.4. Yacimientos petroleros del Cretácico.5. Yacimientos petroleros del Cenozoico.6. Zonas potenciales futuras.

7. Geohidrología

Objetivo: El alumno conocerá y explicará las principales características geológicas de los acuíferos. Conocerá la metodología que se utiliza en la evaluación de áreas de interés geohidrológico.

Contenido: 1. Conceptos fundamentales. 2. El ciclo hidrológico. 3. Tipos y clasificación de acuíferos. 4. Acuíferos en materiales no consolidados 5. Acuíferos en rocas ígneas. 6. Acuíferos en rocas sedimentarias. 7. Acuíferos en rocas metamórficas. 8. Provincias hidrogeológicas de México.

8. Geotermia

Objetivo: El alumno conocerá y explicará las principales características geológicas de los yacimientos geotérmicos. Conocerá la metodología que se utiliza en la evaluación de áreas de interés geotérmico.

Contenido: 1. Conceptos fundamentales. 2. Causas del incremento de temperatura en el subsuelo. 3. Clasificación de campos geotérmicos. 4. Aplicaciones y usos de la energía geotermia. 5. Zonas y yacimientos de México.

BIBLIOGRAFÍAMiall Andrew D. 1990. Principles of Sedimentary Basin Analysis. Springer, Second Edition, New York.

Hunt, M. John. 1996. Petroleum Geochemistry and Geology. W. H. Freeman an Company, Second Edition, New York.

Bjorlykke Knut. 1994. Sedimentology and Petroleum Geology. Springer Verlag Berlin Heidelberg, Germany.

Berkowitz Norbert. 1997. Fossil Hydrocarbons. Chemistry and Technology. Academic Press, United States of America.

Henriet J.P., and Mienert J. 1998. Gas Hydrates: Relevance to world margin stability and climatic change. The Geological Society, Special publication No. 137, United States of America.

Boletín de la Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros, A. C. 2001. Subsistemas Generadores de México. Volumen XLIX, Nums. 1-2, enero-diciembre, México.

Pemex, Exploración y Producción. Las Reservas de hidrocarburos de México, Vol. I y Vol. II. Pemex, México, D.F.

BIBLIOGRAFÍALink K. Peter. 2001. Basic Petroleum Geology. Society of Petroleum Engineers, OGCI United States of America.

Jahn, F., Cook Mark and Graham Mark. 1998. Hydrocarbon Exploration and Production. Elsevier, United States of America.

Surdam C.R. 1997. Seal, Traps, and the Petroleum System. Memoir 67, American Association of Petroleum Geologists (AAPG).

Schumacher Dietmar and Abrams A. Michael. 1996. Hydrocarbon Migration and its Near-Surface Expression. Memoir 67, American Association of Petroleum Geologists (AAPG).

Henriet, J. P and Mienert, J. Gas Hydrates:Relevance to world margin stability and climatic change, United States of America, The Geological Society, 1998. Special Publication Nº 137

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Boletines de la AMGP Boletines de la AAPG Pemex –PEP, 1999. Hydrocarbon Reserves of México, V-

I y II . Internet Pág. Pemex.

Página web de la asignatura

http://usuarios.geofisica.unam.mx/~gvazquez

1. Introducción

Objetivo: El alumno analizará los conceptos clavede la asignatura y sus relaciones en el contextosocial y económico.

TEMA 1

GEOLOGIA DE EXPLORACIÓN

PETROLERAEs la ciencia que utiliza losconocimientos geológicos a través desus diferentes disciplinas, paraestablecer a nivel de Campos yYacimientos, la forma, geometría,tamaño, características petrolíferas(porosidad, permeabilidad, tipo de fluido)y su distribución, para la máximaoptimización en la explotación yrecuperación de hidrocarburos.

Es una Geología de carácter más local yde mayor detalle.

Utiliza las disciplinas de la Geología, laGeofísica y la Geoquímica, con el objetode predecir condiciones naturalesfavorables para la acumulación yalmacenamiento de hidrocarburos.

Alcances de la Geología de Explotación

1. Conocer la geología superficial y del subsuelo(Sedimentología, Estratigrafía y Geología Estructural).

2. Evaluar cuencas sedimentarias

3. Definir el sistema petrolero

4. Caracterizar plays

5. Localizar yacimientos

6. Estimar el potencial (reservas)

7. Colaborar en la explotación

8. Economizar en la exploración y explotación

Petróleo (Petra= piedra Oleum= aceite

Definición de Petróleo: es un producto natural comoresultado de los procesos fundamentales de la Tierra,ocurridos a través del tiempo geológico.

Forma parte del ciclo del carbono.

Básicamente toda la materia orgánica de la Tierra esoriginada por los procesos fundamentales de lossistemas de reacción de la fotosíntesis que se manifiestaen el ciclo biológico del carbono.

Definición:

Fotosíntesis

CPlantas

Degradación-Oxidación

99.9%

CO2Atmosférico

0.1%

Carbono como combustibles

fósiles en sedimentos

Ciclo del Carbono en la Biósfera(Oxidación y fotosíntesis)

Ciclo del carbono. Existe 3x1012 ton de carbón orgánico en este ciclocon una vida media de días, decenas y cientos de años. Cerca del0.01- 0.1 % del carbón es sepultado con los sedimentos anualmente,entrando al ciclo del carbono geológico, el cuál es cuantitativamentemás importante.

En el ciclo del carbono geológico se estima que existe 6.4x1015 tonde carbón orgánico con una vida media de varios millones de años.

Unas cuantas de cientos de partes por millón (ppm = 1% = 10,000ppm), del carbón orgánico en este ciclo, llega a ser la acumulacióndel petróleo comercial, que ha sobrevivido en el presentemostrándose a escala global.

“Todo el proceso de migración, generación y acumulación de aceitey gas es como un fenómeno natural extremadamente ineficiente”.

CARBONO ORGÁNICO EN ROCAS SEDIMENTARIAS

(1x1018 g)

Carbono Orgánico(Reducido)

Carbono en Carbonatos(Oxidado)

Rocas Sedimentarias (todas):LutitasCarbonatosAreniscasCarbón (>4.6m espesor)

Mat. Org. Insoluble89001800130015

9,30051,1003,900

Rocas No-AlmacénAsfaltoPetróleo

Mat. Org. Soluble275265

Rocas AlmacénAceite pesado y AsfaltoPetróleo

TOTAL

0.61.1

________________~12,600

____________~64,000

(0.001% de 12,600)

(2%) de 12,600

•LOS PROCESOS DE GENERACIÓN-MIGRACIÓN Y ACUMULACIÓN SON MUY INEFICIENTES!!!!

17% 83%

Bajo condiciones favorables durante la subsidencia en unacuenca de deposito, el petróleo es generado y expelido a partirde la materia orgánica sedimentaria (kerógeno), con base en lacompactación y sepultamiento de la roca fuente.

La generación del petróleo esta dado por el movimiento de la presión desde la roca fuente (migración primaria).

La acumulación del petróleo en trampas estructurales, asi como su estabilidad y posible alteración en el tiempo geológico (eficiencia de la roca encajonante, migración, acumulación de vida media del gas y aceite).Todo esto es lo que ocasiona el mayor interés para la producción y para la ciencia.