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Geologa del Petrleo IICUENCA DEL GOLFO DE MXICO

INTRODUCCINLa geofsica presta servicios extraordinariamente valiosos para el trabajo de los gelogos.Los mtodos ms empleados, con mucha diferencia, son losssmicosygravimtricos; para lograr una orientacin muy general, se realizan tambin estudiosmagnticosdebido a la rapidez y economa del mtodo. A menudo pueden reconocerse de este modo, zonas abombadas del subsuelo, y tambin grandes disturbios. Los mtodoselctricosque se basan en la conductividad de las rocas no han respondido como se esperaba en la prospeccin del petrleo, ya que en las proximidades de los campos petrolferos existe gran cantidad de agua salada en las capas del subsuelo. Incluso las aguas marginales son difciles de delimitar por mtodos elctricos. Los domos salinos pueden determinarse por el mtodo ssmico, hallando sus lmites y su posicin en profundidad. La gravimetra es un buen auxiliar para la determinacin de anticlinales y tambin puede fijar otras particularidades tectnicas, en particular las fallas. La gravimetra suministra los mejores resultados en terreno llano.2GENERALIDADESEl sur del Golfo de Mxico produce ms del 65% de petrleo en Mxico. En esta regin se presentan varios horizontes generadores de aceite crudo y gas asociado: Oxfordiano, Tithoniano, Turoniano-Cenomaniano y Mioceno. Estos periodos coinciden con intervalos generadores reportados en otras provincias petroleras del mundo. El horizonte ms prolfico de petrleo en sta regin es el Tithoniano y las diferencias entre los petrleos derivados de estas rocas se deben a el grado de madurez alcanzado por las rocas tithonianas, desde poco maduras (generadoras de aceite con gravedades menores a 10 API con contenidos de azufre mayores de 4%) hasta muy maduras (generadoras de aceites con valores superiores a 45API con contenidos de azufre menores de 0.5%), aunque tambin son influenciados desde su origen; por los ambientes de depsito que propiciaron el desarrollo y la acumulacin de una gran cantidad de materia orgnica precursora (clima clido en una plataforma calcrea de condiciones restringidas), los nutrientes de esos organismos marinos contenidos en los sedimentos (Jursico Medio-Superior) tipo calcreo evaportico con altos contenidos de sulfatos, haluros y carbonatos, etc.

FISIOGRAFAGeogrficamente, el Golfo de Mxico limita al norte con los Estados Unidos, al este con Cuba y al sur y oeste con la regin continental de Mxico. Tiene un rea aproximada de 1 810 000 km2, se extiende unos 1770 km de este a oeste y unos 1300 km de norte a sur. Se une con el Atlntico por el angosto estrecho de Florida y con el mar Caribe a travs del canal de Yucatn.La cuenca del Golfo de Mxico se caracteriza por ser una mega estructura de forma concntrica escalonada en los taludes, en cuyo centro la zona ms profunda es mayor a los 3600 m de profundidad, correspondiente a las llanuras abisales de Sigsbee. Desde su origen la fisiografa del Golfo de Mxico ha evolucionado y ha sido modificada por procesos geolgicos a travs del tiempo. Las provincias fisiogrficas son sectores del Golfo de Mxico que quedan delimitados debido a ciertos rasgos estructurales, tectono-sedimentarios y batimtricos del fondo marino.

HISTORIA DE LOS ESTUDIOS GEOFSICOS EN EL GOLFO DE MXICOLa evaluacin del potencial petrolero de la porcin Mexicana de la Cuenca del Golfo de Mxico, iniciada en la dcada de los 70s, se reactiv en 1991 al adquirirse 3,500 km de sismologa 2D, gravimetra y magnetometra en la plataforma continental, cerca de la lnea de costa, hasta la isobata de 200 m. En 1994 se adquirieron simultneamente 10,000 km de ssmica 2D, gravimetra y magnetometra; en 1996 se observaron simultneamente 6,000 km de ssmica 2D y gravimetra; en 1999 se observaron aproximadamente 10,500 km de ssmica 2D, gravimetra y magnetometra. En 1998 se adquiri la gravimetra del Golfo de Mxico, derivada de la altimetra medida por satlites. En el ao 2000, para interpretar las geometras de minicuencas en la provincia geolgica del Delta del Bravo se adquirieron, por medio de un barco, datos de gravimetra de alta resolucin, simultneamente con la adquisicin ssmica 3D. En 20012002, el Consejo de Recursos Minerales (ahora Servicio Geolgico Mexicano SGM), con el objeto de fundamentar la evolucin tectnica del Golfo de Mxico, y apoyar los estudios de plays, adquiri aeromagnetometra en la porcin Mexicana del Golfo de Mxico. Para identificar estructuras subsalinas, en costa afuera, durante el periodo 2008-2009, en la provincia de sal alctona del Golfo de Mxico, se efectuaron dos adquisiciones de informacin en barco: en la primera se observaron 6,000 km lineales de informacin ssmica 2D, gravimetra y magnetometra, en la segunda, se observ ssmica 3D, gravimetra y magnetometra de alta resolucin en una rea de 10,000 km. Actualmente, en la porcin occidental del Golfo de Mxico, Pemex est adquiriendo en barco y en forma simultnea informacin ssmica 3D, gravimetra y magnetometra de alta resolucin..ESTRATIGRAFA Y SEDIMENTOLOGALa informacin del subsuelo del rea marina de Campeche fue obtenida a travs de pozos de exploracin, ssmica de reflexin continua y registros geofsicos de pozos, demostrando que los depsitos que constituyen la columna sedimentaria desde el Mesozoico Tardo al Terciario son principalmente carbonatos y terrgenos.LITOLOGIALa estratigrafa de la cuenca profunda del golfo cubre dos tipos de cortezas, en el centro que la cuenca por medio de correlacin ssmica se establece que rocas de probable edad Jursico Tardo sobreyacen una corteza ocenica, mientras que hacia las mrgenes del bloque Yucatn y Norteamerica, rocas evaporticas y lechos rojos cubren una corteza continental adelgazada.A pesar del hecho que las rocas baslticas son tpicas de corteza ocenica, an no se han perforado este tipo de rocas en el Golfo de Mxico. Sin embargo, datos magnticos y gravimtricos apoyan el hecho que el basamento, en la parte central del Golfo de Mxico, consiste en este tipo de rocas gneas.

PIRLISIS EN CAMPECHEEl anlisis de 7 kergenos del Tithoniano del sur del Golfo de Mxico, a travs de la pirlisis acoplada a un cromatgrafo de gases fue desempeada por Santamara., 1998b, quienes utilizaron la tcnica de alcuotas de slice selladas a micro escala (MSSV por sus siglas en ingls) y describieron a detalle la serie de compuestos orgnicos de azufre, en su mayora alquil - tiofenos y alquil dibenzo - tiofenos y como se iban perdiendo conforme aumentaba el esfuerzo trmico o calentamiento.

PETROGRAFA ORGNICAPara hacer la petrografa orgnica de las rocas, fueron realizados anlisis en luz reflejada en secciones pulidas que usan luz fluorescente azul y luz blanca. La tcnica usada consisti en determinar la ocurrencia y proporcin relativa de diferentes tipos de macerales en los sedimentos. stos se diferenciaron segn su forma, estructura y reflectividad. Los macerales fueron divididos en tres familias principales: liptinitas, vitrinitas e inertinitas que se caracterizan por un grado creciente de reflectividad. Las liptinitas estn caracterizadas por una fluorescencia fuerte bajo la excitacin luz azul. La vitrinitas se forman de los tejidos celulares macizos de las plantas mayores, o a travs de la precipitacin y gelificacin de substancias hmicas y su poder de reflexin vara en el transcurso de la diagnesis orgnica. El grupo del inertinitas incluye materia orgnica que se ha oxidado por los fuegos naturales (semi-fusinitas y fusinitas) o, porque el esfuerzo trmico ha sido tal, que ya ha alcanzado estados metagniticos. Por lo tanto, las propiedades de los macerales individuales cambian sistemticamente en funcin de la evolucin diagentica o el incremento trmico.

Fig. Distribucin de los kergenos de las rocas generadoras del Tithoniano y su tendencia de madurez, en un Diagrama de Van Krevelen.GRAVEDAD API vs AZUFREFIG: Diagrama Gravedad API vs contenido de Azufre %, en muestras de aceite crudo de la Sonda de Campeche. Es evidente que conforme se hacen ms ligeros disminuye proporcionalmente el contenido de azufre.

GEOQUMICALos primeros estudios geoqumicos del sudeste del Golfo de Mxico fueron realizados principios de los aos 80s. En esos estudios se identificaron las rocas jursicas como la principal fuente de aceite y gas de la regin. Los intervalos generadores fueron reportados por contener kergeno tipo II. Los anlisis de los fluidos de los yacimientos, permitieron adicionalmente identificar tres grupos de aceite. Dos de origen Jursico en la zona marina y otro del Cretcico en la regin de Villahermosa (Tabasco). Se expuso adems, que las diferencias entre esos dos aceites se deba a los diferentes grados de madurez o a la biodegradacin y concluyeron que el principal intervalo generador era la secuencia del Tithoniano. Adicionalmente, se determin que los principales yacimientos se encontraban en las brechas calcreas del Cretcico Superior. La integracin datos geoqumicos (TOC y Rock-Eval) disponibles de 130 pozos de la Sonda de Campeche y la regin de Chiapas-Tabasco indica que las diferencias composicionales de los hidrocarburos se deben a las variaciones de madurez de las rocas generadoras, lo cual era funcin del sepultamiento. Una recopilacin de ms de 10 mil datos e informacin geoqumica describi todas las rocas generadoras, exploradas hasta ese entonces, de Mxico. Destacan por su alto contenido de TOC e hidrocarburos potenciales las calizas arcillosas y lutitas calcreas de ambientes restringidos del Tithoniano. En esos aos las reservas petroleras de las Cuencas del Sureste, que incluyen a la regin marina, sobrepasaban los 37.5 billones de barriles. Los datos geoqumicos indicaron que el intervalo de Tithoniano Berriasiano tuvo el mejor potencial de generacin de petrleo y gas, con un kergeno tipo II-S. Le seguan las lutitas y margas de las unidades Oxfordiano-Kimmeridgiano. REFLECTANCIA DE LA VITRINITAEn este estudio se muestran los primeros datos de reflectancia de la vitrinita, que confirma la variacin de la madurez de NE-SW en las rocas generadoras en la Sonda de Campeche. Estudios internos del IMP (1994) hechos en cinco pozos productores de la Sonda de Campeche y la regin de Reforma-Tabasco muestran la primera caracterizacin cintica de la generacin del hidrocarburo en el rea del estudio. Para esto fue utilizado un Rock-Eval V. Los datos informan que el kergeno inmaduro del Pozo Tunich tuvo un potencial inicial de 144-mgHC/gTOC para una energa de activacin (Ea) de 51 kcal/mol y un solo factor de frecuencia principal (A) de 1.969 E+13 seg.-1 . FIG. Distribucin de la reflectancia de la vitrinita y su tendencia espacial que vara de NE a SW, los valores cubren toda la ventana de generacin del aceite.