Geología del Petróleo
Dr. Dr. CristianCristian VallejoVallejocristian.vallejocristian.vallejo@@alumni.ethz.chalumni.ethz.ch
Geología del Petróleo
Examen bimestral 5 ptos.Prueba 3 ptos.Exposición y Tareas 2 ptos.
Geología del Petróleo
Objetivos del curso• Describir e identificar los mayores componentes de
un sistema petrolífero• Caracterización de roca madre mediante análisis
geoquímicos y palinológicos• Uso de registros de pozo para identificar litologías,
presencia de hc, etc.• Modelamiento de reservorios• Introducción a la producción en campos petroleros
Geología del Petróleo
Aplicación de la Geología(estudio de rocas) a la
exploración de petróleo y gas
Petroleo• El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca")
es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en la mayoría de países. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre
Plays Petroleros
Cuenca Oriente
migration pathway
Acumulaciones de hidrocarburos: los ingredientes
Encontrando una cuencasedimentaria
Encontrando una cuencasedimentaria
• Metodos:– Geología de Superficie– Métodos geofísicos
• Gravimétricos• Magnéticos• Sensores Remotos
• Rocas que contengansuficiente materiaorgánica para generarpetróleo y gas porcalentamiento duranteel enterramiento
Encontrando una roca fuente de hidrocarburo
LutitasCarbonatos fino-granularesCarbón
Edad de las Rocas Generadoras vs. Reservas Mundiales de HC
0.21.0
9.00.3
8.00.4
8.01.2
25.02.6
29.02.8
12.5
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
Proterozoic
Cambrian-Ordovician
Silurian
Lower/Middle Devonian
Upper Devonian-Tournaisian
Viscan-Serpukhovian
Pennsylvanian-Lower Permian
Upper Permian-Middle Jurassic
Upper Jurassic
Neocomian
Aptian-Turonian
Coniacian-Eocene
Oligocene-Miocene
Encontrando una roca fuente de hidrocarburo
Tissot & Welte, 1994
50 °C
200 °C
Encontrando una roca fuente de hidrocarburo
• Análisis estratigráficos y modelos deposicionales
• Historia de la cuenca(maduración)
• Métodos:– Geología de superficie– Estratigrafía Sísmica– Datos de pozos
OxygenOxygenMinimumMinimumZoneZone
Oxic
Oxic
Sea Level
ShelfShelf
SlopeSlope
Anox
ic
RegresivoRegresivo
OxygenOxygenMinimumMinimumZoneZone
Oxic
Oxic
Sea Level
ShelfShelf
SlopeSlope
Anoxic
TransgresivoTransgresivo
Encontrando una roca fuente de hidrocarburo
Encontrando una roca fuente de hidrocarburo
• Rocas que contengansuficiente– porosidad, para contener
hidrocarburos– Permeabilidad para
permitir el flujo de fluidos• Areniscas• Carbonatos
Encontrando un reservorio quecontiene hidrocarburos
• Análisis estratigráfico y modelo deposicional• Diagénesis• Métodos:
– Geología de superficie– Estratigrafía sísmica– Datos de pozos
Encontrando un reservorio quecontiene hidrocarburos
Encontrando un reservorio quecontiene hidrocarburos
Encontrando un sello que evite el escape de hidrocarburos
• Rocas que son impermeables– Lutitas– Evaporitas
• Análisis estratigráfico y modelo deposicional
• Métodos:– Geología de superficie– Estratigrafía sísmica– Datos de pozos
Encontrando un sello que evite el escape de hidrocarburos
Encontrando una trampa paracapturar el hidrocarburo
• Trampas estructurales• Trampas estratigráfias
Encontrando una trampa paracapturar el hidrocarburo
• Modelos estructurales• Análisis estratigráfico• Métodos:
– (Geología de superficie)– Interpretación sísmica +
Estratigrafía sísmica
Encontrando una trampa paracapturar el hidrocarburo
Encontrar una vía de migración paraque el hidrocarburo se mueva desde
la roca madre hasta el reservorio
• Fracturas• Rocas
permeables• Métodos
– Interpretaciónsísmica
Encontrar una vía de migración paraque el hidrocarburo se mueva desde
la roca madre hasta el reservorio
6 m.a. 3m.a. Actual
Modelamiento 3D
Evolución de las rutas de migración en un reservorio
Encontrar el “timing” correcto para los eventos
La carta de evento presenta la ubicación en la escala de tiempo geológico de cada uno de los elementos y procesos que controlan la presencia de hidrocarburos en una provincia geológica.
• Método: Modelamiento de cuencas– Física y estructura de la
tierra (fuente de calor)– Régimen Tectónico– Sedimentos en la
Cuenca (arquitectura, propiedades)
– Fluidos en la cuenca(agua, hidrocarburos)
– Reacciones químicas
0
0 350
EAST FLANK AT MAXIMUMTEMPERATURE AT 390Ma
OIL GENERATION ONWEST FLANK DURING
MESOZOIC AND CENOZOICFARS/HADHRAMAUTARUMAWASIAKAHMAH SAHTAN / AKHDARHAUSHI
LEGEND
15
DEPT
H IN
KIL
OM
ETER
S
DISTANCE IN KILOMETERS
TODAY
0.8
1.2
1.6
160 C
80 C
120 C
Early oil chargefrom W Flank Mini Basin
Gas chargefrom W flank Mini Basin
0600 500 400 300 200 100
Quartzcementation
?PyrobitumenFormation
Age (Ma)
Saih Nihayda-33, Barik Sandstone MemberDecompacted Burial Graph, with Diagenetic andCharge history
VE EE OO SS DD CC PP RR JJ KK TT
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
0
0
Encontrar el “timing” correcto para los eventos
Encontrar el “timing” correcto para los eventos
Pozo-2VSM
Pozo_2.mod
Age (my)020406080100120
Dep
th S
ubsu
rface
(fee
t)
0
5000
10000
15000
20000
HQNPalK
ABCDEF
G
H
I
J
JeFm
t = 0
Pozo-2VSM
Pozo_2.mod
Age (my)020406080100120
Dep
th S
ubsu
rface
(fee
t)
0
5000
10000
15000
20000
HQNPalK
ABCDEF
G
H
I
J
JeFm
t = 0
Subsidencia
Hiato
Subsidencia
SubsidenciaTotal
SubsidenciaTectónica
El diagrama de enterramiento representa la historia tectóno-estratigráfica del punto modelado.Con base en la historia de enterramiento se calculan la subsidencia total del punto y la subsidencia tectónica (generación de espacio, sin depósito de sedimentos.
Erosión
A
FG I J
Pozo-1Pozo-2
A
FG I J
Pozo-1Pozo-2
Perforación de un pozo exploratorio
Y .. Con un poco de suerte:
Una vez que el campo ha sido encontrado:• Construcción de un modelo
de reservorio estático con distribución de porosidad y permeabilidad
• Métodos:– Estratigrafía de alta resolución– Afloramientos y analogías
modernas– Interpretación sísmica de alta
resolución• Estratigrafía sísmica• Modelamiento de
propiedades
• Entrada a modelo de reservorio dinámico parasimulación de flujos
Afloramientos
Resoluciónsísmica
Registros de pozo
Núcleos de perforación
Ambientes de posicionalesrecientes
INTEGRACION ES ESENCIAL!
Geología del Petróleo usa un amplio rangode fuentes de información:
La búsqueda de hidrocarburosrequiere un amplio rango de
desciplinas trabajando :Geología
estratigrafíamicropalaontologíasedimentologíageología estructuralgeoquímica
GeofísicaAdquisición y procesamiento sísmicoPetrofísica
Ingeniería de reservorios
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