25 Cuenca-Petrolifera Sabana Bogota

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<p>1</p> <p>Informe sobre la Cuenca Petrolfera de la Sabana de Bogot, ColombiaAlberto Lobo-Guerrero Sanz Santaf de Bogot, D.C., mayo de 1993 1. RESUMEN La Cuenca de la Sabana de Bogot cuenta con todos los atributos para contener hidrocarburos aprovechables. El presente informe es una compilacin de la bibliografa de dominio pblico sobre geologa regional, actividad exploratoria, y potencialidades de prospeccin de hidrocarburos de la Cuenca de la Sabana de Bogot. Fue realizado para el Curso de Geologa de Petrleo del Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia, y no cuenta con trabajo de campo. Los lmites de la cuenca son imprecisos; est ubicada en los departamentos de Cundinamarca y Boyac en la Cordillera Oriental de Colombia. En ella vive un tercio de la poblacin nacional, lo que constituye un gran mercado de hidrocarburos. Este informe presenta un cuadro comparativo de la estratigrafa y su compleja nomenclatura para unidades depositadas desde el Paleozoico hasta el Reciente. La cuenca, que es un reflejo la tectnica de la Cordillera Oriental, puede clasificarse como de tipo intracontinental de fracturas, presenta una falla cortical a veinte kilmetros bajo la superficie, y un acortamiento relativo de 200 kilmetros. Las principales estructuras tienen un patrn NNE-SSW, y en general son anticlinales formados por cabalgamiento, en estilos fault-ramp-fold. Algunos niveles de arcillolitas presentan estructuras disarmnicas en abanico que interfieren con la cartografa geolgica de superficie, los resultados de lneas ssmicas y las reconstrucciones palimspsticas. Todava queda mucho por estudiar de la geologa estructural. La cuenca yace sobre un basamento precmbrico, y metasedimentos y sedimentos paleozoicos, que formaron el graben Cocuy-Cqueza a partir del Mesozoico Inferior. La cuenca fue llenada por varios grandes deltas del Cretcico, y luego cubierta por sedimentos continentales del Terciario y Cuaternario, durante el levantamiento de la Cordillera Oriental. Los hidrocarburos maduraron desde el Cretcico Medio y se presentaron migraciones masivas desde el Paleoceno. Esas migraciones tempranas han generado grandes prdidas de petrleo y gas. La actividad exploratoria para hidrocarburos en la cuenca data de comienzos de los aos treinta, y contina en la actualidad. Se han perforado nueve pozos exploratorios, con resultados poco alentadores. La secuencia estratigrfica presenta varias rocas generadoras, almacenadoras, y sello. Tambin hay potenciales trampas estructurales y numerosos rezumaderos de petrleo. La cuenca ha sido muy estudiada para actividades industriales y mineras (cemento, hidroelctricas, carbn, hierro, aguas subterrneas) y esa informacin se ha desaprovechado en la evaluacin de hidrocarburos. Al final se incluyen algunas notas sobre geologa del metano asociado al carbn, que constituye un potencial de hidrocarburos an inexplorado en la Cuenca de la Sabana.</p> <p>2</p> <p>PALABRAS CLAVE: Bogot, carbn, coal bed methane, Colombia, Cretceo, Cuenca Sabana de Bogot, estratigrafa, exploracin, gas, gas del carbn, metano en mantos de carbn, petrleo, Sabana de Bogot, Terciario.</p> <p>Abstract Report on the Petroleum Basin of the Sabana de Bogot, ColombiaThe Sabana de Bogot Basin meets all conditions to contain economic hydrocarbons. This report compiles public-domain literature on regional geology, exploration activity and hydrocarbon exploration potential in the Sabana de Bogot Basin. It was prepared for the course in Petroleum Geology given at the Geosciences Department of the Universidad Nacional de Colombia. The limits of the basin are not well constrained; it is located in the departments of Cundinamarca and Boyac on the Colombian Eastern Cordillera. A third of the national population lives on the basin, and that constitutes a large market for hydrocarbons. This report reviews the complex nomenclature used for stratigraphic units deposited since the Paleozoic, and presents a comparative stratigraphic diagram. The basin, which reflects tectonics of the Eastern Cordillera, may be classified as an intracontinental fracture basin, it has a major detachment fault twenty kilometers below the surface, and suffered a 200-kilometer relative shortening. Main structures display a NNE-SSW trend; in general they are made by thrust-related anticlines, in fault-ramp-fold styles. Some shale levels produce disharmonic fan structures that interfere with surface geological mapping, interpretation of seismic lines, and palimspastic reconstructions. A lot of the structural geology remains to be studied. The basin rests on pre-Cambrian basement, and Paleozoic metasediments and sediments that make the lower Mesozoic Cocuy-Cqueza graben. During Cretaceous time, the basin was filled by large deltas. It was later covered by Tertiary and Quaternary continental deposits, during the uplift of the Eastern Cordillera. Hydrocarbons matured since the Middle Cretaceous; massive migrations took place since the Paleocene. These early migrations generated large oil and gas losses. Exploration activity for hydrocarbons in the basin began in the early 1930s, and continues today. Nine exploratory wells were drilled, with un-encouraging results. The stratigraphic sequence contains several generator, host and seal rocks. Potential structural traps and numerous oil seeps are known. The basin has been studied for many industrial and mining activities (cement industry, hydroelectric dams and plants, coal, iron ore, groundwater) and that information has not been used in the exploration for hydrocarbons. The report concludes with a few notes on the geology of coal bed methane, which constitutes an undeveloped hydrocarbon potential in the Sabana Basin. KEY-WORDS: Bogota, coal, coal bed methane, Colombia, Cretaceous, exploration, gas, methane in coal seems, petroleum, Sabana de Bogota, Sabana de Bogota Basin, stratigraphy, Tertiary.</p> <p>3</p> <p>INDICE 1. Resumen 2. Introduccin 2.1. Aspectos generales 2.2. Definicin de la cuenca 2.3. Delimitacin de la cuenca 2.4. Vas de comunicacin 3. Estratigrafa 3.1. Columna estratigrfica generalizada 3.2. Correlacin estratigrfica de las unidades de la Cordillera Oriental 3.3. Relaciones estratigrficas de las unidades de la Cordillera Oriental 3.4. Depsitos de sal 4. Tectnica regional 4.1.Estructuras de la Cordillera Oriental 4.2. Patrn general de la cuenca de la Sabana de Bogot 4.3. Historia tectnica de la Cordillera Oriental 4.4. Estilos estructurales 4.5. Estructuras en abanico 5. Historia geolgica 6. Geologa del petrleo 6.1. Historia 6.2. Generalidades 6.3. Inicios 6.4. Refinera en la Sabana 6.5. Texaco 6.6. Actualidad 6.7. Actividad exploradora 6.8. Pozos perforados en la cuenca 6.9. Roca generadora 6.10. Migracin 6.11. Roca almacenadora 6.12. Roca sello 6.13. Trampas 6.14. Resumaderos de petrleo 6.15. Hidrogeologia 7. Geologa del gas de carbn 7.1. Introduccin 7.2. Proceso de formacin 7.3. Clculo de reservas 7.4. Historia 7.5. Metano asociado al carbn en la Cuenca de la Sabana 7.6. Herramientas geofsicas 7.7. Carbn en la cuenca 7.8. Potenciales recursos de la cuenca 8. Conclusiones 9. Recomendaciones 10. Bibliografa</p> <p>4</p> <p>2. INTRODUCCINEste informe presenta una compilacin de la bibliografa de dominio pblico sobre la geologa regional, la actividad exploratoria, y las potencialidades de prospeccin de hidrocarburos en la denominada Cuenca de la Sabana de Bogot. El estudio es de carcter netamente bibliogrfico y no cuenta con trabajo de campo. Se redact para el curso Geologa del Petrleo, dictado por el Profesor Orlando Forero, en el Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia. El informe aplica la metodologa presentada en el curso para estudiar el potencial de una cuenca petrolfera. Finalmente se incluyen algunas anotaciones acerca de la viabilidad de explotar el metano asociado a los depsitos de carbn en la regin del altiplano Cundi-Boyacense. Hay que anotar gue en la revisin bibliogrfica no se pudo consultar la informacin de empresas petroleras privadas, ni la informacin confidencial gue posee la Empresa Colombiana de Petrleos, ECOPETROL. Gracias a la amable colaboracin de los gelogos Bernardo Herrera, Ernesto Samper y Egon Castro, se revisaron algunos informes de la base de datos INGEOCOL (Informacin Geolgica de Colombia), en las instalaciones de ECOPETROL. La Cuenca de la Sabana de Bogot, a pesar de tener una ubicacin privilegiada, actualmente es una zona poco explorada para hidrocarburos. Cuenta con un importante desarrollo en infraestructura, vas de acceso adecuadas, complejos industriales y aeropuertos. Por otro lado, es de las regiones del pas con menos problemas de narcotrfico, paramilitarismo y actividad guerrillera. La baja actividad prospectiva puede deberse a los resultados poco alagadores de los pozos exploratorios perforados en los ltimos sesenta aos. NOTA: En este informe se incluyen numerosos diagramas y tablas, gue se han intentado ubicar junto con las descripciones respectivas. Esto es algo difcil de hacer, y por lo tanto se le pide al lector gue, en caso de no ver la ilustracin referida en el texto dentro de la misma pgina, debe buscarla en la pgina inmediatamente anterior o siguiente, segn se indique.</p> <p>3. ASPECTOS GENERALES3.1. DEFINICIN Y DELIMITACIN DE LA CUENCA Se entienden por "Cuencas con posibilidad petrolfera" las depresiones tectnicas gue se manifiestan en la superficie actual de la corteza terrestre, que contienen grandes espesores de rocas sedimentarias capaces de generar, acumular y conservar hidrocarburos. Sus dimensiones, constitucin, tectnica e historia de desarrollo geolgico pueden ser muy variables. Existen varias clasificaciones de las cuencas, de acuerdo a su origen y estilo tectnico. Segn la Clasificacin Global de Cuencas ideada por KINGSTON, DISHROOM &amp; WILLIAMS (1983), la Cuenca de la Sabana de Bogot es una Cuenca Intra-continental de Fracturas (CIF, por sus siglas en ingls "Continental Interior Fracture Basin"). Adems est deformada por cabalgamiento y plegamiento cordillerano, con influencia menor de diapiros salinos, y forma un sinclinorio de rumbo N35E-N40E, limitado al oriente y occidente por fallas de cabalgamiento de alto ngulo. Esto se aprecia en la Fig 1, que muestra un corte W-E a lo largo de la Cordillera Oriental de Colombia.</p> <p>5 La Cuenca de la Sabana de Bogot est localizada principalmente en los departamentos de Cundinamarca y Boyac, en la Repblica de Colombia. Predominan las tierras fras y templadas, de temperaturas anuales entre 15 y 22C, con alturas que oscilan entre los 1,000 y 3,600 metros sobre el nivel del mar. La cuenca comprende ciudades importantes como Santaf de Bogot, D.C., Sogamoso, Tunja, Duitama Facatativ y Zipaquir. Es una de las regiones ms desarrolladas del territorio nacional, y all vive ms de un tercio de la poblacin colombiana (Ver Fig 2 con un mapa de ubicacin).</p> <p>La delimitacin de la cuenca no es precisa, porque limita de manera transicional con las cuencas intramontanas del Valle Medio y Superior del Magdalena al Occidente, y con la cuenca de antepas de los Llanos Orientales al Oriente. Presenta una forma estrecha y alargada, con ancho mximo de 70 kilmetros, que se prolonga por cerca de 250 kilmetros en direccin N30E, desde las inmediaciones de la poblacin de Nazareth al sur (aproximadamente 4 de latitud norte) hasta los alrededores de Paz del Ro y Jeric al norte (620' de latitud norte). Por el oriente abarca la Laguna de Tota, y las poblaciones de Rondn y Jeric (72 30' longitud W) y al occidente, Duitama, Ubat y Facatativ (7430' longitud W). Cubre un rea de aproximadamente 10,000 kilmetros cuadrados (Fig 2). La Fig 3 muestra el contexto de la cuenca dentro de las principales estructuras del pas.</p> <p>8 3.2. VAS DE COMUNICACIN La Cuenca de la Sabana de Bogot cuenta con abundantes carreteras, pavimentadas en un 10%, que presentan buen estado de conservacin. Cuenta con aeropuertos en Bogot, Guaimaral, Sogamoso y Duitama, adems de numerosas pistas de aterrizaje para avionetas, diseminadas por toda la regin. Un factor importante en el desarrollo de fuentes de hidrocarburos son los numerosos oleoductos, gasoductos y poliductos que atraviezan la cuenca para mover los combustibles de los Llanos, y los Valles Superior y Medio del Magdalena. 3.3. ESTRATIGRAFA La nomenclatura estratigrfica de la Cuenca de la Sabana de Bogot es sumamente compleja, puesto que cada unidad tiene por lo menos dos nombres, colocados por gelogos del Ingeominas, y las diferentes compaas petroleras que han estudiado la regin. Sin embargo, en este informe se presenta una sola columna estratigrfica generalizada con sus correlaciones correspondientes para usar de referencia a partir del Cretceo Inferior (Fig 4). All se incluyen datos importantes como edad, litologa, espesor, ambiente de depositacin y correlacin estratigrfica. Definir ms a fondo la estratigrafa de la cuenca escapa a los alcances de este informe.</p> <p>10</p> <p>12 Para comprender mejor las relaciones estratigrficas, se presenta en la Fig 5 un cuadro comparativo de la litoestratigrafa de la Cuenca de la Sabana de Bogot, con el resto de la Cordillera Oriental y sus lmites oriental y occidental. Las Figs 6, 7 y 8, tomadas del curso de Geologa Regional de Colombia, (BARRERO, 1991-1993) presentan unos cortes que ilustran las relaciones estratigrficas de las unidades que llenaron el graben de la Cordillera Oriental. 3.4. SAL En la Sabana de Bogot afloran algunos cuerpos salinos en alrededores de las poblaciones de Zipaquir, Nemocn, Tausa, Sesquil, y posiblemente tambin hay sal bajo los anticlinales de La Calera, Neusa, y otros. En sus trabajos de grado, Briceo, Buitrago &amp; Lpez (1990) y Rincn &amp; Hernndez (1986) concluyen que los cuerpos salinos son intrusiones diapricas que atraviezan la secuencia Plegada y fallada del Cretcico-Terciano, desde los niveles del Valanginiano-Barremiano en que se deposit la sal. Generalmente los depsitos de sal se encuentran en los ncleos de una serie de anticlinales. El patrn estructural en la zona de intrusiones salinas presenta las mismas caractersticas del resto de la cuenca (Ver abajo). All hay pliegues asimtricos con direccin NNE-SSW (Los anticlinales de Nemocn y Zipaquir) cortados longitudinalmente por fallas de cabalgamiento con vergencias al NW y al SE (Fallas de Carupa y Neusa, y de Zipaquir y Nemocn, respectivamente). Ese patrn regional es deformado localmente por las intrusiones diapricas, que generan fallamiento radial y concntrico, comunes en estructuras halotectnicas</p> <p>4. TECTNICA REGIONALLa geologa estructural de la cuenca de Bogot es un reflejo de la actividad tectnica de toda la Cordillera Oriental. La Fig 1 muestra un corte de las principales estructuras que controlan la cordillera. El corte, tomado del excelente artculo de DENGO &amp; COVEY (1992), muestra una gran falla cortical de bajo ngulo que corre bajo las cordilleras central y oriental hasta el borde occidental de la Placa Suramericana. Los autores piensan que la cuenca cretcica-terciaria sufri un acortamiento rela...</p>