Cuenca Neuquina, Estratigrafia, facies petroleras y estadsticas de produccin

Cuenca Neuquina, Estratigrafa, facies petroleras y estadsticas de produccin

Apud Higonet Luis Alfredo, Segurado Claudio Alberto

Geologa de Combustibles12/08/2013

La cuenca Neuquina, constituye una extensa comarca petrolera que abarca la provincia del Neuqun, sector occidental de La Pampa y Ro Negro y la porcin meridional de la provincia de Mendoza hasta aproximadamente los 34 grados de latitud sud.Los lmites noreste y sudeste son de naturaleza cratnica y estn constituidas respectivamente por el Sistema de la Sierra Pintada y el Macizo Nordpatagnico; mientras que por el oeste est dado por una estructura de arco volcnico.

Cuenca Neuquina. En la actualidad la cuenca se halla moderadamente explorada considerando la relacin entre nmero de pozos perforados y superficie total. Esta aseveracin tiene vigencia para los sectores adosados a los bordes nororiental y sudoriental, donde los principales rasgos morfoestructurales ya han sido evaluados, restando en dichas zonas la prospeccin de trampas sutilesEl resto de la cubeta se encuentra en un estadio inicial, fundamentalmente en lo referente a niveles estratigrficos localizados a ms de 3.500 m de profundidad.Marco TectnicoLa Cuenca Mesozoica comienza a desarrollarse a partir del Jursico inferior, con depsitos de origen volcnico que se acumulan en depocentros discontnuos generados a partir de una fase tectnica tensional que afect a rocas gneas, sedimentarias y metamrficas de edad paleozoica superior y trisica.Ya durante el Jursico, se produce en un amplio sector del oeste de la Repblica Argentina la depositacin de sedimentos marinos que encuentran en este mbito una marcada depresin a travs de la cual se expanden en direccin oriental.A partir de ese momento el relleno sedimentario se caracteriza por una notable ciclicidad definida por la presencia de sedimentos marinos y continentales en forma alternada; situacin que perdura hasta el Terciario.EstratigrafaLos depsitos que rellenan la cubeta Neuquina, pueden subdivirse en tres grandes ciclos sedimentarios: "Ciclo Jursico", "Andino" y "Riogrndico", separados por discordancias de carcter regional. A su vez dentro de cada evento ha sido posible identificar discontinuidades de menor rango temporal.La denominacin de "Ciclo Sedimentario Jursico", adquiere un sentido restringido respecto de su extensin original, ya que abarca desde el Hettangiano hasta el Oxfordiano superior inclusive (Discordancia Intramlmica). Dicho intervalo puede ser subdividido en dos subciclos denominados "Cuyano" y "Loteniano-Chacayano".El Subciclo Cuyano abarca la totalidad de los depsitos entre el Hettangiano y el Caloviano medio. Est constituido por niveles clsticos de ambiente continental (Formaciones Punta Rosada y Challaco) y marinos (Formaciones Lajas y Los Molles), de plataforma talud y cuenca respectivamente; durante este subciclo la mxima expansin del mar ocurre en tiempos del Pliensbaquiano; posteriormente el rea de sedimentacin marina comienza a retraerse para culminar con un perodo de restriccin durante el cual se produce la depositacin de los niveles evaporticos de la Fm. Tabanos.Mediante contacto discordante (Movimientos Intercalovianos), aunque sin relacin angular manifiesta, se produce la depositacin del Subciclo Loteniano-Chacayano. El mismo est constituido por sedimentos clstico carbonticos (Formaciones Lotena y Barda Negra) que representan un ciclo transgresivo represivo. Finalmente remata con un potente espesor de evaporitas de hasta 350 m (Formacin Auquilco).Luego de una intensa deformacin acaecida durante el diastrofismo Intramlmico, se inici una nueva etapa de sedimentacin que constituye el Ciclo Andico. Sobre la topografa labrada por la citada orogenia sobreviene un perodo de sedimentacin continental (Formacin Tordillo), cuyos depsitos actan como sustratos para la transgresin marina del Titoniano.

Cuadro estratigrfico Cuenca Neuquina (Jursico y Cretcico)Esta primera ingresin (Fm. Vaca Muerta) representa la mxima expansin del mar durante esta etapa configurando a grandes rasgos una megasecuencia regresiva; el importante volumen de sedimentitas carbonticas acumuladas indican una relacin de equilibrio entre subsidencia y sedimentacin que culmina con depsitos marinos someros (Formaciones Loma Montosa y Quintuco).Luego de un importante descenso del nivel del mar producido como consecuencia de los movimientos Intravalanginianos se deposita en los sectores ms deprimidos una litofacies clstica continental conocida como Fm. Mulichinco. Sobre la misma se produce una nueva ingresin marina durante el Hauteriviano (Formaciones Agrio Centenario) que puede subdividirse en dos secuencias progradantes separadas por un episodio continental (Miembro Avile), producto de un importante descenso del nivel del mar de carcter regional.Finalmente, el Ciclo Andico se completa con sedimentos continentales, marinos someros y evaporitas de las Fms. Huitrin y Rayoso de edad aptiana albiana.En la base del Cretcico superior, se produce una nueva fase de deformacin de gran intensidad (Movimientos Intrasenonianos) que reactiva viejas lneas de debilidad y origina importantes cambios paleogeogrficos en la cuenca.Luego de este diastrofismo se desarrollan los depsitos del Ciclo Riogrndico constituidos por una entidad inferior de carcter continental (Grupo Neuqun), que abarca el Cretcico superior y la restante con importante participacin marina generada entre el Maastrichtiano y el Paleoceno.Finalmente el relleno de la cuenca se completa con un complejo volcnico piroclstico que alterna con sedimentos continentales, que abarca el Terciario medio y superior hasta el Cuaternario.EstructuraDe acuerdo a sus rasgos estructurales la Cuenca Neuquina puede subdividirse en dos grandes sectores: "Area Andina" y "Area del Engolfamiento".El Area Andina se caracteriza por una intensa deformacin de la cobertura con amplios anticlinales y sinclinales elongados y afectados por falla de flancos, de arrumbamientos predominantemente meridianos. Se desarrolla en las proximidades del arco volcnico y coincide en lneas generales con las posiciones ms profundas de cuenca de la mayora de los ciclos sedimentarios que colmatan la cubeta.El Area de Engolfamiento, posee un estilo tectnico distinto cuyo modo de deformacin predominante implica dislocaciones de basamento con intensidad decreciente hacia el borde de cuenca y suaves arqueamientos de la cubierta sedimentaria. Se observa una importante influencia del basamento sobre todo en los sectores adosados al macizo Norpatagnico y al sistema de la Sierra Pintada. De tal forma los lineamientos ms importantes adquieren rumbos subparalelos a los lmites de la cuenca, condicionando de esa manera la paleogeografa de las unidades mesozoicas.Uno de los rasgos ms conspcuos en este mbito es el denominado Dorso de los Chihuidos localizado inmediatamente al este del curso norte sur del ro Neuqun. Se trata de un extenso eje anticlinal de gran radio de cobertura y arrumbamiento meridiano de unos 70 Km de largo que presenta varias culminaciones menores.

Cuenca Neuquina - Seccin geolgica - A. -AUn segundo rasgo de notable relieve se desarrolla con orientacin subparalela al borde meridional y constituye una faja de intensa deformacin que se extiende por ms de un centenar de kilmetros, conformando una estructura anticlinal denominada Dorsal de Huincul. Genticamente se define a la misma como una "zona de falla" de tipo transcurrente, afectada por un sistema de transpresin (estructura en flor). Esta megaestructura ha sido escenario de sucesivos diastrofismos acaecidos desde el Malm hasta el Terciario. Al deformar de diversas maneras el rea han posibilitado el desarrollo de una gran variedad de entrampamientos.Cuenca Neuquina - Seccin geolgica - B.-B"En general se observa un marcado carcter comprensivo en las estructuras, luego de una fase tensional inicial, generadora de los rasgos primarios de la cuenca.El sector septentrional de la cuenca, conocido informalmente como sur mendocino por estar ubicado al sur de dicha provincia, tiene caractersticas distintas a las del resto.La estructuracin va cambiando parcial y gradualmente respondiendo al efecto provocado por los movimientos Andinos sobre una porcin enangostada de la cuenca. La influencia de las alineaciones originadas en las fases orognicas anteriores, con participacin del basamento se evidencia en el control de facies y la reactivacin de antiguas fracturas.Pueden diferenciarse tres ambientes orientados perpendicularmente a la direccin de los esfuerzos comprensivos.

Cuenca Neuquina - Seccin geolgica - C. -CEn el occidente hay un rea que se caracteriza por el desarrollo de estructuras de amplio radio de curvatura, en general abiertas hasta niveles prximos al basamento.Hacia el este existe una zona central que corresponde al ambiental estructural de pie de sierra de la cordillera, con fuerte afectacin tectnica. Sus rasgos dominantes son pliegues disarmnicos condicionados por la presencia de dos complejos plsticos que actan como planos de despegue afectados por fallas de empuje de bajo ngulo.El tercer ambiente estructural abarca desde el pie de sierra hasta el borde de cuenca y corresponde a un tectoambiente de plataforma poco estructurada.

Formacin Los Molles (Jursico Inferior -Medio)A partir del Jursico Temprano, gran parte de la cuenca fue inundada por aguas ocenicas a travs del borde de la placa Pacfico que trajo aparejada la implantacin de condiciones marinas de aguas relativamente profundas y fondos moderadamente reductores a disxicos donde se acumul una potente sucesin de lutitas oscuras ricas en materia orgnica. Estas lutitas estn lateralmente relacionadas con facies deltaicas y fluviales y, localmente, con depsitos clsticos gruesos de aguas profundas que en conjunto conforman el denominado Grupo Cuyo. Este intervalo generador cambia lateralmente tanto de espesor, desde decenas de metros hasta ms de 800, como tambin en sus caractersticas litolgicas y geoqumicas, lo cual es particularmente notorio en el ambiente de la Dorsal de Huincul. La ssmica 3D y numerosos pozos muestran cmo esta unidad est afectada por la topografa del sustrato, de manera que pueden detectarse zonas espesas en coincidencia con antiguos hemigrbenes, muy cercanas a otras posiciones donde la columna es ms delgada o condensada. La fuerte heterogeneidad de la topografa submarina tuvo efecto sobre la dispersin de los flujos clsticos, el movimiento de las corrientes y sobre las condiciones del fondo, de manera que es de esperar que dentro de la unidad identificada como formacin Los Molles existan cuerpos donde el contenido y caractersticas de la materia orgnica presenten cambios de importancia. De la misma forma, la evolucin tectono-sedimentaria de este sector de la cuenca, adems de haber controlado la distribucin de facies, jug un papel clave en las historia de maduracin de la facies generadora.La roca madre de Los Molles presenta un contenido de materia orgnica que oscila entre 1% y 5%. Localmente puede alcanzar hasta 9%. Dado el nivel de alta madurez trmica, se asume que los valores originales de COT debieron ser, de manera generalizada, mucho ms altos. Se caracteriza por un tipo de quergeno II-III con material algceo-amorfo y variable participacin de elementos terrestres con capacidad de generacin de petrleo parafnico liviano y condensado. No obstante, el gas es el principal hidrocarburo generado, dado que gran parte de esta roca madre se encuentra afectada por un elevado estrs trmico, ms all de una faja delgada circundante que permanece dentro de la ventana de petrleo. A lo largo de la Dorsal de Huincul, la presencia de depocentros aislados y altofondos y su posterior evolucin afectaron el nivel de maduracin trmica y el tipo de hidrocarburos generados, los cuales muestran fuertes variaciones laterales en corta distancia. Sobre el flanco oriental de la cuenca, la informacin de dominio pblico es escasa como para efectuar un anlisis detallado. Por otro lado, a lo largo de la faja plegada occidental, esta unidad estuvo soterrada a gran profundidad, involucrada dentro de una deformacin estructural relativamente compleja y afectada por la presencia de numerosos cuerpos intrusivos mayormente terciarios (stocks, filones capa y diques).Mapa de espesor de la formacin Los Molles, lnea ssmica y corte estructural a lo largo de la zona de la Dorsal de Huincul, que muestra la complejidad de la geometra del sustrato, las facies marinas del Grupo Cuyo y de sus facies generadoras (Formacin Los Molles).Mapa de espesor de la formacin Los Molles y corte estratigrfico en zona de Dorsal que ilustra las fuertes variaciones de espesor, facies y maduracin trmica. Ubicacin cronoestratigrfica y caractersticas de la roca generadora de la formacin Los Molles.

Evolucin en el tiempo de la tasa de transformacin y mapa de maduracin actual de la formacin Los Molles

Formacin Vaca Muerta o Margas Bituminosas (Jursico Superior)Durante el Jursico Superior tuvo lugar una marcada inundacin marina que mantuvo gran parte de la cuenca de trasarco del Neuqun bajo condiciones hambrientas y de fondo restringido y anxico, favorables para la acumulacin y preservacin orgnica. Las primeras secuencias depositacionales desarrollaron sus facies de litorales y de plataforma circunscriptas a una faja relativamente angosta, mientras que en un extenso interior de cuenca se acumularon secciones de lutitas ms delgadas y condensadas de alto contenido orgnico. Este contexto sedimentario perdur por alrededor de 2 millones de aos (Zonas de mendozanus, zittelli y proximus) que dio lugar a la generacin de un intervalo basal de elevada riqueza en todo el mbito del denominado Engolfamiento Neuquino, con espesores que oscilan entre 50 y 100 metros. Con la evolucin general progradante de las secuencias del Tithoniano-Valanginiano Inferior, hubo arribo de mayor volumen clstico hacia el interior de la cuenca que tuvo efecto de dilucin del contenido orgnico areal. No obstante, durante eventos de inundacin importantes, mayormente asociados con los sistemas transgresivos dentro de cada secuencia, hubo desarrollo de otros intervalos potencialmente generadores, pero con diferente distribucin. De la misma forma que para la formacin Los Molles la topografa del sustrato tuvo influencia sobre la distribucin de las facies organgenas, durante la acumulacin de las primeras secuencias de la formacin Vaca Muerta, la presencia del eje de Chihuidos y del tren estructural de la Dorsal de Huincul dejaron su impronta para los niveles basales de esta entidad. Las caractersticas del aporte sedimentario y sus variaciones laterales a lo largo de los flancos de la cuenca afectaron los componentes mineralgicos de las lutitas de la formacin Vaca Muerta. Este fenmeno queda ms remarcado con la aparicin de paquetes de arenas interestratificados entre las facies generadoras (sector suroeste). En otras posiciones pueden intercalar secciones relativamente espesas, muy ricas en material carbontico (flanco norte de la Dorsal). Las facies generadoras de esta unidad presentan un espesor que oscila entre 25 y 400 metros, con valores de COT entre 3% y 8% y picos de hasta 10-12%. Se trata de un quergeno amorfo marino del tipo I-II vinculado con contribucin algal y participacin muy escasa a nula de elementos terrestres. Presenta un potencial generador excelente para hidrocarburos lquidos, dados los ndices de hidrgeno y oxgeno y, de hecho, la formacin Vaca Muerta resulta ser la principal generadora de hidrocarburos de la cuenca, ya sea petrleo, condensado o gas, a partir de una cocina localizada en las posiciones profundas, como es el caso del eje del Engolfamiento Neuquino y, tempranamente, en la evolucin trmica de la entidad a lo largo de la faja plegada.Mapa de facies de las secuencias basales que contienen los niveles ms ricos en materia orgnica de la formacin Vaca Muerta, su ubicacin en corte estructural regional (SO-NE) y vista de afloramiento en el sur de Mendoza donde la unidad generadora muestra un importante espesor.

De la misma forma que se han podido reconocer variaciones laterales de facies a lo largo de la cuenca, tambin se han detectado cuatro facies orgnicas principales de acuerdo con las caractersticas de los petrleos generados. En el sur de Mendoza (Malarge), los petrleos pueden asociarse con una facies orgnica arcillosa carbontica, los cuales aparecen tambin en el sector de la plataforma nororiental Neuqun-La Pampa, pero con petrleos de caractersticas intermedias entre este ambiente y el Engolfamiento, donde los petrleos de alta madurez se vincularan con facies esencialmente lutticas. El sector denominado Al Sur de la Dorsal gener petrleos de madurez trmica baja a moderada asociados a la implantacin de condiciones muy restringidas (euxnicas) que dieron lugar a la acumulacin de niveles de quergenos ricos en azufre.Corte estratigrfico que muestra la arquitectura interna de las secuencias depositacionales desarrolladas entre el Tithoniano y el Valanginiano, indicando el desarrollo de la formacin Vaca Muerta en posiciones de interior de cuenca. Dos pozos muestran la respuesta elctrica de la formacin Vaca Muerta y las variaciones verticales del contenido de materia orgnica. Abajo derecha, mapa del espesor de la roca generadora

Corte estratigrfico y lnea ssmica que ilustra la variacin de espesor de las secuencias sobre el eje de la estructura de Chihuido y su posible influencia en la generacin de condiciones restringidas en la zona del Engolfamiento (NE). La presencia de la Dorsal de Huincul favoreci la generacin de condiciones euxnicas al sur de este elemento estructural (PL) con acumulacin de materia orgnica rica en azufre.Ubicacin cronoestratigrfica y caractersticas de la roca generadora de la formacin Vaca Muerta.Evolucin en el tiempo de la tasa de transformacin y mapa de maduracin actual de la formacin Vaca MuertaFormacin Agrio Inferior y Superior (Hauteriviano)En el Valanginiano Superior-Hauteriviano (formacin Agrio Inferior), tuvo lugar en la cuenca una rpida y extendida inundacin marina, de tal forma que grandes extensiones del ambiente de plataforma precedente quedaron prcticamente ahogadas con inhibicin del suministro clstico hacia el interior de la cuenca, donde se establecieron condiciones anxicas propicias para la acumulacin y preservacin de la materia orgnica. Un evento similar tuvo lugar con posterioridad a la desecacin de la cuenca (Miembro Avil), con lo cual se acumul otra seccin de facies generadoras en el Hauteriviano Inferior (formacin Agrio Superior). La facies luttica-margosa de la formacin Agrio Inferior puede alcanzar los 400 metros de espesor en el oeste del Neuqun, mientras que la correspondiente a la formacin Agrio Superior no superara los 100 metros de potencia.En ambos casos, estos niveles presentan valores promedio entre 2% y 3%, con valores mximos de hasta 5% COT, y un quergeno tipo II/II-III con dominio neto del material algal amorfo y aporte terrgeno minoritario. Ambos intervalos alcanzaron suficiente madurez trmica en el noroeste del Neuqun y sur de Mendoza, gobernada por la carga sedimentaria del Cretcico. Estas unidades generaron hidrocarburos en el noroeste del Neuqun y dentro del ambiente sur mendocino de la cuenca. Mapas de facies y de espesor de roca generadora de la formacin Agrio Inferior y SuperiorUbicacin cronoestratigrfica y caractersticas de la roca generadora de la formacin Agrio Inferior y Superior.

Evolucin en el tiempo de la tasa de transformacin y mapa de maduracin actual de la formacin Agrio.Distribucin de las zonas en fase de madurez trmica para petrleo y para gas de cada una de las rocas madre.

Tablas estadsticas, extradas de la Secretaria de Energa de la Nacin Argentina,Produccin por cuenca, periodo 2009- actualidad, la cuenca neuquina cuenta con una produccin en petrleo de 63265393 m3 de petroleo

Tipo de inyeccin utilizada en la cuenca, periodo 2007 - actualidadSistema de extraccin utilizado en el ltimo registro, julio 2013

Estado actual de los pozos. Registro julio 2013

Tipos de pozos, registro julio 2013

La cuenca neuquina, en segundo lugar, con una cantidad de 23 913 pozos

Produccin durante el mes de julio en la cuenca neuquina, 1119935,143 m3 de petrleo, 1921947,214 miles de m3 de gas, 10770529,198 m3 de agua

Bibliografa Vergani, G. D., H. J. Tankard, H. J. Belotti, & H. J. Welsnik, 1995, Tectonic evolution and Paleogeography of the Neuqun Basin, Argentina, en A. J. Tankard, R. Suarez Soruco & Welsnik, H. J., eds., Petroleum Basins of South America, AAPG Memoir v. 62, p. 383-402. Villar, H. J., G. A. Laffitte & L. Legarreta, 1998, The source rocks of the Mesozoic Petroleum Systems of Argentina: a comparative overview on their geochemistry, paleoenvironments and hydrocarbon generation patterns, ABGP/AAPG International Conference & Exhibition, November 8-11, 1998, Rio de Janeiro, Brazil, Abstracts, p. 186-187. Republicado en: 1999, IV. Congreso de Exploracin y Desarrollo de Hidrocarburos, IAPG, Tomo II, p. 967-968, Buenos Aires. Villar, H. J., L. Legarreta, C. E. Cruz, G. A. Laffitte & G. Vergani, 2005, Los cinco sistemas petroleros coexistentes en el sector sudeste de la Cuenca Neuquina: definicin geoqumica y comparacin a lo largo de una transecta de 150 km, VI. Congreso de Exploracin y Desarrollo de Hidrocarburos, IAPG, Actas CD-ROM, p. 17, Mar del Plata, Republicado en Boletn de Informaciones Petroleras BIP, Cuarta poca Ao 2, N. 3, p. 50-67. Villar H. J., G. A. Laffitte, L. Legarreta, C. Haring & R. Varad, 2008. Las facies orgnicas no marinas de la Cuenca Neuquina: su caracterizacin a partir de registros geoqumicos de pelitas querognicas y petrleos. XVII. Congreso Geolgico Argentino, S. S. Jujuy, Actas. https://www.se.gob.ar/datosupstream/reporte.php http://www.energia.gov.ar/contenidos/archivos/Reorganizacion/contenidos_didacticos/publicaciones/formaciones_geologicas.pdf

4Apud Higonet Luis Alfredo, Segurado Claudio Alberto