geología de yacimienos de hidrocarburos
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GEOLOGIA DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS
CAPITULO IV
DESCRIPCIÓN MICROSCOPICA DE
UN YACIMIENTO
Ing° Gregorio Mechato Quintana
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE PETROLEO
GEOLOGIA DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS
Los yacimientos de petróleo se pueden investigar desde dos puntosde vista :
En forma microscópica y
En forma megascópica.
EN FORMA MICROSCOPICA
al estudiar bajo un microscopio un núcleo de una roca reservorio , se observa que está compuesta de un esqueleto mineral y de espacios intercomunicados.
Estos espacios están entrelazados y pueden contener petróleo, agua, o gas.
Por lo tanto ésta clasificación se basa en las variaciones de la mineralogía de las rocas de acumulación.
Pore
QuartzGrain
CLASIFICACIÓN MICROSCOPICA DE YACIMIENTOS DE PETROLEO DE ORIGEN SEDIMENTARIO
Las rocas reservorio son generalmente de origen sedimentario; sin embargo el petróleo y gas se encuentran ocasionalmente en rocas ígneas o metamórficas Las rocas sedimentarias que contienen petróleo pueden dividirse en dos grandes grupos: clásticas y químicas
Los sedimentos clásticos o detríticosLos sedimentos clásticos o detríticos Provienen de la desintegración de las rocas ígneas, Provienen de la desintegración de las rocas ígneas, metamórficas o de otras rocas sedimentarias, por medio de metamórficas o de otras rocas sedimentarias, por medio de un proceso de meteorización, erosión y transporte a una un proceso de meteorización, erosión y transporte a una cuenca de sedimentación. Esta precipitación es selectiva en cuenca de sedimentación. Esta precipitación es selectiva en tiempo y lugar (arenas y lutitas).tiempo y lugar (arenas y lutitas).
Los sedimentos químicosLos sedimentos químicos pueden formarse como resultado de dos procesos: pueden formarse como resultado de dos procesos: desarrollo orgánico y precipitación, proceso por el cual se desarrollo orgánico y precipitación, proceso por el cual se han formado la mayoría de los han formado la mayoría de los carbonatoscarbonatos (calizas y (calizas y dolomitas), o por evaporación del agua de mar en cuencas dolomitas), o por evaporación del agua de mar en cuencas cerradas, lo que resulta en la formación de cerradas, lo que resulta en la formación de evaporitasevaporitas, sal, , sal, anhidrita y yeso. anhidrita y yeso.
MATRIXESTRUCTURA
(QUARZO)
ESTRUCTURA(FELDESPATO)
CEMENTO
PORO
0.25 mm
1. estructura2. Matrix3. Cemento4. Poros
Engineering“matrix”
Geologist’s Classification
Componentes principales de areniscas
4 Componentes principales de Areniscas
Estructura ( Framework )Granos detríticos del tamaño de arena (y limo )
Matriz Material detrítico del tamaño de la arcilla y limo Cemento Material precipitado post depositación, durante el
entierro. Cemento llena los poros y reemplaza los granos de la estructura
Poros Espacio entre los componentes descritos arriba.
ORIGEN, COMPOSICIÓN MINERAL Y
TEXTURA DE LAS ROCAS
COMPOSICIÓN MINERAL las rocas están formadas de
ciertos minerales agregados en determinada forma.
El más importante de todos los minerales sedimentarios es el cuarzo o mejor dicho el grupo de los sílices. Según la forma en que se origina, existen varios tipos de cuarzo (ígneo, sedimentario, metamórfico).
Todas las rocas tienen dos propiedades fundamentales composición y textura. Las demás propiedades como estructura, densidad, color, propiedades eléctricas, porosidad, permeabilidad, son derivadas de éstas dos características fundamentales.
KF
PRF KF
P
KF = Potassium Feldspar PRF = Plutonic Rock Fragment
Q = Quartz P = Pore
Norphlet Sandstone, Offshore Alabama, USAGrains ~0.25 mm in Diameter/Length
ESTRUCTURA DE LOS GRANOS
COMPOSICIÓN MINERAL
Las arcillas y las micas, y en ciertas áreas algunos feldespatos, son también minerales importantes.
Otros se pueden formar durante el proceso de sedimentación: carbonatos, sulfatos y compuestos de hierro.
Finalmente, existe un grupo muy pequeño pero seleccionado de minerales accesorios, tales como turmalina, zircón, granate, etc.
TEXTURA DE LAS ROCAS
la clasificación de los sedimentos es de carácter químico o totalmente textural (conglomerados, areniscas, lutitas, calizas)
La formación de un sedimento requiere la desintegración de una roca más vieja que más tarde se junta, después de haber sido expuesta a una serie de efectos modificadores químicos y físicos (meteorización, transporte, deposición, litificación y diagénesis).
Plantas y animales
AGUA FRESCA / MAR
El agua evita la rápida oxidación del material orgánico
Flujo de sedimentos
Lluvias
vientos
TEXTURA DE LAS ROCAS
La corteza de la tierra está compuesta esquemáticamente de varios estratos agrupados en tres capas.
La composición básica mineral de los sedimentos que se originan de cada una de estas tres fuentes varía considerablemente.
sedimentarias
metamórficas
Ígneas
ROCAS
PizarrasPizarrasFilitas Filitas EsquistoEsquistossBasamento Basamento cristalino : cristalino : Gneis Gneis EsquistosEsquistos
Areniscas Arcillas Lutitas Calizas Evaporitas
Naturalmente, gran parte de las propiedades del Naturalmente, gran parte de las propiedades del nuevo sedimento dependerán de la roca original.nuevo sedimento dependerán de la roca original.
Cuarzos Cuarzos Cuarzos y micas Cuarzos y micas Cuarzo y Cuarzo y feldespatosfeldespatos
SedimentariSedimentarias as MetamórficaMetamórficassÍgneas Ígneas
CuarcitasCuarcitasGrauvacasGrauvacas Arcosas Arcosas
Minerales resultantes
Rocas resultantes
EROSION
ORIGEN DE LOS SEDIMENTOS
El carácter petrográfico del área proveedora, y consecuentemente el carácter mineral que adquiere el sedimento producido de dicha fuente, están relacionados con el grado de deformación (diastrofismo) de la corteza terrestre
Deformación de la corteza terrestre
Las velocidades de las corrientes de agua y la rata de precipitación química pueden cambiar rápidamente de un lugar a otro del fondo de mar y producir una mezcla de sedimentos que aparentemente es confusa
Para entender los cambios de textura y evitar confusiones, se debe recordar que dichos cambios, reflejan una diferencia en la concentración de los productos finales de sedimentación, que consisten de arena, arcilla y cementos químicos
Muchas texturas se pueden superponer sobre esta escala Muchas texturas se pueden superponer sobre esta escala mineral generalmineral general
TEXTURA DE LAS ROCAS
La mayoría de los sedimentos son depositados bajo agua
A medida que la velocidad del agua disminuye, los granos de arena más grandes transportados en la corriente comienzan a depositarse
Por consiguiente las areniscas y lutitas resultan de cambios locales en la velocidad de la corriente.
Al mismo tiempo los carbonatos o sílices pueden ser precipitados químicamente del agua de mar.
Si la rata de precipitaciones química es elevada, la cantidad de cementos químicos formados (calizas) puede exceder considerablemente la cantidad de granos de arena depositados por el proceso mecánico.
TEXTURA DE LAS ROCAS
La composición mineralógica de la fracción de La composición mineralógica de la fracción de arena permite obtener una idea sobre la arena permite obtener una idea sobre la historia diastrófica de la regiónhistoria diastrófica de la región..
Las cuarcitas, grauvacas y arcosas reflejan los movimientos de la tierra en una escala grande y por consiguiente, son los tipos predominantes de sedimentos.
COMPOSICIÓN DE YACIMIENTOS GRANULARES CONSOLIDADOS Y NO CONSOLIDADOS
YACIMIENTOS GRANULARES
CONSOLIDADOS Y NO CONSOLIDADOS
CUARZOSOS
De GRAUVACA
De ARCOSA
YACIMIENTOS DE SEDIMENTOS
Período de quietud OrogénicaLlanuras costeras relativamente planas Bordeadas por mares poco profundos período de deformación moderada de la corteza terrestre (orogenia geosinclinal) Una plataforma continental más corta que en el caso anterior. Período de diastrofismo intenso de la corteza terrestre Ciertas áreas quedaron más pronunciadamente elevadas que otras
YACIMIENTOS DE CUARCITAS
• Lo contrario sucede con las llanuras costeras relativamente planas, bordeadas por mares poco profundos
• Favorece una descomposición química de larga duración y la precipitación de sedimentos químicos y arenas limpias de cuarcita .
La porosidad en estos sedimentos está controlada por la presencia o ausencia de cementos de sílice o de carbonato. Si estos cementos llegasen a ser eliminados por trabajos de acidificación, el esqueleto sólido de la roca podría desmoronarse, lo que resultaría en un arenamiento del pozo. Pero, en ciertos casos, esto no ocurre debido a que barita, glaucomita, pirita y yeso constituyen parte del cemento químico y estos minerales no son afectados por las soluciones ácidas.
Tanto la permeabilidad vertical como la horizontal se desarrollan bastante bien y debido a la extensión superficial y continuidad lateral de las formaciones, el tipo de empuje predominante es el hidrostático.
La recuperación de petróleo por métodos primarios de producción es bastante efectiva, lo que tiende a limitar el empleo de métodos de recuperación secundaria o terciaria en una etapa posterior.
Características de los yacimientos cuarzosos
El poderoso empuje estructural hacia arriba,expone el granito a la l poderoso empuje estructural hacia arriba,expone el granito a la zona de erosión, ocasionando el hundimiento rápido de la cuenca zona de erosión, ocasionando el hundimiento rápido de la cuenca sedimentaria y produciendo un relieve abrupto, lo que aumenta la sedimentaria y produciendo un relieve abrupto, lo que aumenta la erosión y sedimentación mecánicaerosión y sedimentación mecánica
YACIMIENTOS DE ARCOSAS
Debido a la intensa actividad orogénica que ocurre junto con la sedimentación, existen muchas posibilidades para la formación de estructuras geológicas cerradas: anticlinales, bloques fallados, etc
Bajas permeabilidades verticales en combinación con permeabilidades horizontales que permiten movimiento de los fluidos con bastante facilidad en una dirección paralela a las superficies de estratificación.
Durante la etapa de producción primaria, la estratificación de las capas requiere de programas de terminaciones múltiples en los pozos.
La presencia de permeabilidades heterogéneas no permite obtener altas recuperaciones, quedando gran cantidad de petróleo atrapado en lentes. Por consiguiente, estos campos llaman la atención para proyectos de recuperación secundaria
Sin embargo, la inyección de agua trae consigo el problema de la reacción entre el agua y las arcillas inestables, especialmente la montmorillonita, que causa hinchamiento de las arcillas
Características de los yacimientos de arcosa
Como consideración general se puede ver que la composición
mineral está directamente relacionada con una estructura y
textura predominante, con un determinado tamaño y tipo de
cuerpo sedimentario, y con un cierto tipo de campo de petróleo
Un entendimiento adecuado de los sedimentos debe ser
descriptivo y genético; debe saberse de qué está compuesto el
sedimento, cómo se formó, cómo se acumuló el petróleo en la
roca, y en consecuencia, encontrar la mejor forma de producir
este petróleo
CONCLUSIÓN
FORMACION ARENISCAS TALARAFORMACION ARENISCAS TALARA