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La diagénesis y la calidad del yacimiento

A partir de los sedimentos se depositan instantáneos, son sometidos a

procesos físicos, químicos y las fuerzas biológicas que definen el tipo

de rocas que se convertirá. el combinado materia colectivamente

fluido y orgánico conocido como finalmente diagénesis voluntad

determinar la viabilidad comercial de un depósito.

Syed A. Ali Sugar Land, Texas, USA

William J. Clark William Ray Moore Denver, Colorado, USA

John R. DribusNew Orleans, Louisiana, USA

Verano Oilfield Review 2010: 22, no. 2.Copyright © 2010 Schlumberger. Por su colaboración en la preparación de este artículo, se agradece a Neil Hurley,Dhahran, Arabia Saudita, y Bruce L. Railsback, TheUniversidad de Georgia, Athens, EE.UU..1. No hay un acuerdo universal sobre la definición exactade diagénesis, que ha evolucionado desde 1868, cuandoCW von Gümbel acuñó el término para explicar postdeposi-transformaciones institucionales, nonmetamorphic de sedimento. paraun debate exhaustivo sobre la génesis de este término:de Segonzac DG: "El nacimiento y desarrollo de laConcepto de diagénesis (1866-1966), "Tierra-CienciaComentarios 4 (1968): 153-201.2. Sujkowski L Zb: "diagénesis", Boletín de la AmericanAsociación de Geólogos Petroleros 42, no. 11(Noviembre de 1958): 2692-2717.3. Krumbein WC: "Los cambios físicos y químicos enLos sedimentos después de la deposición ", Journal of SedimentaryPetrología 12, no. 3 (diciembre de 1942): 111-117.4. Worden HR y SD Burley: "Diagénesis Arenisca: LaEvolución de arena a Stone ", en Burley SD y HR Worden(eds): Diagénesis Arenisca: reciente y antigua. Malden,Massachusetts, EE.UU.: Wiley-Blackwell Publishing,Asociación Internacional de reimpresión SedimentólogosSeries, vol. 4 (2003): 3-44.5. El término "disposición final" se refiere a la deposición inmediata-diatamente anterior entierro final del sedimento, en contraste con laprimeras fases de la deposición, la erosión, la reelaboración yredeposición. Para más información: PW Choquette y Pray LC:"Nomenclatura y Clasificación Geológico de porosidad enLos carbonatos sedimentarios ", Boletín de la AAPG 54, no. 2(Febrero de 1970): 207-250.6. La etapa inicial de diagénesis no comienza hasta que elsedimento finalmente ha llegado a un punto muerto dentro de su actualciclo de erosión, el transporte y la deposición. Cambioso alteraciones que tienen lugar antes de que esta disposición finalson considerados como ajustes de las partículas a sumedio ambiente y no como diagénesis. Para más información sobre laetapas iniciales de la diagénesis: Shepard FP y la Dirección General de Moore:"Texas Central Coast Sedimentación: Características de losAmbiente sedimentario, la historia reciente, yDiagénesis: Parte 1 ", Boletín de la Asociación Americanade Geólogos del Petróleo 39, no. 8 (agosto de 1955):1463-1593.7. Krumbein WC y LL Sloss: Estratigrafía ySedimentación, 2 ª ed. San Francisco: WH Freeman,1963, citado en de Segonzac, referencia 1.

La búsqueda precoz de los yacimientos de petróleo y gas centrada en la adquisición de una visión global de la tectónica regional, seguida de una evaluación más detallada de la estructura local y estratigrafía. En estos días, sin embargo, la búsqueda de la calidad del yacimiento requiere un enfoque deliberado en diagénesis.En su sentido más amplio, diagénesis abarca todos los cambios naturales en los sedimentos que se producen desde el momento de la deposición, continuando a través de litificación compactación y más allá-deteniéndose antes de la aparición de metamorfismo.1 El límite entre la diagénesis y metamorfismo no es precisa en cuanto a la presión o la temperatura, ni hay un límite claro entre la diagénesis y la intemperie.2 Por lo tanto, el dominio nebulosa de diagénesis se encuentra entre los límites mal definidos de meteorización en su parte menos profunda y metamorfismo de bajo grado en su parte más profunda.Estas alteraciones postdeposicionales llevará a cabo en las presiones y temperaturas relativamente bajas comúnmente existentes en condiciones cercanas a la superficie de la litosfera de la Tierra.3

Diagénesis comprende todos los procesos que transforman los sedimentos en bruto a la roca sedimentaria. 4 Se trata de un proceso activo continuamente por el que los conjuntos sedimentarios minerales reaccionar para recuperar el equilibrio con un ambiente cuya presión, la temperatura y la química están cambiando. Estas reacciones pueden aumentar, modificar o destruir la porosidad y la permeabilidad.Antes de la aparición de diagénesis, porosidad y permeabilidad son controladas por la composición del sedimento y las condiciones imperantes durante la deposición. Incluso antes de que se establece, un artículo sedimentarias pueden sufrir cambios entre la fuente -Si se ha erosionado de un

cuerpo masivo de roca o secretadas a través de algún proceso biológico- y su punto de deposición final.5 el agua, hielo o el viento que transporta el sedimento también selectivamente tipo y depósitos de carga de acuerdo con su tamaño, forma y densidad y se lleva componentes solubles. El sedimento puede ser depositado, se resuspendieron y redepositados numerosas veces antes de llegar a su destino final.La diagénesis comienza una vez que una partícula sedimentaria se detiene completamente.6 La naturaleza y la rapidez de los cambios postdeposicionales dependerá del medio de depósito, así como el tipo de sedimentos depositados.7 Como una lámina dada de sedimento se establece, se convierte en la interfaz entre el medio de transporte y el material previamente depositado, con lo que separa dos dominios fisicoquímicas claramente diferentes. En su nueva configuración, el sedimento contiene una variedad de minerales que pueden o no estar en equilibrio químico con el medio ambiente local, y cambios en la composición del agua intersticial, la temperatura o la presión pueden conducir a la alteración química de los componentes minerales.En o por debajo de la superficie de esta nueva capa, el sedimento puede ser vuelto a trabajar localmente por los organismos que la pista, madriguera, ingerir o de otra manera redistribuir el sedimento, a veces, sometiéndolo a alteración bacteriana. Como la deposición continúa, la laminación sedimentaria está enterrado debajo de la interfaz de deposición, formando estratos cada vez más profundos; allí, se encuentra con presiones y temperaturas continuamente crecientes, acompañados por cambios en las condiciones químicas y biológicas. Estas nuevas condiciones promover una mayor consolidación y cementación de los sedimentos sueltos y, finalmente, formar roca litificado.8

Oilfield Review

Los cambios de nivel del mar. El ascenso y la caída del nivel del mar influyen en la ubicación de los depósitos de sedimentos clásticos y controlar los entornos en que los carbonatos se forman. Con la disminución del nivel del mar, el aumento de los flujos de energía son capaces de llevar los sedimentos hacia la cuenca, con el tiempo depositándolos en los complejos de cuña de mar bajo basinloor ventilador. Por el contrario, el aumento del nivel del mar se mueve tierra adentro de la costa, con el depósito más cercano a la costa.

Entre los factores importantes que influyen en el curso de la diagénesis se clasifican como sedimentarios o ambientales. Factores que incluyen el tamaño de las partículas sedimentarias, contenido líquido, contenido orgánico y la composición mineralógica. Los factores ambientales son la temperatura, presión y condiciones químicas. 9 Las partículas en una capa de sedimento puede ser sometido a• compactación, en el cual las partículas se mueven en contacto más estrecho con sus vecinos por la presión• cementación, en el cual las partículas se cubren o rodeada por material precipitado• recristalización, en el que las partículas cambian de tamaño y forma sin cambiar la composición• Sustitución, en el cual las partículas cambiar la composición sin cambio de tamaño o forma• Solución diferencial, en el que algunas partículas estén total o parcialmente disuelto, mientras que otros permanecen sin cambios• authigenesis, en el que las alteraciones químicas causar cambios en el tamaño, forma y composición.Cualquiera de estas transformaciones pueden afectar significativamente la porosidad y la permeabilidad y por lo tanto modificar volumen del depósito y del caudal. Estos efectos son por lo tanto de gran interés para los geólogos e ingenieros de petróleo en sus esfuerzos por optimizar la producción. En efecto, los ingenieros de perforación y producción deben enfrentarse con fenómenos

similares para contrarrestar los efectos de la incompatibilidad de fluido, la movilización de las arcillas y compactación del yacimiento. En este artículo se discute diagene-sis, ya que afecta yacimientos convencionales, centrándose principalmente en la porosidad y la permeabilidad de las rocas cambios siliciclásticos y carbonato.Preparando el escenarioLa porosidad y la permeabilidad son inicialmente controlada por condiciones de sedimentación en el momento de la deposición, pero se cambiaron posteriormente a través de la diagénesis. El ambiente de deposición sienta las bases para los procesos diagenéticos que siguen.Ambientes de depósito de sedimentos siliciclásticos areniscas, de las cuales se forman, son muy diferentes de las de los carbonatos, que pueden formar piedras calizas. Estas rocas también difieren en sus reacciones a los cambios en su entorno.Silicoclásticos son principalmente el producto de la erosión de una fuente de los padres. Son transportados por algún medio (agua dulce, agua de mar, el hielo o el viento) a su sitio de deposición. Deposición de arena se controla mediante el suministro de sedimentos, y el suministro de granos más gruesos, en particular, se ve afectado por la energía del medio de transporte. Para sistemas de agua impulsadas, la energía es en gran parte una función del nivel del mar.Durante los períodos de relativamente bajo el nivel del mar, o las condiciones de cuña de mar bajo, gruesos sedimentos de grano fino se puede llevar más allá de la

plataforma continental que se depositará en la configuración de cuenca marina. A la inversa, durante la subida del nivel del mar, o highstands, clásticos de grano más gruesas son retenidas por los sistemas fluviales o depositados en la playa, en lugar de en profundidad configuración marinos (arriba). Es la configuración cuña de mar bajo que son responsables de la mayoría de los silicoclásticos de grano grueso depositado en aguas profundas cuencas de petróleo. 10

Por el contrario, la deposición de la mayoría de los carbonatos está en gran parte controlada por la actividad biológica marina, que es viable solamente dentro de un rango estrecho de condiciones de luz, nutrientes, salinidad, temperatura y turbidez. Estos requisitos tienden a restringir la mayoría de los carbonatos con relativamente poco profundas tropicales ambientes sedimentarios marinos. Debido a la deposición de carbonato se ve afectada por la inundación de las plataformas marinas de poca profundidad, la mayor parte de sedimentos de carbonato se genera durante highstands del nivel del mar y está restringido durante lowstands. 11

Estas diferencias en la deposición de carbonato siliciclástica y en última instancia, pueden afectar a la calidad del yacimiento. Arena depositada durante highstands puede ser erosionado y transportado aguas abajo durante lowstands. Por el contrario, los carbonatos depositados durante highstands puede ser descubierta durante lowstands, dejándolos expuestos a fluidos meteóricos que las someten a

cambios químicos, reelaboración y modificaciones porosidad como karsting.Una variedad de afloramientos y sus ambientes diagenéticos únicas se han estudiado y descrito ampliamente, lo que lleva a los geólogos reconocen similitudes entre diversos ajustes.Diversos esquemas han sido desarrollados para clasificar los regímenes diagenéticos. Un método, propuesto por Machel, es aplicable a todos los tipos de roca. 12 Esta clasificación se integra criterios mineralógicos, geoquímicos e hidrogeológicos de las rocas clásticas y carbonato. Se divide en los procesos que ocurren en cerca de la superficie, de poca profundidad y configuración de enterramiento intermediateto diagenéticos profundos, además de fracturas y los penachos contaminados con hidrocarburos. 13

Un modelo diferente diagenética fue esbozada por Fairbridge en 1966. Se hace hincapié en el aspecto geoquímico de diagénesis y reconoce tres fases distintas: syndiagenesis, anadiagenesis y epidiagenesis. Cada una de estas fases tiende al equilibrio hasta molesto por cambios posteriores en los parámetros ambientales. 14

Otro esquema de clasificación popular relata carbonato regímenes diagenéticos a la evolución de las cuencas sedimentarias (derecha). Este esquema, propuesto originalmente por Choquette y Pray, está siendo cada vez más aplicada a los procesos clásticos también. 15 Se divide en tres etapas, algunas de las cuales pueden ser excluidas o reactivado repetidamente.Eogenesis es la etapa más temprana de la diagénesis, en el que los procesos postdeposicionales se ven significativamente afectados por su proximidad a la superficie.Durante esta etapa, la química del agua de los poros original, domina ampliamente las reacciones. El límite superior de la zona eogenetic es normalmente una interfaz de deposición, pero puede ser una superficie de nondeposition temporal o erosión. Las acciones límite inferior a los límites gradacional con la siguiente etapa y no está claramente definido, porque la eficacia de los procesos relacionados con la superficie disminuye gradualmente con la profundidad, y muchos procesos están activos a diferentes profundidades. Sin embargo, el límite máximo para eogenesis se estima en 1 a 2 km [0,6 a 1,2 millas], o 20 ° C a 30 ° C [68 ° F a 86 ° F] .16 El cambio más grande en la zona eogenetic es probablemente el reducción de la porosidad de cementación por carbonatos minerales o evaporitas.Mesogenesis es la etapa durante la cual los sedimentos o rocas están enterrados a tales profundidades que ya no están

dominados por procesos directamente relacionados con la superficie. Esta fase, a veces referido como diagénesis enterramiento, se extiende el tiempo entre la etapa inicial de enterramiento y el inicio de la telogenesis. Cementación se piensa que es el principal proceso que afecta la porosidad en la zona mesogenetic, mientras que la disolución es probablemente menor.Telogenesis refiere a los cambios durante el intervalo en el que largamente enterrados rocas se ven afectadas por los procesos asociados con el levantamiento y la erosión.Telogenetic porosidad está fuertemente asociado con discordancias. El límite superior de la zona telogenetic es la interfaz de erosión. El límite inferior es gradacional y se coloca a la profundidad a la que los procesos erosivos se vuelven insignificantes. Cuando una tabla de agua se encuentra presente, el límite inferior de la zona telogenetic extiende a ese punto, que normalmente sirve como un límite efectivo inferior de muchos procesos de meteorización.Disolución por agua meteórica es el principal proceso de formación de la porosidad de la zona telogenetic.Al igual que con el esquema anterior, las clasificaciones más diagenéticos se basan ampliamente; cierta superposición con otros y todos contienen excepciones a la regla.Agentes de CambioSedimentos recién depositados (mezclas de minerales químicamente inestables y materiales detríticos) actúan como bloques de construcción de diagénesis, mientras que el agua y el combustible de materia orgánica del proceso.

>  Regímenes  de  diagenéticos.  La  primera  fase  de  la  diagénesis  produce  en  la  zona  eogenetic.  Los sedimentos  en  esta  zona  son  alterados  por  procesos  cerca  de  la  superficie,  tales  como  disolución meteórica, que puede ocurrir en la tierra, así como algunos downdip distancia en la superficie inferior, extendiéndose  incluso por debajo del nivel del mar. Entierro  impulsará aún más  los sedimentos en  la zona  mesogenetic,  donde  ya  no  están  dominadas  por  los  procesos  directamente  relacionados  con  la superficie.  Con  el  entierro  continuo,  la  roca  se  convertirá  en  metamorfoseado.  Sin  embargo,  con elevación  suficiente,  la  roca  entrará  en  la  zona  telogenetic,  donde una  vez más  influenciados por  las aguas meteóricas. (Adaptado de Mazzullo, referencia 41).

Dentro de un sistema de deposición, los cambios en la temperatura y la presión puede conducir a la separación de diferentes compuestos químicos en mezclas inestables. La liberación de materiales inestables de un área está acompañado por su introducción en otros lugares. El agua juega un papel importante en los procesos diagenéticos, disolviendo un grano, hidratante otros. La actividad química incluso puede cambiar las propiedades del medio de agua en sí misma en el tiempo. 17

El agua es sino uno de muchos agentes de diagénesis; orgánica sedimentos ricos en varios estados de descomposición introducir una serie de reacciones químicas y actividades bacteriológicas que consumen todo el oxígeno disponible. Esto, a su vez, conduce a un entorno químicamente reductor. Bajo presión, los gases de descomposición enriquecer el agua con dióxido de carbono y cantidades menores de metano, nitritos y otros productos orgánicos disueltos.8. Krumbein, referencia 3.9. Krumbein, referencia 3.10. Kupecz JA, J y S Gluyas Bloch: "Reservoir CalidadPredicción de areniscas y carbonatos: UnDescripción general ", en Kupecz JA, J Gluyas y Bloch S (eds):Embalse de predicción de la calidad en las areniscas yLos carbonatos. Tulsa: Asociación Estadounidense del PetróleoLos geólogos, memorias AAPG 69 (1997): vii-xxiv.11. Kupecz et al, referencia 10.Matt-Figura 0312. Machel HG: "Efectos de flujo de agua subterránea sobre el MineralDiagénesis, con énfasis en acuíferos carbonatados, "Hidrogeología Diario 7, no. 1 (febrero de 1999): 94-107.13. Machel HG: "Las investigaciones de diagénesis Entierro enCarbonato de rocas del yacimiento de hidrocarburos, "Ciencias de la TierraCanadá 32, no. 3 (septiembre de 2005): 103-128.14. Fairbridge RW: "Fases diagenéticos: Abstracto"Boletín de la AAPG 50, no. 3 (marzo de 1966): 612-613.15. Choquette y Pray, referencia 5.16. Worden y Burley, referencia 4.17. Sujkowski, referencia 2.

Esta agua fortificada se convierte en un fuerte solubilidad en disolventes, el aumento de los carbonatos y en algunos casos, actúan contra la sílice en las areniscas. 18

Las arcillas son también importantes para la ecuación diagenéticos. Ellos son responsables de la formación de granos fácilmente compresibles, cementos y poros cristales de obstrucción. Algunas arcillas forman antes de la deposición y se mezcla con los granos minerales de tamaño arena durante o inmediatamente después de la deposición, mientras que otros desarrollan dentro de la arena después de su entierro.Estas arcillas se clasifican como arcillas y alogénicos authigenic, respectivamente.Alogénico, o detrítico, arcillas se originan como matriz dispersa o arena (para adoquín) tamaño barro o clastos de esquisto. 19 Estas partículas pueden ser transportadas por el agua intersticial a la baja o migrar lateralmente para infiltrarse en arenas previamente depositados. Las partículas individuales de arcilla pueden dispersarse a través de

una piedra arenisca o puede acumularse para formar láminas delgadas. Las arcillas también se pueden flocular en agregados de arena de tamaño. 20 Otro tipo de agregado es la arcilla o el barro "destrozar" clastos erosión de las capas previamente depositadas. Un mecanismo similar está en el trabajo en fragmentos reelaborados de la tercera edad o las pizarras mudstone que se depositan como arena de tamaño o más grandes agregados. Arcillas alogénicas también pueden ser introducidos en arenas como pellets de lodo biogénicos que se producen a través de la ingestión y excreción por los organismos. Estos gránulos pueden ser retenidos en madrigueras o transportados como partículas de detritos. La actividad biológica tiende a homogeneizar el lodo y arena (arriba).Todos los tipos de arcilla puede ocurrir como componentes de detritos. Bioturbación, la masa de flujo y deformación sedimento blando son otros modos para la introducción de las arcillas en el tejido de areniscas marinas, mientras que la infiltración mecánica es

el modo para areniscas continentales. Arcilla detrítico, de la química mineral que sea, se presenta como pequeños granos de abrasión, harapientos y, naturalmente, se acumula en los espacios de los poros, formando recubrimiento tangencial grano y de poro telas puente.Arcillas authigenic, a diferencia de las arcillas alogénicas, se desarrollan dentro de la arena después de su entierro.Pore-química del agua y la composición de las rocas influyen fuertemente en el crecimiento de las arcillas autigénicos, química agua congénita se modifica con el tiempo por nuevas corrientes de agua, a través de la disolución o precipitación de minerales y por cationescambio. 21 Varios componentes de roca, tales como fragmentos líticos, feldespatos, vidrio volcánico y minerales ferromagnesianos (minerales que contienen hierro y magnesio) reaccionan con el agua de los poros para producir minerales de arcilla que puede a su vez experimentan una transformación subsiguiente a otras formas más estables de arcilla. Authigenic arcillas pueden ser reconocidos por su morfología delicado, lo que impide el transporte sedimentario (abajo a la izquierda). Authigenic arcillas en arenisca son típicamenteencuentran en cuatro formas: 22

• revestimientos de arcilla puede ser depositado sobre las superficies de los granos de marco, excepto en los puntos de contacto grano a grano. En los intersticios entre los granos, los revestimientos actuar como arcillas revestimiento del poro.Estas arcillas pueden ser envueltos durante la cementación posterior por un crecimiento excesivo de feldespato y cuarzo. Clorita, illita, esmectita y arcillas capa de mezcla se presentan típicamente como revestimiento de poros.Forros de poro crecer hacia el exterior de las superficies de los granos y, a menudo combinar con los forros en oponerse a los granos en un proceso conocido como poro de puente (abajo). 23

> Arcillas alogénico. Areniscas puede ser infiltrado por una variedad de arcillas de detritos.[Adaptado de Wilson y Pittman, referencia 19, reimpreso con el permiso deSEPM (Sociedad para la geología sedimentaria).]

> Arcillas authigenic. Clorito (izquierda) crece en una forma finamente foliada, en contraste con lala forma de bloque de caolinita (derecha). (Fotografía cortesía de W. J. Clark).

> Pore-puente arcilla. Un contacto de grano es salvado por mezcla de capa de arcilla ilita-esmectita (en el círculo) en esta imagen de microscopio electrónico de barrido.Blocky malezas cuarzo cubrir las superficies adyacentes de granos. (Fotografía cortesía de S. A. Ali.)

• copos de barro individuales o agregados de escamaspuede tapar los poros intersticiales. Estos poros rellenoescamas exhiben ningún pariente alineación aparentea superficies de los granos marco (arriba).• Arcilla minerales pueden parcial o totalmentereemplazar los granos detríticos o llenar vacíos dejados por dis-solución de los granos de marco, a veces pre-servir a las texturas de los granos de acogida quesustituir (arriba a la derecha).• Las arcillas pueden llenar los poros vugular y fracturas.Las interacciones entre arcilla, materia orgánicay el agua se vuelven aún más importantes en el contexto de la piedra arenisca y la porosidad limonita.18. Sujkowski, referencia 2.19. Wilson MD y ED Pittman: "Arcillas authigenic enAreniscas: reconocimiento e influencia en ReservoirPropiedades y análisis paleoambiental, "Diario de Petrología sedimentaria de 47 años, no. 1 (marzo de 1977): 3-31.20. Pryor y Van Wie WA WA: "El 'Sand Sawdust'Un sedimentos del Eoceno de origen Floccule ", Journal ofPetrología sedimentaria de 41 años, no. 3 (septiembre de 1971): 763-769.21. Agua congénita está atrapado dentro de los poros de una roca como la roca se forma. Formación, o intersticial, agua, en contraste, es agua que se encuentra en los poros de una roca, no puede haber estado presente cuando se formó la roca. Agua congénita puede ser más densa y salina de agua de mar.22. Wilson y Pittman, referencia 19.23. Neasham JW: "La morfología de arcilla dispersa enYacimientos de areniscas y su efecto en la piedra areniscaArcillosidad, espacio poroso y propiedades de flujo de fluido, "artículo de la SPE 6858, presentado en la Conferencia Técnica Anual de la SPEConferencia y Exposición, Denver, 9 hasta 12 octubre 1977.24. Cualquier discusión de arenas y arcillas se complica por ambigüedades entre el tamaño de grano y composición mineral.Los granos de arena variar en tamaño desde 0,0625 hasta 2 mm. Cualquier partícula sedimentaria dentro de ese rango puede ser llamado un grano de arena, independientemente de su composición. Sin embargo, debido a que la gran mayoría de los granos de arena se compone de cuarzo [SiO2], se suele entender que el término se refiere a granos de cuarzo a menos que se especifique lo contrario, tal como arena de carbonato. Las arcillas son de grano fino de partículas de menos de 0,0039 mm de diámetro. Los minerales de arcilla más comunes son clorita, illita, caolinita y esmectita.

Arenisca DiagénesisArena recién depositado (el precursor de la piedra arenisca) contiene un conjunto de minerales que varían con la fuente de piedra local y el ambiente deposicional (derecha). Tamaño de la arena granos crear un marco autoportante en el momento de la deposición, las partículas más finas forman una matriz detrítica y el volumen restante es espacio de los poros. Marco de los granos son partículas detríticas, principalmente del tamaño de arena (entre 0,0625 y 2 mm [0,0025 a 0,08 pulgadas] de diámetro), comúnmente compuesta de cuarzo, feldespatos y fragmentos de roca. La matriz detrítica consta de multas mecánicamente transportados (partículas de menos de 0,03 mm [0,001 pulgadas]) que son predominantemente minerales arcillosos. 24 Los minerales constituyentes de este conjunto se formaron bajo una gama específica de condiciones de estado de temperatura, presión, pH y la oxidación únicas para cada mineral. Estas condiciones influyen en la estabilidad físico-química de la composición mineral.Procesos diagenéticos se inician en la interfaz entre el medio deposicional y las capas previas de sedimento. estos procesosse modifican como la capa sedimentaria está enterrado debajo de sobrecarga. Con el tiempo, la arena responde a cambios en la química de presión, la temperatura y el tiempo de poro fluido emergiendo como una piedra arenisca, menos algo de su porosidad original pero quizás con ganancias en la porosidad secundaria.

> Folletos caolinita. Pilas bien formados de caolinita son vistos como material de poros de llenado, junto con cantidades menores de cemento sobrecrecimiento de cuarzo. Folletos caolinita son conocidos por su propensión a migrar y conectar gargantas de poros.(Fotografía cortesía de S. A. Ali.)

Disolución> grano Parcial. Esta fotografía destaca sección delgada depósito porosidad (azul) en este arenisca pobremente clasificados, muy fino (al medio) graneado. Un grano de feldespato (azul cristal, círculo) muestra signos de disolución parcial grano.La porosidad secundaria en esta forma puede mejorar marginalmente producibilidad depósito. (Fotografía cortesía de S. A. Ali.)

> Más que arena. Los componentes volumétricos de arenisca pueden incluir granos marco, la matriz detrítica intergranular, poro cementos de llenado y el espacio de los poros.

Todas las arenas tienen porosidad intergranular que cambia con la diagénesis: macroporos se convierten en microporos, minerales se disuelven y crean huecos. Otros minerales que se disuelven, y luego precipitar como cementos que puede ocluir parcial o completamente el espacio de poros. Porosidad inicial puede ser tan alta como 55%. Ese espacio de poros está ocupado por fluidos, tales como soluciones de agua mineral, o mezclas de los mismos; algunos fluidos de los poros son inertes, mientras que otros reaccionan con cementos previamente precipitados, granos marco o la matriz de la roca.La porosidad y la permeabilidad son parámetros especialmente importantes tanto para el desarrollo diagenéticos y sus efectos sobre la roca del yacimiento. La cantidad de agua u otros líquidos y su ritmo de cómo a través de la red de poros regulan las cantidades y tipos de

minerales disueltos y precipitado, que a su vez puede alterar la manera en rutas y tarifas. Procesos diagenéticos por arenisca que la porosidad de pérdida o modificación se exponen a continuación.Penecontemporaneous pérdida de porosidad Aquellos procesos que se producen después de la deposición, pero antes de la consolidación de la roca que encierra se dice que son penecontemporaneous. Ciertos procesos, como la bioturbación, cayendo y la formación del suelo, caen en esta categoría, a pesar de que puede no ser importante a gran escala, pueden ser responsables de las reducciones locales en arena porosidad.Las actividades de flora y fauna, como las raíces de las plantas, gusanos o bivalvos, pueden alterar la estructura original del sedimento. Crecimiento de las raíces y la absorción química, además de caminar, excavar o actividades de alimentación de

la fauna, redistribuya el sedimento. Reduce la velocidad de sedimentación dar más tiempo a los organismos a rehacer una capa sedimentaria. Bioturbación tiende a tener un mayor impacto en el medio marino que en otros entornos.El hundimiento o desplazamiento cuesta abajo masa, puede dar lugar a una homogeneización de los sedimentos. Esta mezcla recién formado de arena y arcilla tiene sustancialmente menor porosidad de la capa de arena original.Creación del suelo puede ser un agente importante en ambientes diagenéticos tales como abanicos aluviales, barras de agujas y llanuras del delta. Revestimientos del suelo contribuyen a la acidez de las aguas meteóricas que se filtran hacia abajo a la roca subyacente. Las partículas de arcilla generados a través de la formación de suelo podrán ser transportados en suspensión por el agua meteórica para infiltrarse previamente depositadas capas de arena. Allí, las partículas individuales de arcilla pueden dispersarse a lo largo de una piedra arenisca, se acumulan para formar láminas delgadas o adjuntar como revestimientos de arcilla en los granos de arena del marco.Pérdida de porosidad durante el entierro entierro profundo se acompaña de las principales causas de la pérdida de porosidad: compactación y cementación. 25 La compactación reduce el espacio de poro y el grosor de la arena. Cementación puede reducir el espacio de poro o puede dificultar compactación de la arena y la disolución en contacto de los granos.Durante la compactación, los granos de arena se acercan entre sí en virtud de la carga de esfuerzo de sobrecarga o tectónicos, destruyendo existingvoids y expulsar los fluidos de los poros en el proceso. Química y mecánicamente inestables granos, tales como arcillas y fragmentos de roca volcánica, tienden a compactarse más rápido que los granos más estables, tales como el cuarzo. Mecanismos de compactación incluyen la rotación de cereales y deslizamiento, deformación y disolución de presión.El deslizamiento del grano y la rotación son respuestas típicas a la carga en el que una ligera rotación o la traducción de los granos permite bordes de los granos no deformable para burlar las bordes de grano adyacentes,25. Rittenhouse G: "compactación mecánica de arenas que contienen diferentes enfurece Perc de Granos dúctil: Un teórico al ch distintos criterios", 7f e Amen-puede Associah `on de Petro / eum Geo / ogists Bu / / etin 55, no!. 1 (enero 1971): 92-96.26. Wilson TV y DF Sibley: "Solución de presión y reducción de la porosidad superficial en Buried arenita de cuarzo", 77; Amen-e puede Associah `on de Petro / eum Geo / ogists Bu / / eh` n 62, no. 11 (noviembre 1978): 2329-2334.27.Rittenhouse, consulte enc e 25.28. Estilolitas son ondulada o dentada de enclavamiento com-pactación superficies comúnmente en las rocas carbonatadas y cuarzo ricos concentrados que contienen residuos insolubles, tales como minerales de arcilla y óxidos de hierro.

> Guía de grano. Con la continua presión, los contactos intergranulares (parte superior) de cambio tangencial (1) a aplanados (2), cóncavo-convexa (3) y se sutura (4).El tamaño uniforme de los paneles de 1 a 4 destaca la reducción en volumen de sedimento y la porosidad causada por la compactación. La microfotografía de una arenisca grano grueso (abajo) muestra los granos de cuarzo que presentan ambos contactos suturados y los márgenes no modificados de cereales. Carbonato de cemento (C) también contribuye a litificación de esta arenisca. [Adaptado de "El Atlas de la presiónCaracterísticas disolución "http://www.gly.uga.edu/railsback/PDFintro1.html(consultado en junio 16, 2010). Reproducido con permiso de L.B. Railsback de laDepartamento de Geología de la Universidad de Georgia.]

la creación de una disposición más estrecha de embalaje. La cantidad de porosidad que se puede perder depende, en parte, en la clasificación de grano, la redondez y la presión de sobrecarga. La pérdida de la porosidad de la compactación se ha estimado en el rango de 12% a 17% en estudios otros afloramientos. 26Deformación dúctil como grano granos dúctiles se deforman bajo carga, cambian de forma o volumen. Originalmente esférica u ovoide en el momento de la deposición, granos dúctiles se aprietan entre los granos moreresistant marco y se deforman en los espacios de poros adyacentes. Esto reduce la porosidad, mientras que la disminución de espesor estratigráfica. 27 El grado de compactación y la pérdida de porosidad depende de la abundancia de granos dúctiles y la carga aplicada.Compactación deformación inducida también se ve afectada por la cementación, el tiempo y sobre la presión. Areniscas que contienen granos dúctiles experimentan compactación relativamente poco si se cementan antes del entierro de más de unos pocos metros o están fuertemente apoyados por la presión de fluido de los poros en un entorno del subsuelo a sobrepresión. Considerando que la carga de presión de sobrecarga aumento se realiza típicamente por contacto grano a grano, en una condición de sobrepresión algo de la tensión se transfiere a los fluidos dentro del sistema de poros. Fluidos expulsados normalmente con aumento de la presión quedar atrapado y llevar algo de la carga.Quebradizas sedimentos fosilizados también deformarse bajo una carga. Thin granos esqueléticos de animales como los trilobites, braquiópodos y pelecípodos son sometidos a esfuerzos de flexión debido a su longitud. Cuando estos granos se rompen, permitir que recubre los granos a ceder los estrictos acuerdos de embalaje.Puntos Pressnre de disolución de contacto entre granos minerales son susceptibles a la diso-lución, típicamente en respuesta al peso de sobre-carga. La solubilidad mineral aumenta localmente bajo las presiones más altas presentes en los contactos de grano. Estilolitas son el resultado más común de este proceso. 28Disolución de presión puede reducir el volumen a granel y por lo tanto la porosidad. Material disuelto puede ser removido de la formación mediante la migración intersticial aguas; alternativamente, puede ser precipitado como cemento dentro de la misma formación. Granos compuestas por calcita, cuarzo, dolomita, cuarzo y feldespato son comúnmente objeto de disolución por presión.Reemplazo-Este proceso implica ladisolución simultánea de un mineral y

de los granos de estructura de silicato de minerales de carbonato puede ser seguido pordisolución de minerales de carbonato, resultando eventualmente en la porosidad superior a la del sedimento original. Por otra parte, la porosidad y la permeabilidad se puede reducir mediante sustitución de minerales de feldespato rígidos con minerales de arcilla dúctil, que son fácilmente compactado y exprimido en las gargantas de poros entre los granos.Algunos minerales son particularmente susceptibles a la sustitución. Otros, como la pirita, siderita y ankerita, están en el otro extremo del espectro:Sustituyen a otros cementos o granos marco.

la precipitación de la otra (a la derecha). En esta reacción a las condiciones físico-químicas intersticiales,el mineral disuelto ya no está en equilibriocon fluidos de los poros, mientras que el mineral es precipitado.Esta sustitución cambia la composición mineral del sedimento original por la eliminación de minerales inestables y reemplazarlas por otras más estables. Este proceso de equilibración puede ocurrir en el curso de las generaciones venideras, mediante el cual un mineral engendra otra medida que cambian las condiciones del medio ambiente.Sustitución abre el camino a una gran variedad de porosidad y permeabilidad modificaciones. Por ejemplo, la sustitución

La piedra caliza que muestra los efectos de la disolución por presión a lo largo de un estilolita. Por encima de la estilolita son grandes cuerpos redondos pisoidsaccretionary comúnmente compuestas de carbonato de calcio, a continuación es una fina peloidal packstone. Más de la mitad de cada pisoid se ha disuelto, pero la cantidad exacta de sección que falta a cada lado de la estilolita es desconocida. La línea oscura a lo largo de la estilolita es material insoluble. (Fotografía cortesía de W. J. Clark).

Mineral reemplazo. Muy groseramente calcita cristalina que llenaba el espacio de los poros en una dolomía (cristales de dolomita en la parte superior) está siendo reemplazada por anhidrita. La anhidrita es altamente birrefringentes bajo polarizadores cruzados del microscopio, lo que resulta en los colores de luz brillante, azul y amarillo. (Fotografía cortesía de W. J. Clark).

> Cementos comunes arenisca. Un número deestos cementos también se encuentran en las rocas carbonatadas.

> Meteorización de los minerales. La serie reacción Bowen se puede utilizar para trazar la intemperie de ciertos minerales de silicato. Minerales de alta temperatura son menos estables a medida que avanzan más allá de las condiciones en las que fueron formados. Así, en condiciones próximas a la superficie, los minerales formados a altas temperaturas son más susceptibles a la intemperie que los formados en temperaturas más bajas.

El grado de susceptibilidad a la sustitución normalmente sigue una serie mineral estabilidad ordenado en el que los minerales extraídos de su zona de estabilidad son fácilmente reemplazados. Sin embargo, incluso los minerales más estables, como la moscovita o el cuarzo no son inmunes a la sustitución.Cementos cementación se componen de materiales minerales precipitados químicamente a partir de fluidos de los poros. Cementación afecta a casi todas las areniscas y es la principal, pero no el único, método por el cual las arenas lithify en piedra arenisca.La cementación puede reforzar porosidad si es compatible con el marco antes de la arenisca se somete a la compactación adicional. En este caso, la porosidad remanente no se pierde de la compactación, y excelentes propiedades de depósito puede ser conservado a profundidades considerables. Sin embargo, porque las tasas de cementación de reacción en general aumentan con la temperatura, aumentos posteriores en profundidad puede promover la cementación y la correspondiente reducción en la porosidad con la profundidad. Por otra parte, la cementación puede bloquear finas partículas de grano en su lugar, previniendo su migración durante Cómo que de otro modo podrían bloquear gargantas de poros y reducir la permeabilidad. La cantidad y tipo de cemento en una arenisca dependen en gran medida de la composición de los fluidos de los poros y su tasa de cómo a través de los poros, así como el tiempo disponible para la cementación y la cinética de cemento. precipitar reacciones.

Es común para ciertos minerales para formar cementos en areniscas. Más de 40 minerales han sido identificados como agentes de cementación, pero las más comunes son la calcita, cuarzo, anhidrita, dolomita, hematites, feldespato, siderita, yeso, arcillas, zeolitas y barita.La calcita es un cemento de carbonato comunes, como son la dolomita y siderita. Marco de los granos de roca carbonatada fragmentos suelen actuar como cristales de siembra que inician la cementación de calcita.Cuarzo forma típicamente un crecimiento excesivo de cemento en el marco granos de cuarzo y tiende a desarrollar durante la diagénesis entierro a temperaturas superiores a 70 ° C [158] 0.29 Teniendo en cuenta el espacio suficiente para la ampliación, el crecimiento excesivo de cristal seguirá creciendo hasta que se enmascara por completo la superficie del grano de acogida. Los granos adyacentes competir por la disminución de espacio de los poros, interfieren entre sí y generalmente producen desiguales fronteras mutuas forman un mosaico entrelazado de los granos de marco y de sus malezas.Authigenic feldespato se produce en todos los tipos de areniscas, principalmente como malezas alrededor detríticos granos de feldespato de acogida, sino de vez en cuando como cemento o cristal recién formado sin un grano de acogida feldespato. A pesar de los cementos comunes, feldespato son menos abundantes que el carbonato, cuarzo y cementos de barro.Cementos authigenic barro son comunes en las rocas del yacimiento de todos los ambientes de depósito. Los cementos más comunes de arcilla mineral se deriva de caolinita ilita y clorita.

29. Worden y Burley, referencia 4.30. Schmidt V y DA McDonald: porosidad secundaria en el Curso de diagénesis arenisca. Tulsa: AmericanAsociación de Geólogos del Petróleo, AAPG Nota CourseSeries no. 12 (1979).31. Schmidt y McDonald, referencia 30.32. El término "arcillosa'' se utiliza para describir las rocas o sedimentos que contienen arcilla siltor tamaño de partículas que son más pequeñas que 0,625 mm. La mayoría son de alto contenido de arcilla mineral.33. Kupecz et al, referencia 10.

> Disolución. Este feldespato se disuelve parcialmente en virtud de un borde clorito arcilla authigenic. Abrigos Clorita todos los granos. (Fotografía cortesía de W. J. Clark).

Mejora la porosidad en las areniscasTodas las arenas inicialmente tienen poros intergranulares.Porosidad primaria, presente cuando el sedimento se deposita, a menudo se destruye o reduce sustancialmente durante el enterramiento. Sin embargo, otros procesos diagenéticos también puede estar en el trabajo, algunos de los cuales pueden mejorar la porosidad.Porosidad que se desarrolla después de la deposición se conoce como la porosidad secundaria. Se genera normalmente a través de la formación de fracturas, la eliminación de los cementos o lixiviación de los granos de marco y puede formar, incluso en presencia de porosidad primaria. Poros secundarios se pueden interconectar o aislado; esos poros que están interconectados constituyen porosidad efectiva, lo que contribuye a la permeabilidad. En algunos yacimientos, los poros secundarios pueden ser la forma predominante deporosidad efectiva.La porosidad secundaria puede ser importante desde una perspectiva de sistema petrolero. La mayoría de la generación de hidrocarburos y la migración primaria tienen lugar por debajo del rango de profundidad de efectivo porosidad primaria. La ruta de migración primaria y la acumulación de hidrocarburos son comúnmente controlada por la distribución de la porosidad secundaria. 30La porosidad secundaria pueden desarrollar en cualquiera de las tres etapas de diagénesis-antes del entierro, durante el enterramiento encima de la zona de metamorfismo activa o elevación siguiente. Sin embargo, la diagénesis entierro es responsable de la mayor porosidad secundaria. En las areniscas, tal porosidad resulta generalmente de sustitución de cementos de carbonato y los granos o, más comúnmente, de disolución seguido por el lavado de los fluidos de poro para eliminar los productos de disolución. Menores cantidades de porosidad también dan lugar a través de la lixiviación de minerales de sulfato, como la anhidrita, yeso y celestina. En general, la porosidad secundaria se atribuye a cinco procesos: 31• La porosidad producida a través de fracturación-si es causado por fuerzas tectónicas o por la contracción de los componentes de roca: Si estas fracturas posteriormente llenar con cemento, que el cemento puede ser sustituido o disuelto, dandosubir al segundo ciclo de fractura porosidad.• huecos formados como resultado de la contracción causada por la deshidratación del lodo y la recristalización de minerales tales como la glauconita o hematita:La disminución afecta a los granos, matriz, cemento y minerales authigenic autigénicos reemplazo.Los poros generados a través de la contracción varían en tamaño de unas pocas micras en todo el tamaño de granos de arena adyacentes.

• La porosidad creada por la disolución de los granos sedimentarios y de la matriz: Con frecuencia, los componentes solubles están compuestas de minerales carbonatados.Disolución produce una variedad de texturas de poro, y el tamaño de poro puede variar de huecos submicroscópicas a cavidades más grandes que los granos adyacentes.• Disolución de minerales autigénicos que anteriormente sustituidos constituyentes sedimentarios o cementos autigénicos: Este proceso puede ser responsable de un porcentaje significativo de la porosidad secundaria. Minerales de reemplazamiento sontípicamente calcita, dolomita, siderita, zeolitas y arcillas capa de mezcla.• Disolución de cemento authigenic: Al igual que con los granos sueltos, cementos más disueltos están compuestos de minerales carbonatados: calcita, dolomita y siderita, aunque otros también pueden ser localmente importante. Estos cementos pueden haber ocupado la porosidad primaria o secundaria. Esta es quizás la causa más común de la porosidad secundaria.El tamaño, la forma y la distribución de poros en un depósito de piedra arenisca afectar el tipo, volumen y velocidad de producción de líquido. Tres tipos de porosidad claramente influyen en la producción de arenisca depósito:Poros intergranulares se encuentran entre los granos de arena detrítica. Algunos de los yacimientos de areniscas más productivos tienen su mayor porosidad intergranular.Poros de disolución resultan de la eliminación de los carbonatos, feldespatos, sulfatos u otros materiales solubles tales como los granos detríticos, cementos autigénicos minerales o minerales de reemplazo (arriba a la derecha). Cuando el espacio disolución poro esinterconectada con poros intergranulares, la eficacia del sistema de poros se mejora.Muchos depósitos excelentes son un producto de carbonatos que se han disuelto para formar secundaria porosidad intergranular. Sin embargo, si no hay interconexión, no hay porosidad efectiva, dejando los poros aislados, sin mediblematriz de permeabilidad.Microporosidad comprende poros y las aberturas de los poros, o gargantas, con radios inferiores a 0,5 micras.En las areniscas, gargantas de poros muy pequeños están asociados con microporosidad, aunque los poros relativamente grandes, con gargantas de poros muy pequeños no son poco comunes. Los microporos se encuentran en diversas arcillas, así, y areniscas arcillosas tienen comúnmentemicroporosidad significativa, independientemente de si la arcilla es authigenic o detrítico en origen. 32A menos que las areniscas tienen permeabilidad de la matriz medible, pequeñas aberturas de los poros y dar de alta área de superficie en alta saturación de agua irreducible, como se ve a menudo en las areniscas de gas cerradas.

La porosidad es raramente homogénea dentro de un depósito dado. A menudo es posible encontrar variaciones en el tipo de porosidad a través de la extensión vertical de un depósito.Carbonato de diagénesisLa mayoría de los sedimentos carbonatados se producen en los océanos poco profundos y cálidos de organismos marinos cuyos esqueletos o conchas se construyen a partir del carbonato de calcio se extrae del agua de mar. A diferencia de los depósitos detríticos de arena, sedimentos carbonatados no suelen ser transportado lejos de su fuente, por lo que su tamaño, la forma y la separación tienen poco que ver con la energía del sistema de transporte. El tamaño y forma de los poros de los sedimentos carbonatados están más influidas por los materiales óseos, que pueden ser tan variados como los conjuntos de organismos que los crearon (consulte la sección "Solución de carbonato de Complejidad"página 40).Carbonato de sedimentos-compuesta principalmente de calcita, aragonita (una variación de cristal menos estable, o polimorfo, de calcita), calcita o dolomita-magnesiano están hechos de minerales que son muy susceptibles a la alteración química. 33El impacto de Matt-Figura 11 procesos de deposición biológicos y físicos, en combinación con la sobreimpresión diagenética de depósitos químicos metaestables,

puede hacer que la distribución de la porosidad y la permeabilidad en carbonatos mucho más heterogénea que en las areniscas De hecho, el carbonato de calcio se disuelve cientos de veces más rápido que el cuarzo en agua dulce en condiciones normales a la superficie. La disolución y precipitación de carbonato de calcio son influenciados por una variedad de factores, incluyendo la química del fluido, la velocidad de movimiento del fluido, tamaño de cristal, la mineralogía y la presión parcial de CO2.34Los efectos de la inestabilidad mineral de la porosidad puede ser intensificado por el ajuste de agua superficial deposicional, sobre todo cuando los sistemas HighStand carbonato se descubren durante las fluctuaciones en el nivel del mar. La mayoría diagénesis tiene lugar cerca de la interfaz entre el sedimento y el aire, el agua dulce o agua de mar. El lavado repetido por el agua de mar y agua meteórica es una receta para Diage cambio Retie en casi todas las rocas, en particular en forma de soluciones de diferente temperatura, la salinidad o la mezcla de CO2 contenido dentro de sus poros.La porosidad en los regímenes de marina cerca de la superficie diagenéticos es en gran parte controlada por el cómo de agua a través de los sedimentos. Diagénesis entierro superficial está dominado por compactación y cementación con pérdidas de porosidad y permeabilidad El intermedio de régimen enterramiento profundo se caracteriza por la compactación fur-ther y otros procesos, tales como la disolución, la recristalización y la cementación.Cercanos a la mayoría de Suace régimen-las rocas carbonatadas tienen porosidades primarias de hasta el 40% y el 45%, y el agua de mar es el primer fluido para llenar esos espacios porosos. El llenado de los poros primarios por sedimentos marinos internos y los

cementos de carbonato es la primera forma de diagénesis quetendrá lugar en este escenario, y conduce a una reducción significativa de porosidad 35Updip desde el entorno marino, las zonas costeras proporcionar un entorno en el que el agua de mar y el agua dulce puede mezclar En estas aguas subterráneas mezcla-ing y zonas de dispersión, disolución de carbonato crea huecos que mejoran la porosidad y la permeabilidad a veces en la medida en que las cuevas se forman. Otros procesos son también activos en un grado mucho menor, tal como dolomitización y la formación de aragonita, calcita o dolomita cementos.En el interior, la diagénesis cerca de la superficie se alimenta de las aguas meteóricas, que suelen ser infrasaturados con respecto a los carbonatos. El agua de lluvia es ligeramente ácida debido a la disolución del CO2 atmosférico. Cuando el suelo tiene una capa de suelo importante, planta y actividad microbiana puede aumentar la presión parcial de CO2 en la baja se filtra el agua de lluvia. Esto aumenta la disolución en los primeros metros de la sepultura, impulsando así la porosidad y la permeabilidad a través de las rocas de la zona no saturada.En la configuración de evaporíticos, diagénesis hipersalinos es impulsado por el agua subterránea dulce o agua de mar impulsada por la tormenta que se ha encallado en la superficie de tierras. Estas aguas se filtran en el suelo y se sometió a evaporación a medida que fluyen hacia el mar a través de las capas cercanas a la superficie de los sedimentos de carbonato. A medida que se evapore más allá del punto de saturación de yeso, forman cementos dolomíticos finamente cristalinas o minerales de reemplazamiento. En algunos sistemas de petróleo, estas dolomías reflujo formar capas delgadas que actúan como barreras a la migración y los sellos a los hidrocarburos trampa. 36

Régimen sepultura poco profunda cerca de los procesos de superficie puede extenderse al entorno sepultura poco profunda, pero el proceso dominante es la compactación. Entierro conduce a la compactación, que a su vez exprime agua y disminuye la porosidad. Compactación obliga a reorganizar los granos de sedimento en un marco autoportante. Además entierro provoca la deformación del grano, seguido por compactación química incipiente en el que la solubilidad mineral aumenta con la presión. De esta manera, la carga aplicada a los contactos de grano provoca la disolución de presión. Fluidos expulsados reaccionarán con la roca circundante.Intermedio a régimen enterramiento profundo con la profundidad, varios procesos diagenéticos se activan. Compactación química se vuelve más frecuente con la carga adicional. Dependiendo de la composición, minerales de arcilla en la matriz de carbonato o bien puede aumentar o reducir la solubilidad del carbonato. Disolución de presión se ve influenciado por la composición de poros, la mineralogía y la presencia de materia orgánica. Si el material disuelto en los contactos entre los granos no se elimina del sistema por el lavado de los fluidos de poro, precipitará como cemento en las áreas adyacentes de baja tensión. 37La disolución no es sólo un proceso impulsado por la presión, sino que también puede ser resultado de reacciones minerales que crean condiciones ácidas. En la configuración de entierro cerca de la ventana de aceite, la disolución es activa donde descarboxilación conduce a la generación de dióxido de carbo-no, que produce ácido carbónico en presencia de agua. Las aguas ácidas entonces reaccionar con los carbonatos. Si los productos de disolución se añade desde el sistema, este proceso puede crear vacíos adicionales y porosidad secundaria.Con entierro viene aumento de la temperatura y la presión, y los cambios en la composición de las aguas subterráneas. La cementación es una respuesta a temperaturas elevadas, la compactación del fluido mezclado y química, es un producto de disolución precipitación común a este ajuste. Cementos de entierro en carbonatos consiste principalmente de calcita, dolomita, anhidrita. Los granos de la matriz y cementos formados a poca profundidad termodinámicamente metaestable convertido en estas condiciones cambiantes, lo que lleva a la recristalización o la sustitución de los minerales inestables. En carbonatos, minerales comunes de reemplazo son dolomita, anhidrita y sílex.Reemplazo dolomita tiene un marcado efecto sobre la calidad del yacimiento aunque en algunos depósitos que puede ser perjudicial para la producción. Mientras que algunos de los geólogos sostienen que dolomía porosidad se hereda a partir de precursores de piedra caliza, la razón de que los demás la conversión química de la piedra caliza a los resultados de dolomía en un 12% de aumento de la porosidad

> Comparación de porosidad. En ambos areniscas y carbonatos, la porosidad se ve muy afectada por la diagénesis, tal vez más aún en carbonatos. (Adaptado de Choquette y Pray, referencia 5).

ya que el volumen molar de la dolomita es más pequeño que el de la calcita. 38 La permeabilidad, la solubilidad y la tela original de depósito de una roca o carbonato de sedimentos, así como la química, la temperatura y volumen de los fluidos dolomitizante, todos dolomita influencia de calidad de yacimiento.En condiciones de reducción química, diagénesis entierro puede generar dolomita por precipitación como cemento o sustituyendo previamente formadas minerales metaestables en intervalos permeables arrastrados por tibia a caliente enriquecido con magnesio de cuenca y las aguas hidrotermales. 39 Las temperaturas de 60 ° C a 70 ° C [140 ° F a 158 ° F] son suficientes para generar dolomías entierro, y estas condiciones usualmente se alcanzan en tan sólo unos pocos kilómetros de la superficie. En las profundidades del subsuelo, dolomitización no se piensa que es extenso porque los fluidos de los poros y los iones se pierde progresivamente con la compactación continua.Pocos, si alguno, rocas carbonatadas existen en la actualidad, ya que fueron depositados originalmente (derecha). La mayoría son el resultado de uno o más episodios de diagénesis. 40La porosidad secundaria en carbonatosComo lo hace en las areniscas, diagénesis de los carbonatos pueden mejorar las propiedades del yacimiento a través del desarrollo de porosidad secundaria. La porosidad en calizas y dolomías se puede conseguir a través de la disolución postdeposicional. En los entornos eogenetic o telogenetic, la disolución se inicia con el agua dulce. En la configuración de mesogenetic, la disolución es causada por los fluidos del subsuelo generados a través de la maduración de la materia orgánica en el medio ambiente deepburial. 41Durante eogenesis, el desarrollo de la porosidad secundaria es ayudado por una serie de procesos.Disolución está dominado por meteóricas aguas frescas, que se infrasaturada con respecto al carbonato de calcio. Sin embargo, el grado de disolución es determinado por otros factores, tales como la mineralogía de los sedimentos o rocas, el grado de porosidad y carbonato preexistente fractura, la acidez del agua y su velocidad de movimiento en el sistema diagenéticos. 42Durante telogenesis, elevar expone más viejo, antiguo enterrado profundamente rocas carbonatadas a las aguas meteóricas, pero con menos efecto que en la fase de eogenetic. En ese momento, lo que antes eran los sedimentos carbonatados han madurado y consolidado ylitificado para convertirse en calizas o dolomías.Estas piedras antiguas han, en su mayor parte, ser mineralógicamente estabilizado. Los componentes solubles del sedimento, tales como ooides o eogeneticcoral y fragmentos de conchas compuestas de aragonita, probablemente ha disuelto durante las primeras fases. Habiendo mineralógicamente evolucionado hacia una

> Carbonato de porosidad. Durante la creación, la deposición y diagénesis, carbonatos sufren cambios que pueden aumentar o disminuir la porosidad depósito. En el lapso de tiempo geológico, estos procesos pueden repetirse muchas veces y puede ser interrumpida en ocasiones por períodos de elevación (no mostrado), que puede a veces mejorar la porosidad. [Adaptado de Akbar M, M Petricola, M Watfa, M Badri, Charara M,Boyd A, B Cassell, R Nurmi, JP Delhomme, M Grace, B y J Kenyon Roestenburg: "ClassicProblemas de interpretación: Evaluación de carbonatos, "Oilfield Review 7, no. 1 (enero 1994): 38-57].

Diferenciación Sonic. Una comparación de un neutrón crossplot densidad (curva en negro) y de compresión sónica (curva verde) mediciones en el Carril 3 muestra una diferencia (luz azul) atribuido a la porosidad secundaria.

mmenos soluble de bajo magnesio calcita, estas rocasson más resistentes a la disolución de sus precursores eoge-nético. Requiresexposure disolución Además de los líquidos que se infrasaturados conrespeto a la calcita. Cuando esto sucede, cavidades ycavernas pueden formar. Procesos similares pueden, en parte, explicar cómoporosidad secundaria se forma en algunas dolomitas.Cuando calizas parcialmente dolomitizadas sometersetelogenesis, fluidos meteóricos disolver cualquier calcita que queda en la matriz de la roca o de sus partículas componentes. Los componentes calcíticos, siendo mássusceptible a la disolución de agua dulce de dolo-ácaro es decir, dejando poros nuevos en su lugar. Sin embargo, muchos yacimientos carbonatados queSe formaron en aguas profundas todavía tienen que ser levantados o expuesta a las aguas meteóricas; incluso sin el beneficio de eogenesis o telogenesis, que son porosas y permeables. Disolución sin embargo, requiere que los carbonatos se expone a fluidos que se subsaturada en carbonato de calcio. Mayoría de los fluidos connados en entornos más profundos, sin embargo, están saturados con respecto al carbonato de calcio, dejándolos incapaz de disolver las rocas carbonatadas y CRE-namiento porosidad secundaria. De hecho, sólo el sitio opuesto es el caso: Estos fluidos tienden a precipitar

calcita o dolomita de cemento y puede ser inclusocapaz de dolomitización en algunos casos. 43La creación de la porosidad secundaria en la región mesogenetic requiere un modo diferente de disolución. Con el entierro, la materia orgánica en las rocas generadorasmadura y se convierte eventualmente a los hidrocarburos. Durante este proceso, los ácidos orgánicos, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno son expulsados de la roca de la fuente; los gases se combinan con las aguas subterráneas, produciendo ácido carbónico y ácido sulfúrico, respectivamente .44 Estos ácidos migrar lateralmente y verticalmente, disolviendo carbonatos y la creación de porosidad a lo largo de su caminos. Una vez que los ácidos se gastan, los fluidos precipitar cementos de carbonato 0,45 diagénesis por el hecho de escalas diferentes para reconocer los efectos diagenéticos en la porosidad puede conducir a graves errores en el cálculo del volumen del yacimiento y las predicciones de impacto caudal.Diferentes aspectos de la diagénesis puede ser reconocido en la localización del pozo e investigados en el laboratorio. Los avances en tecnología de registro están continuamente mejorando la resolución de las mediciones de la herramienta de línea fija y LWD, y estos datos son valiosos para los intervalos de formación de alta calificación que merecen una mayor atención en el laboratorio. en estecapacidad, registros de pozos son muy buena en proveer un

visión bastante detallada de la litología a lo largo de la longitud de la perforación. El laboratorio está reservado para el estudio de muestras muy pequeñas, por lo general los intervalos de formación básica o esquejes en ultra-microscópico detalle.En la localización del pozo, las complejidades de los diversos procesos genéticos dia-culminan en una cuestión central: la porosidad. En particular, la capacidad de reconocer la porosidad secundaria es crítica para el proceso de formación-evaluación. Dependiendo de la extensión de la conectividad, la porosidad secundaria puede aumentar o disminuir la producibilidad depósito. Aunque los registros de porosidad convencionales no miden directamente la porosidad secundaria, analistas de registros se puede utilizar un método alternativo para obtener esta información. Si los datos de neutrones, densidad y compresión sional-sónicas se obtienen, a continuación, sin con-conectado porosidad secundaria puede ser detectado y cuantificado. Tanto los neutrones y la densidad de las herramientas de responder a la porosidad primaria, interpartícula porosidad de la matriz, así como vuggy secundaria, y fracturar porosidad. Sin embargo, estas mediciones no distinguen entre porosidades primarias y secundarias. Por otra parte, la medición de compresión lentitud sonic responde a la porosidad primaria sólo 0,46 Porosidad datos se pueden comparar después de procesamiento. Los registros de densidad y porosidad de neutrones están corregidos los efectos ambientales y las condiciones de la matriz, entonces crossplot porosidad se calcula. Sónica porosidad de una herramienta acústica se calcula utilizando la misma roca y propiedades de los fluidos utilizados en la evaluación de los datos de densidad de neutrones. Cualquier diferencia entre Sonic y porosidades crossplot representa la fracción de noneffective porosidad secundaria (a la izquierda). Sin embargo, si la porosidad secundaria está conectado, el sónico de porosidad y densidad de neutrones-valores de porosidad generalmente coincidirán y este método no distinguir entre los dos. Por otro lado, suites completas de los registros modernos son bastante expertos en la detección y evaluación de la porosidad secundaria. Registros de pozos de imágenes puede indicar el tipo y la aparición de porosidad secundaria. La resonancia magnética nuclear (RMN)

herramientas pueden ser utilizadas para determinar el tamaño de garganta de poro y la conectividad y deducir secundaria Poros-dad de esas relaciones. La porosidad total, com-puted de los datos de RMN, es generalmente independiente de la matriz y es un indicador de las entradas de la matriz incompatibles para neutrones densidad y los sónicos de porosidad. Multidimensionales de resistividad herramientas de registro puede medir vertical y horizontal anisot-viscosa para inferir porosidad secundaria. Datos sónicos dipolares y multiarray también ayudan estimación anisotropía elástica y conectividad del yacimiento. Registros de espectroscopía puede limitar a litologíasdelimitar zonas de porosidad secundaria, lo que pro-viding una densidad de matriz eficaz, o grano densidad, porosidad de la informática. Los detalles de la cementación, disolución y minucias diagenética otro son, en su mayor parte, revelado en el laboratorio por varias formas de análisis de microscopía o químicos. A menudo delgada sección de estudio y microscopía electrónica de barrido (SEM) se combinan para evaluar diferentes tipos de poros-dad, determinar textura de la roca y anticipar problemas potenciales yacimientos. De sección delgada petrografía es una técnica básica para el estudio de las características texturales de min-rales granos en una roca. Las muestras de roca se muele hasta rebanadas muy finas, que se pulen y se impregna con resina epoxi teñido para mejorar la identificación porosidad. Estas diapositivas de secciones delgadas de muestras de roca se estudian bajo filtrada polar izing luz usando un microscopio petrográfico. Los geocientíficos utilizan microscopía de luz polarizada para observar las propiedades ópticas causadas por

materiales anisótropos que revelan detalles sobre la estructuración y composición de la roca. En algunos casos, las manchas se aplica para ayudar en la identificación de mineralogía, tales como granos de feldespato y cementos de carbonato (a continuación).De sección delgada exámenes son rutinariamente apoyo complementado con otra tecnología sofisticada incluyendo SEM, difracción de 'rayos X (DRX) y catodoluminiscencia (CL). El análisis SEM pareja extrema profundidad de foco con una amplia gama de magnificación para la identificación de minerales o inves-tigating morfología de los poros y de garganta de poro geome-tría La técnica SEM permite geocientíficos para fotografiar la distribución de los minerales detríticos y authigenic y estudiar los efectos de cemento y recubrimientos de grano en la porosidad.

Difracción de rayos X pueden revelar mucho sobre la estructura cristalográfica y composición química de mudrocks y areniscas, y sus fracciones de arcilla. Esta tecnología funciona en el principio de que cada sustancia cristalina produce su propio patrón de difracción único. Cuando una roca se muele hasta un polvo, cada componente se produce un patrón único independiente de las otras, pro-porcionar una huella digital de los componentes individuales para permitir la identificación de la composición mineralógica de la muestra.

Además, cuarzo, feldespato y minerales de carbonato en rocas sedimentarias emitir luz visible, ultravioleta e infrarroja cuando bombardeado por electrones de alta energía. Estas emisiones pueden ser capturados y se muestran como imágenes de color en un microscopio catodoluminiscencia o alcance petro-gráfico. Los resultados de las imágenes de CL puede ayudar a los geocientíficos evaluar la procedencia de los granos minerales detríticos.

Otros métodos químicos de investigación, como el análisis de isótopos estables, están facilitando investiga-ciones de agua intersticial y su efecto sobre los minerales de cementación en las rocas sedimentarias. Por ejemplo, los geocientíficos pueden determinar el origen marino o no marino de aguas de poro por

el análisis de las concentraciones de carbono, oxígeno e isótopos de azufre.

Las compañías de exploración y producción se han utilizado análisis de núcleos y petrofísicas rutinas ción examen durante años. La industria ha hecho muchos logros de estos estudios, incluyendo la mejora de los fluidos de perforación, fluidos de terminación compatibles y una serie de estimulación ácida tratamien-tos, todos diseñados específicamente para superar los efectos de los cementos diagenéticos.

Otras avanzadas de evaluación de formaciones tecnologías, aunque menos comunes, están haciendo incursiones en el área petrolera. Uno de estos avances de rayos X de tomografía computarizada (TC) .47 Al dirigir un concentrado haz de rayos X en una muestra de roca, geoscien-puños pueden obtener rebanadas _Virtual 'que pueden ser resueltos con una escala de micras como una herramienta de investigación, micro -CT scans se utilizan para la caracterización de poros espacio. Una herramienta cada vez más importante en ensayos no destructivos, su aplicación puede extenderse a pruebas de laboratorio de muestras de formación incon-consolidadas o friable. Micro-'TC eventualmente puede conducir a predicciones más precisas de las tendencias de permeabilidad porosidad y cálculos de la presión capilar, permeabilidad relativa y por la saturación residual.

Diagénesis ha sido objeto de investigación y debate desde el 18608, y la industria ha tomado un interés creciente en el tema desde el 194 () s. En el Lugar de la investigación diagenéticos, las compañías de E & P han hecho grandes avances en la adopción de técnicas de evaluación basadas en SEM, XRD y análisis CL. Con la alternativa al curso para evaluaciones completas diagenéticos cada vez menos atractivo, los operadores embrac-ing estas y otras tecnologías en sus intentos por recabar más información y obtener una mayor comprensión de sus yacimientos. -MV