Manual de Geología Petrolera

Unidad:Instituto Tecnológico Superior de

Coatzacoalcos.Edición No. 1

Fecha de Edición: Agosto 2014

Mes / AñoDepartamento:

Ingeniería Petrolera

Nombre de la academia: Petrolera

Nombre de la materia: Geología Petrolera

MANUAL DE PRÁCTICAS BASADO EN COMPETENCIAS

MATERIA: GEOLOGÍA PETROLERA








CARRERA: INGENIERÍA PETROLERA

CLAVE DE LA ASIGNATURA: PED-1015

SATCA: 2 - 3 - 5








SEMESTRE: 1º

ELABORADO POR: ARMANDO ALAFITA VALENCIA








MARÍA DE LA LUZ FLORES DEL ANGEL

Revisión Autorización

H. Academia de Petrolera

Jefe de División de Petrolera








ÍNDICE DE PRÁCTICAS

No. de

Práctica

Nombre de la práctica Página

N° 1 Características físicas y químicas de la tierra (ensayo) 5








N° 2 Minerales que se explotan en México (ensayo) 8

N° 3 Principales tipos de estructuras geológicas (ensayo) 11

N° 4 La estratigrafía y su importancia dentro de la geología petrolera (ensayo)

14

N° 5 La geología y su importancia en la perforación de pozos petroleros (ensayo)

18








PRESENTACIÓN








El presente manual tiene como finalidad que los estudiantes adquieran los

conceptos básicos en el área de geología, abarcando desde los principios

fundamentales hasta lograr la comprensión de sus aplicaciones en la ingeniería.








Durante el desarrollo de la materia se realizaran una serie de ejercicios que le

permitan al estudiante conocer las etapas de la geología, las diferentes disciplinas

con las cuales se apoya y se relaciona; así como el estudio de las diferentes

teorías sobre el origen del universo, el sistema solar, los planetas y

específicamente las características físicas y químicas de la tierra; definir los








diferentes materiales que componen la tierra, desde identificar un mineral, el

origen de las rocas, así como los agentes químicos, biológicos y atmosféricos que

intervienen en su deterioro. Al igual que el estudio de la estructura de las grandes

masas rocosas y su comportamiento. Trabajará en la importancia que ha tenido el

paso del tiempo sobre la tierra y de las diversas transformaciones que ha sufrido.








Finalmente conocerá la importancia e impacto que tiene la geología ante la sociedad, así

como también su contribución en el desarrollo humano.








COMPETENCIAS A DESARROLLAR.

Competencias específicas Competencias genéricas

El alumno conocerá, analizará y utilizará

los conceptos básicos de la geología, su

Competencias instrumentales

• Capacidad de búsqueda, selección y








clasificación e importancia en la

localización, reconocimiento y producción

de hidrocarburos (aceite y gas).

análisis de información en distintas fuentes.

• Comunicación oral y escrita.

• Desarrollo de habilidades de investigación

de campo.

Competencias interpersonales

• Trabajo en equipo.

• Habilidades interpersonales.








Competencias sistémicas

• Habilidades de Investigación.

• Capacidad de auto-aprendizaje.

• Habilidad para trabajar en equipo.








Práctica No. 1

Nombre de la práctica: Características físicas y químicas de la tierra (ensayo)








1. Competencia específica a desarrollar.

El alumno realizará un ensayo de un máximo de 10 cuartillas en el que expondrá las características físicas y químicas de la corteza terrestre

2. Introducción.








Aproximadamente el 99% de nuestro planeta está constituido solamente por 14

elementos que son: Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P, C, O, H, N. Estos son

llamados elementos mayores. Los otros elementos naturales (más de 70) son tan

escasos que prácticamente no intervienen en la caracterización de los materiales.

Éstos son llamados elementos traza; esto es: las características como

mineralización, densidad, etcétera, son principalmente determinadas por la

abundancia de los elementos mayores. De esta manera se puede definir una








composición tipo para rocas y minerales; así por ejemplo las rocas riolitas

contienen aproximadamente 70% de SiO2 y de 4 a 5% de K2O mientras que las

rocas basálticas tienen aproximadamente 45-50% de Si02 y ~1% de K20. Así se

puede ir numerando una a una las concentraciones típicas para cada tipo de roca.

Sin embargo, el argumento inverso no es aplicable pues un granito (roca intrusiva)

tiene una composición (~70%, SiO2 y ~4% K20) parecida a la riolita, una roca

extrusiva, pero por tratarse de ambientes de emplazamiento diferente son rocas








diferentes. Una de ellas cristalizó enterrada (intrusiva), la otra fue emplazada en la

superficie (extrusiva).

3. Material, Equipos y Reactivos

Materiales Equipos Reactivos








Material impreso Pluma fuente de tinta

azul o negra. Hojas blancas o de

reciclaje

No aplica No aplica

4. Procedimiento.








De manera individual el alumno en base a lecturas de material especializado,

hará un ensayo de un máximo de 10 cuartillas.

5. Cuestionario.No aplica








6. Referencias bibliográficas.

1. Tarbuck Edward, Lutgens Frederick. 2005. Ciencias de la Tierra.

2. Heller y Sola. Geología y Ciencias Afines.

3. Arellano G.J., De la Llata R. R., Carreón M.M:A., Villarreal M.J.C., Morales Barrera, W.V., 2002. Ejercicios de Geología Estructural, Facultad de Ingeniería, UNAM.








4. BerkowitzNorbert. 1997. FossilHydrocarbons. Chemistry and Technology.Academic Press, United States of America.

5. Davis H. George, 1984. Structural Geology of rocks and Regions. John Wiley & Sons, New York.

6. Link K. Peter. 2001. Basic Petroleum Geology. Society of Petroleum Engineers, OGCI United States of America.








7. Miall Andrew D. 1990. Principles of Sedimentary Basin Analysis.Springer, SecondEdition, New York.

8. Pemex, Exploración y Producción. Las Reservas de hidrocarburos de México, Vol. I y Vol. II. Pemex, México, D.F.

9. Press Frank and Siever Raymond, 1998. Understanding Earth. W. H. Freeman and Company, Second Edition, United States of América.








10. Vera Torres, J.A., 1994. Estratigrafía, Principios y Métodos. Editorial Rueda,

Madrid.








Práctica No. 2

Nombre de la práctica: Minerales que se explotan en México (ensayo).









El alumno realizará un ensayo de un máximo de 10 cuartillas en el que

expondrá las características de los minerales, su importancia en México pero

sobre todo su explotación y producción en nuestro país.








2. Introducción.

Aunque casi siempre pasa inadvertido, la satisfacción de las necesidades

humanas conlleva al uso de los minerales. Ya sea como materia prima, o

como energéticos, los minerales están presentes en los bienes y servicios que

usamos diariamente. Así, la explotación minera es un proceso inevitable de

nuestras civilizaciones.








México es un destacado productor de minerales a nivel mundial y de amplia

tradición minera. Durante el desarrollo de la minería en el país se han

generado beneficios sociales y económicos; sin embargo, poco sabemos

acerca de los costos detrás de la explotación de los minerales. Aunque

muchas veces imperceptibles, los problemas ambientales constituyen la

consecuencia negativa de la demanda de minerales que usamos a diario.








Debido a la naturaleza de la minería, ésta tiene que buscar continuamente

nuevos yacimientos que remplacen a los ya agotados. Tras el abandono de

las minas, existe un legado de problemas ambientales que afectan

principalmente el ámbito local. El deterioro imposibilita en el corto y mediano

plazo, aprovechar las tierras afectadas para desarrollar otras actividades

productivas. Además, el detrimento en la funcionalidad de los ecosistemas,

supone el perjuicio de los bienes y servicios ambientales que también la








sociedad requiere. Esto tiene mayor relevancia cuando se trata de minas

superficiales, donde se retira todo aquello que está por encima del yacimiento.

La demanda de minerales por un lado, y la necesidad de contar con

ecosistemas funcionales por el otro, conducen hacia la adopción de

estrategias orientadas a reducir sus impactos ambientales negativos. En este

sentido, la restauración ecológica es un elemento necesario para contrarrestar








el deterioro y favorecer la integración de la funcionalidad y potencial biológico

de los ecosistemas; es decir, para disminuir los costos de la explotación

minera.












reciclaje

No aplica No aplica

4. Procedimiento.










9. Press Frank and Siever Raymond, 1998. Understanding Earth. W. H. Freeman and Company, Second Edition, United States of América









Madrid.








Práctica No. 3

Nombre de la práctica: Principales tipos de estructuras geológicas (ensayo).









El alumno elaborará de manera individual un ensayo de un máximo de 10

cuartillas en el que explicara e ilustrará las principales tipos de estructuras

geológicas y la importancia de cada una de ellas dentro del ámbito petrolero.

2. Introducción.








El término Estructuras Geológicas se emplea para describir la masa rocosa,

considerando las tres direcciones.

Las principales están compuestas por un conjunto de otras pequeñas las

cuales han sido formadas por los procesos de sedimentación magmática y

Deriva Continental, así como por el ascenso y descenso del nivel de la

superficie terrestre.








La unidad estructural de las Rocas Sedimentarias se denomina canal o

estrato. Un grupo de tales capaz se llama Formación y a menudo está

compuesto de distintos tipos de roca como Lutita, Areniscas y Calizas.

Después de millones de años de sedimentación, el movimiento ascendente del

lecho oceánico eleva a las rocas dando lugar a la formación de las

características topográficas. Este movimiento provoca que las formaciones de








rocas se sobresalgan del plano horizontal como las estructuras en forma de

domo. Entonces se dice que las capas buzan, es decir, tienen echado o

inclinado hacia abajo de la horizontal.

La compresión de la corteza terrestre provoca que las capas se plieguen

formando estructuras denominadas anticlinales y sinclinales.












reciclaje

No aplica No aplica








4. Procedimiento.













Madrid.








Práctica No. 4








Nombre de la práctica: La estratigrafía y su importancia dentro de la geología

petrolera (ensayo).









El alumno realizará un ensayo de un máximo de 10 cuartillas en el que

expondrá la importancia de la estratigrafía dentro del ámbito de la geología

petrolera.

2. Introducción.








La primera definición en 1865, consideraba a la estratigrafía como una rama

de la geología que estudia el orden y posición relativa de los estratos.

En 1957, Dumbar y Rodgers editaron el libro “Principios de la estratigrafía”,

donde consideraban que se debía incluir el estudio de:

a) Composición, textura y estructura de las rocas estratificadas y

sedimentarias.








b) Meteorización, transporte y sedimentación (procesos modificación)

c) Relaciones areales (horizontal) y temporal (vertical) de las rocas

estratificadas, así como las sucesos impresos en la estratificación que nos

permiten deducir la historia de la roca.

1) Serie local 2) Correlación 3) Historia








En sentido estricto la estratigrafía se encarga del estudio de este ultimo

apartado c), que marca los objetivos principales.

1) Serie local o sucesión estratigráfica

Se trata de estudiar los materiales del estrato, la delimitación de la unidad,

ordenación temporal, a fin de levantar una serie estratigráfica de los estratos








de la localidad, lo más exacta posible. La ordenación temporal se lleva a cabo

colocando los más antiguos abajo y los más modernos arriba.

2) Correlación

Se trata de establecer la relación o equivalencia entre dos o mas series

locales, comparando los materiales o estudiando el contenido fósil.

(correlación litológica o temporal). Desde el punto de vista litológico son








equivalentes cuando son el mismo material. Y desde le punto de vista

paleontológico, son equivalentes cuando tienen igual edad, y distinto material.

3) Historia

Interpretación el registro estratigráfico a fin de saber que ha sucedido en la

superficie terrestre a lo largo de la historia y de la formación del estrato.








En estos aspectos coincide con la geología histórica y paleogeografía

(distribución geográfica de los fósiles).

En 1960, Séller la definió como el estudio e interpretación de las rocas

sedimentarias y estratificadas, así como el estudio de la secuencia, y la

correlación y cartografía de las unidades estratigráficas (relación entre ellas y

representación en un mapa).








En 1977, Corrales y colaboradores la definieron como el estudio e

interpretación de los procesos registrados en las sucesiones sedimentarias,

que nos permite conocer la disposición sedimentaria, así como establecer la

correlación y los sucesos para su ordenación temporal.

También, estamos relacionando, en estas definiciones, las rocas

sedimentarias y estratificadas. Esto se debe ha que hay pocas rocas








sedimentarias no estratificadas (yeso...) y viceversa (debidos a procesos

volcánicos; piroclastos).

La sedimentologia y paleografía son la base de la geología histórica.












reciclaje

No aplica No aplica

4. Procedimiento.









Madrid.








Práctica No. 5








Nombre de la práctica: La geología y su importancia en la perforación de pozos petroleros (ensayo).


El alumno se aborda la relevancia que tienen las actividades de corte, manejo

y análisis de laboratorio de los núcleos de perforación de pozos petroleros,








para la evaluación de las formaciones geológicas, en relación con la

caracterización, la evaluación y el aprovechamiento de los yacimientos

petroleros.

2. Introducción.

En las formaciones geológicas donde se encuentran emplazados los

yacimientos petroleros, diversos tipos de rocas desempeñan funciones como








elementos estructurales, recipientes de almacenamiento de hidrocarburos,

agua y energía calorífica, así como barreras impermeables y medios de

transporte de la energía y de los fluidos. Entre las propiedades más

importantes que se utilizan para describir estas funciones se encuentran la

porosidad, la permeabilidad, la compresibilidad del volumen de poros, el factor

de resistividad de la formación, el exponente de saturación, la velocidad de las

ondas acústicas P y S, las permeabilidades relativas, las presiones capilares,








las constantes elásticas y otras propiedades mecánicas, el coeficiente de

dilatación térmica, la conductividad térmica, la difusividad térmica y el calor

específico.

La ejecución de una amplia variedad de actividades relacionadas con las

etapas de exploración, localización, evaluación y desarrollo de los yacimientos

petroleros, depende fuertemente de que se tenga un buen conocimiento de la

magnitud y de la variabilidad espacial de estas propiedades. Tanto la








factibilidad técnica como la económica de desarrollar un prospecto de

yacimiento petrolero, dependen de que las rocas que intervienen exhiban una

combinación adecuada de sus propiedades, para así constituir una estructura

geológica confinante y almacenadora de hidrocarburos, que sea factible de

desarrollarse técnicamente, a la vez que tenga el potencial de redituar un

beneficio económico.












reciclaje

No aplica No aplica








4. Procedimiento.











7. Miall Andrew D. 1990. Principles of Sedimentary Basin Analysis. Springer, Second Edition, New York.











Madrid.

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