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informacion sobre la preforación de pozos petroleros

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CAPTULO

1

Introduccin

Origen, Migracin y Entrampamiento del Petrleo y Prospeccin PetroleraELORIGEN DEL PETRLEO

...la palabra petrleo se deriva del Latn petra, roca, y oleum, aceite...

Durante ciertas pocas geolgicas caracterizadas por condiciones climticas favorables, el petrleo se compona inicialmente de materias orgnicas provenientes de plantas y animales que crecan y se reproducan en abundancia. A medida que estos organismos pasaban por sus ciclos de crecimiento y extincin, la materia orgnica enterrada se descompona lentamente, convirtindose en los combustibles fsiles que tenemos hoy en da: petrleo, gas, carbn y bitumen. El petrleo, gas y bitumen estaban diseminados en los sedimentos (generalmente lutitas ricas en arcilla). A lo largo de millones de aos, estas lutitas cargadas de materias orgnicas expulsaron el petrleo y el gas que contenan, bajo la accin de las tremendas presiones que ejercan las sobrecapas. El petrleo y el gas migraron dentro de los estratos permeables sobreyacentes o subyacentes, y luego migraron nuevamente dentro de trampas que ahora llamamos yacimientos. Resulta interesante notar que la palabra petrleo se deriva del Latn petra, roca, y oleum, aceite, indicando que tiene su origen en las rocas que constituyen la corteza terrestre. Estos antiguos hidrocarburos de petrleo son mezclas complejas y existen en una variedad de formas fsicas - mezclas de gas, aceites que varan de ligeros a viscosos, semislidos y slidos. Los gases pueden hallarse por separado o mezclados con los aceites. El color de los lquidos (aceites) puede variar de claro a negro. Los hidrocarburos semislidos son pegajosos y negros (breas). Las formas slidas explotadas consisten generalmente en carbn, arena impregnada de brea o asfalto natural, tal como la gilsonita. Como lo sugiere el nombre hidrocarburo, el petrleo se compone de tomos de carbono enlazados con tomos de hidrgeno; el carbono tiene cuatro enlaces y el hidrgeno tiene uno. El hidrocarburo ms simple es el metano (CH4). Los hidrocarburos ms complejos tienen estructuras intrincadas, compuestas de mltiples anillos (cadenas cerradas) de carbono-hidrgeno, con cadenas laterales de carbono-hidrgeno. La estructura de los hidrocarburos ms pesados suele contenerIntroduccin 1.1

trazas de azufre, nitrgeno y otros elementos.

LA

MIGRACIN Y EL ENTRAMPAMIENTO DEL PETRLEO

Rocas Sedimentarias. Es raro que se encuentre petrleo en cantidades comerciales dentro de la roca madre donde fue formado. Ms bien se encontrar cerca de la roca madre, en la roca de la formacin productiva. Normalmente se trata de rocas sedimentarias - cuerpos rocosos estratificados, formados en antiguos mares poco profundos por el limo y la arena de los ros. La arenisca es el tipo ms comn de rocas sedimentarias. Entre los granos de arena que forman un cuerpo rocoso de arenisca, existe un espacio que originariamente estaba lleno de agua salada. Cuando los poros estn interconectados, la roca es permeable y los fluidos pueden fluir a travs del cuerpo rocoso bajo el efecto de la gravedad o de la presin. El agua salada que llenaba el espacio poral es parcialmente desplazada por el petrleo y el gas que fueron expulsados fuera de la roca madre hacia la arenisca. Una pequea cantidad de agua permanece dentro del espacio poral, cubriendo los granos de arena. sta se llama agua irreductible del yacimiento. El petrleo y el gas pueden migrar a travs de los poros, siempre que la gravedad o presin existente sea suficiente para desplazarlos, o hasta que se bloquee la trayectoria de flujo. A dicho bloqueo se le asigna el nombre de trampa. Las rocas carbonticas, las calizas (carbonato de calcio) y las dolomitas (carbonato de calcio-magnesio) son rocas sedimentarias y constituyen algunos de los yacimientos petrolferos ms comunes. Los yacimientos de carbonato se formaron a partir de antiguos arrecifes coralinos y montculos algceos que se desarrollaron en antiguos mares poco profundos. Las rocas madres ricas en materias orgnicas tambin estaban ubicadas en las proximidades para suministrar petrleo y gas a estas rocas productivas. La mayora de los estratos de caliza no tienen una matriz que les proporcione una permeabilidad suficiente para permitir la migracin del petrleo yN de Revisin: A-1 / Fecha de Revisin: 14-02-01

CAPTULO

1

Introduccin

...el petrleo y el gas se acumulan en trampas...

del gas a travs de estos estratos. Sin embargo, muchos yacimientos de caliza contienen sistemas de fracturas y/o fisuras interconectadas (cavidades formadas cuando el agua cida disolvi parte del carbonato). Estas fracturas y fisuras, creadas despus de la deposicin, proporcionan la porosidad y la permeabilidad que son imprescindibles para permitir la migracin y el entrampamiento del petrleo. Otra roca carbontica, la dolomita, presenta la permeabilidad de la matriz que permite la migracin y el entrampamiento del fluido. Las dolomitas tambin pueden tener una porosidad de fractura y secundaria, lo cual hace que las estructuras de dolomita constituyan muy buenos candidatos para depsitos de petrleo. Domos salinos. Una porcin importante de la produccin de petrleo y gas se relaciona con los domos de sal que estn principalmente clasificados como intrusiones salinas de tipo penetrante y que suelen ser fungiformes. Los domos penetrantes fueron formados por el movimiento plstico de la sal que ascenda a travs de sedimentos ms densos, bajo la accin de las fuerzas de flotacin causadasFormacin que contiene agua salada Formacin que contiene gas Formacin que contiene petrleo

Trampas Estructurales

_______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________Arena Arena o lutita Caliza Petrleo Gas Agua salada Formacin que contiene agua salada Formacin Formacin que contiene que contiene gas petrleo Arena Arena o lutita Caliza Petrleo Gas Agua salada

Figura 1a: Trampa anticlinal..

Figura 1b: Trampa por falla.Introduccin 1.2

por la diferencia de densidad. Los estratos colindantes (arena, lutita y carbonato) fueron deformados por esta intrusin ascendente de sal, formando trampas estratigrficas y estructurales (ver la Figura 2c). Estas trampas se formaron alrededor de los flancos y por debajo de la protuberancia de los domos salinos en las capas de arenisca falladas y plegadas por el movimiento de la sal. Siendo impermeable al petrleo y al gas, la sal forma una excelente barrera para la acumulacin de hidrocarburos. Estratos de sal. En los ltimos aos, se han descubierto importantes yacimientos de petrleo y gas por debajo de estratos horizontales de sal. Hasta hace poco, lo que exista por debajo de estos estratos extruidos de sal, llamados capas intrusivas, mantos y lentes de sal, constitua un misterio. Estos estratos no podan ser explorados de manera econmica mediante la perforacin, y la interpretacin ssmica a travs de la sal plstica no era confiable. Hoy en da, las formaciones subsalinas pueden ser evaluadas mediante el anlisis moderno de datos ssmicos tridimensionales para identificar los yacimientos potenciales. Una vez localizadas las formaciones probables, se perforan pozos a travs del estrato de sal para determinar si existe algn depsito de petrleo y gas. Trampas. El petrleo, el gas y el agua migran lentamente a travs de las rocas permeables, empujados por las fuerzas naturales producidas por los gradientes de gravedad (flotabilidad) y de presin. Cuando se encuentran con una barrera impermeable, estas sustancias no pueden ir ms lejos, resultando en la acumulacin del petrleo y del gas. En general, a esta barrera se le asigna el nombre de trampa. Las diferentes densidades hacen subir la fase gaseosa, mientras que el agua se deposita en el punto ms bajo y el petrleo permanece en el medio. Las trampas se categorizan como trampas estructurales o estratigrficas. Las trampas estructurales resultan de una deformacin local tal como el plegamiento y/o fallamiento de los estratos rocosos. Los ejemplos de barreras estructurales incluyen las trampas anticlinales, las trampas por falla y las trampas relacionadas con domos salinos (ver las Figuras 1a, 1b y 2c). Las trampas estratigrficas son formadas por procesos geolgicos distintos de la deformacin estructural, y estn relacionadas con las variaciones en lasN de Revisin: A-1 / Fecha de Revisin: 14-02-01

CAPTULO

1

Introduccin

Trampas Estratigrficas

Formacin que contiene agua salada

Formacin que contiene petrleo

Superficie

Sal

_______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________Arena Arena o lutita Caliza Petrleo Gas Agua salada Formacin Formacin que contiene que contiene Superficie agua salada petrleo Formacin Formacin que contiene que contiene agua salada petrleoFormacin que contiene agua salada Formacin Formacin Formacin Formacin que contiene que contiene que contiene que contiene agua salada petrleo agua salada petrleo

Arena

Arena o lutita

Caliza

Petrleo

Gas

Agua salada

Superficie

Figura 2a: Trampa estratigrfica. Arrecife orgnico empotrado en lutita y arena acuada

Sal

Figura 2b. Trampa por discordancia propiedades de las rocas (litologa). Un ejemplo sera los restos de un antiguo arrecife coralino de caliza o dolomita enterrado por debajo