Post on 21-Nov-2015
De qu
hablamos cuando hablamos de
Shale
La roca generadora como roca
reservorio
Junio 2011 Inlab S.A. Ins Labayn
Shale
Pelita
Shale=Mudstone
Acumulacin de Materia Orgnica
a
a
b
b
Productividad
Destruccin
Dilucin
Materia orgnica
Shale
Carbn
Transformaciones
qumicasBIOPOLMEROS
Accin
bacteriana y
qumica
GEOPOLMEROS=
KERGENO
Madurez
PETRLEO
GAS +PIROBITUMEN
METANO + GRAFITO
Cracking
Primario
Cracking
Roca Madre
Descomposicin
y CondensacinDiagnesis
Catagnesis
Metagnesis
Cracking
Secundario
Kergeno Green River oil shale
Kergeno
Madurez
Metagnesis
Generacin del petrleo
Petrleo
Bitumen
Roca
Kergeno
CANTIDAD
CALIDAD
MADUREZ
Roca Madre
COT
Maduracin de la Materia Orgnica
M
a
d
u
r
e
z
Dead Carbon
M
a
d
u
r
e
z
Pirlisis Rock Eval
CANTIDAD
CALIDAD
MADUREZ
S1= Hidrocarburos libres [mg de HCs/ g de roca]
S2= Hidrocarburos generados por cracking primario
S3=Contenido de Oxgeno
S4=C Residual
Tmax= Parmetro de Madurez
HI= ndice de H
OI=ndice de O
= S2/COT*100
[mg de HCs/ g de C]
= S3/COT*100
[mg de CO2/ g de C]
Tipo de Kergeno a partir de
pirlisis Rock Eval
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 100 200 300
Indice de Oxgeno
Ind
ice d
e H
idr
gen
o
Kergeno Tipo I
Kergeno Tipo II
Kergeno Tipo III
Kergeno Tipo IV
Madurez
Fm. D-129
Fm. Vaca
Muerta
Tipos de kergeno
TIPO DE
KERGENO
(Cantidad de
HCs; IH)
MACERAL DE
KERGENOORIGEN
POTENCIAL
GENERADOR
ALGINITA Algas
Restos sin estructura de
origen algal
Material planctnico sin
estructura y de origen marino
EXINITA
Piel de esporas y polen
cutculas de hojas y plantas
herbceas
Restos leosos y fibrosos y Gas / Petrleo
materia hmica coloidal sin
estructuraGas
TIPO IV (Muy
bajo; < 50INERTINITA
Restos leosos oxidados y
recicladosNo generador
TIPO III (Bajo;
50- 300)VITRINITA
TIPO I (Alto; >
600)
OILAMORFO
TIPO II
(Moderado;
300- 600)
Parmetros de Madurez
Reflectancia de la vitrinita GRADIENTE GEOTERMICO0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,1 1 10Equi. %Ro
Pro
f. (
m)
Fm. Arenosa
Sup.
Springhill
T obfe ra
Fm. Margosa
Sup.
Fm. Margosa
Med.
Glauc. "A"
Inoceramus
Sup.+ Med.
Margas Verdes
Inoceramus Inf.
T
E
R
C
I
A
R
I
O
C
R
E
T
A
C
I
C
O
JURASICO
Indice de Alteracin trmica
SPI= ndice de Potencial generador
Indice de potencial generador (Source Potential Index)
Donde:
h : Espesor de la Roca Madre ( m)
: Potencial de generacin promedio (kg de hidrocarburos/ ton)
d : Densidad de la roca madre (tons/ m3 )
h (S1 + S2) d
1000SPI=
S1 + S2
Es la mxima cantidad de hidrocarburos que puede ser generada por una
columna de roca madre por cada m2 de rea (en tons de hidrocarburos /m2 )
Demaison y
Hizinga 1994
0100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 100 200 300
Indice de Oxgeno
Ind
ice
de
Hid
rg
en
o
Kergeno Tipo I
Kergeno Tipo II
Kergeno Tipo III
Kergeno Tipo IV
Madurez
Fm. D-129
Fm. Vaca
Muerta
TR= Relacin de Transformacin
TRaprox = HIo - HIpd
HIo
HIo = Original
HIpd = Presente
HIo = Original
COTo = Original
Es una medida de madurez
Sistema petrolero:
El conjunto de elementos y procesos esenciales que relacionan genticamente una porcin de roca madre activa y acumulaciones de petrleo.
A
ProcesosElementos
Roca de sobrecarga
Roca reservorio
Roca madre activa
Formacin de
trampa
Generacin de
hidrocarburos
Roca sello
Expulsin y
migracin
Acumulacin y
preservacin
Shale como reservorio: Sistema petrolero no-
convencional donde los elementos crticos, generadora,
reservorio y sello, coinciden en la misma roca
Shale como reservorio
Barnett shale
Pelita marina con Kergeno T II.
Alto contenido Orgnico: COTo= 6.41%; IHo= 434 mg HCs/g COT
Roca generadora de petrleo y gas en sistemas petroleros convencionales con
madurez equivalente a la ventana de petrleo
Con alta madurez (generacin de gas) presenta alta relacin de transformacin
Baja permeabilidad y Porosidad
Alta capacidad de almacenaje de gas: a 3800 psi y 70C con 6% de porosidad
se calcula ~ 5 m3/ ton
Campo Newark East: 137m , tope 2104 a 2287 m. Sobrepresin: 0,52 psi/ft
= 6%, K = 0,001 a 0,01 md; Ro= 1,3 2,1 %
Enero 2004; 2340 pozos con 800 mmcf de gas/ d. Acumulada 0,8 tcf
Estimulacin: depende de la mineraloga y de rocas carbonticas por encima
y debajo
Barnett
Porosidad
Matriz mineral Materia orgnica
Ro= 0,52%
Mineraloga Brittle vs. Ductile
> Cuarzo: Mejor respuesta a la estimulacin
El entorno sedimentario y caracersticas estructurales pueden desviar la
energa de estimulacin
Flujo de Gas: Productividad
Presencia de hidrocarburos lquidos
Shales: Ejemplos
Uliana et al 1999
Cuenca Neuquina
Legarreta et al 2005
Relacin de transformacin
Profundidad actual
Pozo ejemplo
Pozo Ejemplo: Pirlisis Rock Eval
Porcentaje de los tipos de materia
orgnica
0% 20% 40% 60% 80% 100%
158
210
312
412
524
819
823
881
1026
1055
1080
1100
1196
1300
1318
1400
1485
mb
bp
Leo
Exinita
Amorfo
Inerte
Pozo Ejemplo: Kergeno
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
900,0
1000,0
0,0 50,0 100,0 150,0 200,0
Indice de Oxgeno
Ind
ice d
e H
idr
gen
o
Quint.-V.-Muerta
Tordillo
Auquilco
Lotena-La Manga
Lajas?
Molles
Kergeno Tipo I
Kergeno Tipo II
Kergeno Tipo III
Kergeno Tipo IV
Ro> 1,4%
Conclusiones?!
Muchas Gracias!!
MEC 2 T.P. Sims vertical well
IOG horizontal wells Erath
Jarvie et al 2007
Asignacin de la madurez
Vitrinite reflectance is the most common approach for the
determination of thermal maturity .Numerous pitfalls exist to
determining the indigenous population of vitrinite, and we
commonly use additional chemical assessments to supplement
visual measurements. These include Rock-Eval Tmax, organic
matter transformation ratio, residual hydrocarbon fingerprints
(extract fingerprints), gas composition, and carbon isotopes,
when available.
Jarvie et al AAPG Bulletin, v. 91, no. 4
(April 2007), pp. 475499
GAE= eficiencia de generacin-
acumulacin10: Muy eficiente
Migracin
Primaria
Roca Madre
Activa
Hidrocarburos
Generados
Acumulaciones
No Comerciales
Migracin
Secundaria
Manaderos
Superficiales
PRDIDAS
Relleno de
Cuenca
Hidrocarburos
Acumulados
Acumulaciones Comerciales
Eficiencia porcentual de petrleo acumulado
a petrleo generado o expulsado
Origen del gas
-30 -20 -10 0 10
Petrleo
estndar(National Bureau of
Carbn
primordial
Petrleo
PDB
estndard
HCO3- en
agua de mar
CO2
atmosfric
Carbonatos
marinos
Carbn
Plantas terrestres
Plancton marino
-60-90-100
Gas Natural
Metano Biognico