Cap IV Rocas Almacen

GEOLOGA DEL PETROLEO ROCAS ALMACEN

ING. JOSE COBEA U. Pag.15

4.1.- DEFINICION. Toda roca con huecos, con la condicin que estn unidos entre si, ser capaz de guardar y dejar fluir hidrocarburos.

De su presencia y desarrollo en un conjunto sedimentario, depende de la extensin de las zonas favorables para los descubrimientos comercialmente rentables. (reservorios)

Las caractersticas fsicas de un almacn, condicionan la existencia de un yacimiento y su explotabilidad (pay sand pay zone)

4.1.- CARACTERISTICAS FISICAS

Las dos propiedades principales que debe poseer una roca para que pueda constituir un almacn, son la POROSIDAD, que

condiciona, adems de otros factores independientes de la litologa (temperatura, presin del yacimiento, saturacin relativa de

hidrocarburos yagua), el volumen de petrleo o gas en la roca, y la PERMEABILIDAD de la que depende el desplazamiento de los

fluidos en el interior de la roca, y como consecuencia, la explotabilidad del yacimiento.

4.1.1.- POROSIDAD ()))) La porosidad es la medida de los espacios huecos en una roca, y resulta fundamental para que sta acte como almacn:

Porosidad = % (volumen de huecos / volumen total) x 100 La porosidad se expresa como . Casi todos los almacenes tienen un entre 5% y 40%, y la mayora entre 10% y 20%.

Formula de ATHY = e-c : a cualquier profundidad e: constante emprica : inicial o superficial 38-40% c: profundidad

la porosidad reduce por sobrecarga y decrece exponencialmente con la profundidad

En las lutitas decrece mas rpido en profundidad que en superficie; lodos y fangos tienen 40% y a 10,0005% en condiciones normales (se debe a la plasticidad)

Las variaciones de porosidad en un estrato petrolfero son consideradas a travs de planos de los planos de sus limites en sentido vertical pero no paralelo a travs de las mismas capas. Cada capa constituye un lapso geolgico correspondiente a condiciones similares de sedimentacin. En general los cambios de porosidad no van a sucederse en cortos intervalos y es uniforme a intervalos de 5-10

Existen varios tipos de porosidad segn la conexin de sus poros:

o Conectada: poros conectados por un solo lado. o Interconectada: poros conectados por varios lados. Las corrientes de agua pueden desalojar el gas y el petrleo. o Aislada: poros aislados.

Los poros conectados e interconectados constituyen la porosidad efectiva.

Por su naturaleza, existe:

Porosidad total o absoluta que se refiere a volumen total de los huecos Vp con respecto al Volumen total de la roca Vb, sin tener en cuenta la interconexin. La porosidad depende de la matriz, cemento, fabrica, empaque, se puede medir con perfiles elctricos: neutron, density, sonic. Los metodos indirectos muestran fracturas, litologa, localiza zonas porosas.

Porosidad efectiva o til, que indica el volumen de los huecos unidos entre si. ve = Vp / Vb . Es una indicacin de la conductividad de los fluidos, generalmente es 5-10% menor que la porosidad total. La permeabilidad depende de la porosidad efectiva. Esta en funcin de los factores geologicos: tamao, empaque, cemento, meteorizacin, lixiviacin,

cantidad, clase y estado de hidratacin de las arcillas. Los mtodos directos de medidas muestran nicamente la ve Tambin podemos clasificar la porosidad, en funcin de su origen, como:

o Porosidad primaria: se forma durante la deposicin. o Porosidad secundaria: se forma por procesos post deposicionales.



La porosidad primaria puede ser de varios tipos:

o Intergranular: tpica de areniscas, en general presenta buenas interconectividad y permeabilidad. La porosidad efectiva es casi equivalente a la total.

o Intragranular: es la ms tpica de fragmentos esquelticos, y raramente se conserva. La porosidad secundaria se forma tras la deposicin o despus de la diagenesis. Los tipos son: o Fenestral: se desarrolla donde hay espacios en la roca mayores que los poros

normales. Es caracterstica de pelmicritas de lagoon en las que las deshidratacin causa fractura y plegamiento. Es rara de encontrar.

o Intercristalina: se da entre cristales, y es la ms general en muchos depsitos. Se da sobre todo en dolomitas.

o Solucin: es comn en carbonatos, aunque tambin se puede dar en areniscas. Puede ser de dos tipos: mldica o vuggy (que puede extenderse hasta hacerse cavernosa). La porosidad efectiva puede ser baja al no estar conectados los poros.

o De fractura: se da en cualquier roca que sea frgil a los esfuerzos, aunque tambin puede deberse a descarga de sobreenterramiento y erosin subsiguiente, o bien por reduccin de volmenes debido a enfriamiento. Las fracturas son a veces rellenadas por cementos.

Una apreciacin cualitativa puede ser expresada (levorsen, 1956)

Despreciable traza 0 5 % Pobre 5 10 % Media regular 10 15 % Buena 15 20 % Muy buena excelente >20 %

Otra forma de medir porosidad = So + Sg + Sw 4.1.2.- PERMEABILIDAD (K) Es el segundo factor importante para la existencia de un almacn. La permeabilidad (k) es la capacidad de una roca para que un fluido fluya a travs de ella. Se mide en darcys, la permeabilidad es de 1 darcy cuando 1 cm3 de fluido de 1 centipoise de viscosidad, pasa en 1 segundo a travez de una muestra de roca de seccin 1 cm

2 y 1 cm de longitud, bajo una presin diferencial de 1

atmsfera. Habitualmente, debido a la baja permeabilidad de las rocas, se usan los milidarcys. = 1/1000 darcys.

Q = S/ * dp/dx *k Q = volumen del fluido = viscosidad del fluido

S = superficie de la seccin de la muestra dp = diferencia de presin entre las 2 caras

dx = espesor de la muestra

Q = KA/ * dp/dx k = coeficiente de permeabilidad caracterstico de la roca A = area de seccin

dp/dx= gradiente hidrulicos La ley de Darcy slo es vlida cuando no hay reacciones qumica entre el fluido y la roca, y cuando hay una sola fase rellenando los poros. La permeabilidad media de los almacenes vara entre 5 y 1000 md, aunque hay depsitos de hasta 3.000 - 4.000 md. Para ser comercial, el petrleo debe fluir a varias decenas de milidarcys. Una apreciacin cualitativa puede ser expresada

Pobre 1 10 md Buena 10 100 md Muy buena 100 2000 md

Normalmente se distinguen y se miden dos tipos de permeabilidad:

k. horizontal o lateral: correspondiente a un flujo de los fluidos paralelamente a la estratificacin

k. vertical o transversal : correspondiente a un flujo perpendicular a la estratificacin.

La k v > k h generalmente por presencia de min. Filticos ( Arcillas, micas)



La permeabilidad disminuye lentamente bajo el efecto de la circulacin de los fluidos (Six. 1962) la causa seria la destruccin parcial de ciertos compuestos de la roca ( arcillas). Partculas finas (1 micra) obturaran una parte de los poros ms finos frenando el desplazamiento de los fluidos.

En reservorios la permeabilidad se clasifica en:

k. efectiva: habilidad de una roca a conducir un fluido A eb presencia de otro B

k. relativa: k. efectiva / k. a saturacin 100% La permeabilidad relativa depende de la saturacin de fluidos y de la relacin entre el volumen del fluido y espacio poral.

4.1.3.- POROSIDAD, PERMEABILIDAD Y TEXTURA o La porosidad es independiente del tamao de grano, al contrario que la

permeabilidad, que desciende con el tamao de grano; adems, tanto permeabilidad como porosidad son directamente dependientes de la grano seleccin de un depsito. Otro parmetro textural importante es la fbrica, es decir, el modo en que los granos se colocan. As, debemos considerar dos aspectos: el empaquetamiento y la orientacin:

o El empaquetamiento depende sobre todo de los procesos

postdeposicionales. o La orientacin tiene un papel importante en la permeabilidad.

4.2.- DIAGNESIS Es el conjunto de procesos qumicos, bioqumicos y fsicos que se dan en los sedimentos desde la sedimentacin hasta el metamorfismo y antes de los procesos de erosin. La diagnesis se acaba cuando no hay fluidos y empiezan las reacciones en slido.

4.2.1.- DIAGNESIS EN ARENISCAS Cuando las arenas se depositan, su porosidad se encuentra entre el 40% y el 50%. Con el enterramiento la porosidad se pierde. Alguno de los factores que controlan esta prdida son:

Litologa.

Composicin qumica

Gradiente geotermal.

Sobrepresiones, que pueden ayudar mantener la porosidad.

Presencia de hidrocarburos.

La porosidad se pierde fundamentalmente por compactacin y cementacin.

Compactacin Es la prdida de volumen de sedimento debido a la carga suprayacente y a la reordenacin de granos. La consolidacin es la adquisicin de competencia estructural por parte de un sedimento debido a la reduccin en volumen por endurecimiento, cementacin, et.. Para algunos es equivalente a litificacin, pero no es lo mismo. La compactacin se mide:

En arenas por porosidad.

En arcillas por contenido en agua.

Los factores que controlan la compactacin son:

Seleccin

Composicin; es importante el contenido en dctiles.

Presin vertical de carga con el enterramiento.

Tiempo.

Temperatura.

La compactacin puede ser qumica (sobre todo por presin-disolucin) o mecnica (rotura, deformacin de granos).

Cementacin Es un proceso muy importante. Los cementos ms comunes son:

Silicatos: cuarzo, calcedonia y palo.



Carbonatos: calcita, dolomita, siderita, ankerita.

Arcillas: caolinita, dickita, clorita, illita, esmectita, interestratificados.

Zeolitas: analcima, heulandita, laumontita.

Feldespato: potsico y plagioclasa.

Sulfatos: anhidrita.

xidos de hierro: hematites.

Sulfuros: pirita, marcasita.

Los ms importantes son slice, arcillas, feldespatos y xidos de hierro. Los procesos y cementos estn muy relacionados con la profundidad de enterramiento y, adems, la aparicin de cementos es funcin de los fluidos y de las condiciones fsico-qumicas. Casi todos los cementos aparecen en casi todos los ambientes: Se da un primer cemento arcilloso. Despus hay cemento silceo, excepto en ambientes fluviales (donde aparecen illita en clay rims y caolinita en pore fillings). Luego aparece la caolinita y, en marinas, calcita. Por tanto, la aparicin de cementos es comn en los ambientes, pero vara el orden de aparicin. Podemos ver la relacin de algunos ambientes sedimentarios con la sucesin de cementos. Todas estas secuencias son en profundidad. Podemos resumir esto como :

Offshore Transicional Fluvial

Cementos tempranos de clorita e Illita/Esmectita

Clorita Illita y Siderita (normalmente continental)

Cemento Sintaxial de Cuarzo Cemento Sintaxial de Cuarzo Caolinita

Caolinita Cemento de Cuarzo

Cemento de Calcita Cemento de Calcita Dolomita y Siderita

Hidrocarburos en Porosidad Hidrocarburos en Porosidad Hidrocarburos en Porosidad

La generacin de una secuencia de cementos es: Se alteran el feldespato potsico y las micas, incluso en el rea fuente, y pierden K. Hasta 50-70. El K puede pasar a esmectitas que se transforman en illitas. En esta reaccin se liberan slice, Mg y Fe2+ (cuanta ms temperatura ms Fe y Mg liberan). Se empiezan a formar los cementos sintaxiales de Q, overgrowth, a partir de 180C. Las esmectitas tambin han perdido Ca que dar cementos de calcita en etapas tempranas y en mesodiagnesis, al juntarse con Fe y Mg, dan lugar a ankerita. Si se forma el cemento de caolinita, tambin reaccionar con el Fe y el Mg de las esmectitas dando una clorita alumnica. En este grfico no se considera, pero la caolinita tambin puede dar illita. La cementacin viene controlada en cierta medida por la tasa de sedimentacin A baja tasa de sedimentacin tenemos cementos dominados por procesos aerbicos. Los cementos poseern la composicin homognea. A alta tasa de sedimentacin tenemos cementaciones de carbonatos zonadas. Hay paso por procesos aerobios --> anaerobios --> fermentacin. 4.2.2.- DIAGNESIS EN CARBONATOS Dentro de la diagnesis de carbonatos podemos distinguir entre la de la calcita y la de la dolomita:

Las arenas calcticas tienen, al depositarse, porosidades que rondan el 45-50%, pero en la mayora de las calizas antiguas la porosidad primaria ha sido destruida.

Las dolomitas primarias se forman asociadas a otros sedimentos, en general calizas y a menudo evaporitas, en zonas tipo sabkhas. A menudo son porosas, pero suelen tener baja permeabilidad debido a su pequeo tamao de grano.

Las dolomitas secundarias se forman por dolomitizacin. La porosidad intercristalina puede exceder el 30%, y la permeabilidad tambin es buena.

4.3.- PETROGRAFIA Y TIPOS DE ROCAS ALMACEN Se ha visto, que toda roca que contenga huecos unidos entre s, puede constituir un almacn para los hidrocarburos. Numerosas rocas, presentan estas condiciones, pero si se considera el volumen de las reservas conocidas, el nmero de campos explotados y las producciones llevadas a cabo, se observa que la mayor parte de los almacenes, pertenecen a dos tipos principales: Rocas detrticas. arenas y areniscas, que representaran el 61,7 % de los campos y contendran el 59 % de las reservas mundiales Rocas calcreas calizas y dolomas, menos abundantes y quizs menos exploradas totalmente que las rocas detrticas, que representaran sin embargo el 32 % de los campos y tendran el 40,2 % de las reservas mundiales La rocas-almacn que no pertenecen a estas dos categoras, se encuentran en el 6,3 % de los campos y totalizan solamente el 0,8 % de las reservas mundiales. son principalmente. evaporitas ("Cap-rock" ) silexitas ("arcillas silicificadas"). rocas volcnicas y metamrficas 4.3.1.- LAS ROCAS DETRTICAS, ARENAS Y ARENISCAS.



Las rocas detrticas o clsticas, son resultado de la acumulacin de elementos arrancados a rocas preexistentes por la erosin, sedimentados "in situ" o transportados a distancias variables por agentes diversos (ros, glaciares, viento...), cementados o no despus de su deposicin. Pueden ser muy diferentes entre s, separndose en funcin de la naturaleza mineralgica o petrogrfica de los elementos, su tamao y su forma, su colocacin relativa, su compactacin, y de la abundancia y naturaleza del cemento. A pesar de esta variedad, la yuxtaposicin de elementos slidos, permite subsistir necesariamente huecos, que confieren a la roca, .caractersticas de porosidad y permeabilidad. En el conjunto de las rocas detrticas, las arenas y las areniscas, se definen por la posicin de sus granos en la escala de tamaos. Los gelogos de petrleo, utilizan ms corrientemente, la escala de Wentworth, que reserva el nombre de arena a las rocas cuyos elementos tienen un tamao comprendido entre 2 y 0,063 mm. Desde el punto de vista mineralgico, el elemento dominante es casi siempre el cuarzo, que representa en general ms de los 2/3 de la roca. Est acompaado en proporcin variable, por otros elementos,

detrticos: 'trozos de roca cristalina o volcnica, feldespatos, micas, minerales arcillosos, minerales pesados, calcita, etc.

autgenos: arcillas, glauconita, pirita, etc. Diferentes factores litolgicos, juegan un papel a menudo muy desigual, sobre las caractersticas del almacn; los ms importantes, son los factores granulomtricos (tamao, clasificacin, forma de los granos) y mineralgicos (presencia de arcilla, cementos). TAMAO DE LOS GRANOS. El valor del tamao de los granos slidos, no ejerce tericamente efecto en la porosidad de una arena: se puede calcular que la porosidad de un conjunto de esferas de dimetro uniforme, sea cual sea el valor absoluto de su dimetro, es constante e igual al 26 % en la agrupacin ms compacta. En realidad, se observa que la porosidad es tanto ms elevada, cuanto ms fina sea la arena. Esto, se explica por el hecho de que las fuerzas de friccin y adhesin, de los granos entre s, son tanto ms elevadas cuanto ms finos sean, pues producen la formacin de puentes y bvedas que limitan la compactacin y hacen que la arena no alcance su agrupacin ms compacta. La permeabilidad, est ligada mucho ms estrechamente a las dimensiones de los granos. El dimetro medio de los poros, es del orden, de 0,2 veces el dimetro medio de los granos. La permeabilidad depende del tamao de los huecos donde circulan los fluidos, y ser, por tanto, ms elevada, cuanto ms gruesos sean los granos. Es funcin del cuadrado del dimetro de los granos :

K = b . d2 . e-a K = permeabilidad en darcys, d = dimetro medio en mm,

= desviacin geomtrica Standard (expresa la clasificacin), a y b = constantes

Finalmente, el tamao de los granos, tiene una influencia importante en las propiedades capilares de las rocas. La superficie especfica de los poros en metros cuadrados, por metro cbico del volumen total de una roca-madre, aumenta muy rpidamente, cuando disminuye el dimetro de los granos.

Dimetro de los granos (en mm)

Superficie expuesta a los fluidos por m3 de volumen

total (en m2)

1.661 2.510

0.417 10.05

0.104 42.70

0.050 83.0

(segn A. Houpeurt, 1956, cuadro 12,0).

En un yacimiento, la superficie de los poros est siempre tapizada por una pelcula de agua, mantenida por las fuerzas de adhesin. Cuanto ms finos sean los poros, mayor es el volumen de agua retenido con relacin al volumen de petrleo. Desde el punto de vista de la produccin, el volumen de petrleo retenido en el almacn por las fuerzas de capilaridad, ser, relativamente .al volumen explotado, tanto ms elevado, cuanto ms finos sean los poros. Como lmite, por debajo de un cierto tamao medio de los granos (muy prximo a la fraccin "silt"), el almacn no ser productor posible. CLASIFICACIN DE LOS GRANOS. La clasificacin, parece jugar un papel, al menos tan importante como el tamao., en las caractersticas de los almacenes. El mximo de porosidad, se alcanza en las arenas de clasificacin uniforme. Las investigaciones experimentales (en particular H. J. Fraser, 1935), han demostrado que en un sistema homogneo, la introduccin de elementos, ms finos o



ms gruesos, tiende a disminuir la porosidad. Un canto duro, ocupa el sitio de un cierto volumen de arena fina, que conservara huecos. Sin embargo, esto podra ser compensado en parte, por una modificacin del orden de los granos prximos al canto, que traera como consecuencia un aumento local de la porosidad. Los elementos finos, ocupan los huecos dejados entre los elementos ms voluminosos. La disminucin de porosidad, se hara entonces por trnsitos sucesivos de disminucin del dimetro de los granos, en funcin de las posibilidades de ocupacin de los huecos, de dimensiones condicionadas por el dimetro de los granos ms gruesos.

En un sistema simple, de dos nicos componentes de tamao diferente, la porosidad disminuye a medida que se introducen granos gruesos, hasta una proporcin del 80 %, y aumenta de nuevo, cuando esta proporcin contina aumentando. En los sistema!; de componentes mltiples, caso de los almacenes naturales, las variaciones son infinitamente ms complejas, jugando los diferentes elementos en sentido inverso, en funcin de sus proporciones relativas. La influencia de la clasificacin en .la permeabll1aaa, es Igualmente muy compleja. En un sistema simple de dos componentes, la permeabilidad ms baja corresponde a una mezcla en proporciones iguales de los dos dimetros utilizados. En un sistema de componentes mltiples, la relacin no es tan simple, y se observa solamente, que la permeabilidad est ligada al dimetro medio de los granos. FORMA DE LOS GRANOS (ANGULARIDAD, REDONDEAMIENTO).

El mayor o menor grado de desgaste, alcanzado en los granos de arena, que se expresa por el redondeamiento (con relacin al rea, al radio medio del grano y del rea, o del radio del crculo inscrito o circunscrito), parece jugar tambin un papel no despreciable, en las caractersticas fsicas de las arenas. Pero el sentido de esta influencia, parece bastante complejo; la porosidad y permeabilidad, aumentan o disminuyen, segn el estado de compactacin del sedimento, curvndose o encastrndose unos granos en otros. El grfico establecido experimentalmente (F. G. Tickell y otros, 1938), utilizando materiales simples, es suficientemente demostrativo de la complejidad del fenmeno De una forma general, y de acuerdo con la curva, se admite que la porosidad es tanto ms elevada, cuanto ms angulosos sean los granos. Para la permeabilidad, se piensa que la orientacin de los granos, se suma para complicar la forma de la curva, no siendo por tanto, la nica causa, el ndice de redondeamiento

. NATURALEZA MINERALGICA DE LOS COMPONENTES. El cuarzo, es el elemento dominante en los almacenes detrticos, pero existe siempre una proporcin ms o menos importante de



elementos accesorios, de naturaleza qumica diferente. El comportamiento fsico- qumico de los minerales accesorios frente a los fluidos que impregnan la roca, no es simple y el resultado de las reacciones minerales-fluidos, puede influir en las cualidades del almacn, durante la explotacin. Las caractersticas de humectabilidad de un mismo fluido, no son las mismas para minerales diferentes; las fuerzas intersticiales para fluidos no miscibles, as como las propiedades capilares de la roca, sern necesariamente diferentes. Estos factores, cuyo papel exacto est mal conocido an, intervienen realmente en los fenmenos de migracin y acumulacin de los hidrocarburos, y en los mecanismos de explotacin de los yacimientos. Influencia de las arcillas en las caractersticas de los almacenes. La influencia de las reacciones con los fluidos, es particularmente neta, en lo que concierne a las arcillas. Las arcillas, son rocas compuestas por partculas cristalinas muy pequeas, pertenecientes a uno o varios grupos de minerales designados con el trmino general de minerales arcillosos (caolinita, illita, montmorillonita). Pueden estar presentes en proporcin muy variable en todas las rocas sedimentarias. La estructura cristalina de los minerales arcillosos, se aproxima, en especial la de la illita y la montmorillonita, a la estructura laminar de las micas. Ello les confiere propiedades muy particulares. Los minerales arcillosos, pueden: Adsorber iones o cambiarlos con las soluciones que estn en contacto con ellos, lo que trae como resultado, modificaciones de sus propiedades fsico-qumicas.

Adsorber molculas de agua entre sus planos reticulares, aumentando entonces de volumen.

Adsorber y retener ciertas molculas, orgnicas. Los minerales arcillosos, estn presentes en la mayor parte de las rocas-almacn, sea cual sea su tipo, detrficas o carbonatadas. Se encuentran, en forma de lechos o lentejones, a veces muy delgados (planos de estratificacin entre los bancos), muy finamente separados de los otros elementos minerales. En ciertos almacenes, tapizan ms o menos completamente las paredes de los huecos. Conociendo sus propiedades y su influencia en las caractersticas y comportamiento de los almacenes, es evidente que:

El pequesimo tamao de las partculas (inferior a 0,005 mm), produce un aumento importante de las superficies especficas de los huecos. Intervienen as, por los efectos de superficie, en las propiedades capilares de las rocas y en la retencin de los fluidos en los almacenes.

La capacidad de adsorcin de los minerales arcillosos, limita las posibilidades de drenaje y recuperacin.

Las reacciones de cambio de base con los fluidos introducidos en el almacn, ya sea durante la exploracin normal (elevacin del nivel del agua), ya sea por inyeccin (filtrado de los Iodos en la perforacin, fluidos utilizados en los mtodos de estimulacin o recuperacin secundaria), pueden provocar modificaciones locales importantes en las propiedades del almacn, siendo la ms conocida, la aparicin de la cortina de permeabilidad por hinchazn de las arcillas intersticiales...

Conviene sealar igualmente, que las arcillas pierden fcilmente el agua adsorbida, por una pequea elevacin de la temperatura, lo que contribuye a falsear los resultados de las medidas de porosidad y permeabilidad efectuadas en muestras secadas en estufa. No todas las arcillas reaccionan igualmente, es decir, no presentan las mismas capacidades de cambio de ion es y de adsorcin. La montmorillonita, por ejemplo, es ms inestable que la caolinita. De aqu, la necesidad, en el estudio de un almacn, no solamente de tener en cuenta la proporcin global de arcilla, sino de determinar igualmente la naturaleza de los minerales y sus proporciones relativas.: Slo este conocimiento, permitir prever las reacciones ante procedimientos eventuales de estimulacin y recuperacin secundaria. De una forma general, al lado de su influencia en los problemas de produccin, se ha notado siempre, que un aumento incluso muy pequeo de la proporcin de los minerales arcillosos en un horizonte-almacn, se traduce en una disminucin; sensible de la porosidad y permeabilidad. Numerosos yacimientos, son; debidos a la presencia de barreras de permeabilidad, en relacin con el aumento del contenido en arcilla (East Coalinga, California, lmite Norte de Hassi R'Mel, Sahara). La anisotropa de la permeabilidad en los horizontes-almacn, revelada por las diferencias entre permeabilidad horizontal y vertical, es igualmente cierta para una gran parte de los lechos arcillosos muy delgados, que transforman la roca en un apilamiento complejo de capas permeables, separadas entre s. EL CEMENTO EN LAS ARENISCAS. Aunque existen, sobre todo en las series recientes, almacenes arenosos no consolidados, la mayor parte de los almacenes detrticos, est constituida por areniscas en las que los granos de cuarzo estn trabados por un cemento ms o menos abundante. En las areniscas. el cemento puede ser:

Silceo. Se trata entonces, muy a menudo, de granos de cuarzo pticamente orientados, y ms raramente, de palo o calcedonia. El origen de la slice, es muy discutido. No es nico para todas las areniscas, y puede ser mltiple en un mismo conjunto areniscoso. Se han supuesto diversas hiptesis:

Deposicin de la slice en solucin, de las aguas artesianas, que han circulado por la roca. .

Deposicin a partir de las aguas cautivas, expulsadas por compactacin de los sedimentos arcillosos vecinos.

Disolucin parcial de los granos de cuarzo en sus puntos de contacto, acelerada por la presin debida al recubrimiento, seguida de cristalizacin en los huecos residuales, donde la presin es menor (W. A. Waldschmidt, 1941). Podra haber entonces, cementacin por cuarzo, actuando como nico intermediario el agua de imbibicin de las areniscas, que sera expulsada poco a poco por la cristalizacin.



Descomposicin de los feldespatos, presentes frecuentemente en las areniscas, con formacin de caolinita y liberacin de la slice (C. A. Fathergill, 1955).

Sea cual sea el origen y los procesos fsico-qumicos que conducen a su precipitacin, parece que en una arenisca que presente varios cementos, la slice, bajo su forma de cuarzo, aparece en primer lugar, y posiblemente, muy pronto despus de la sedimentacin.

Carbonatado. Normalmente en forma de calcita, pero a veces de dolomita. Los carbonatos, aparecen tanto en playas en extincin, embalando los granos detrticos, como en cristales aislados, en los huecos entre los granos de cuarzo. El origen de los cementos carbonatados, es igualmente discutido: circulacin de aguas cargadas de carbonatos, disolucin de restos fsiles y reprecipitacin, etc. La dolomita, precipitara despus del cuarzo y antes de la calcita.

Arcilloso. Aparece en forma de minerales arcillosos, finamente divididos y repartidos entre los granos de cuarzo, o reunidos en lechos y lentejones, que sirven de unin a los granos de cuarzo. Pueden tener un origen detrtico, o ser de neoformacin, procediendo entonces de la descomposicin "in situ" de los feldespatos y las micas.

Otros minerales, ms raros, pueden aparecer y cementar localmente los granos de cuarzo: baritina, anhidrita, pirita, etc. De los dos cementos ms extendidos (slice y carbonatos), la slice es la ms estable, lo que explicara el hecho de que (Tallman, 1949, en F. S. y Pettijohn, 1957) en los terrenos Secundarios y ms jvenes, slice y carbonatos estn en proporciones similares, en los Paleozoicos modernos, la slice representa las tres cuartas partes de los cementos y los carbonatos un cuarto, y en los Paleozoicos antiguos y Cmbricos, las cuatro quintas partes de los cementos sean silceos. Efecto de los cementos en las caractersticas fsicas de los almacenes. El efecto de los cementos que ocupan los huecos que existen entre los granos de cuarzo desde su deposicin, es evidente: contribuyen a disminuir a la vez la porosidad y la permeabilidad. Es particularmente importante en las areniscas de grano fino, donde una pequea disminucin del tamao de los huecos, ya pequeos, puede anular prcticamente la permeabilidad. Por el contrario, una cementacin muy extensa, como en las cuarcitas, hace a la roca ms sensible a los fenmenos secundarios de la figuracin. La cementacin en las areniscas, cuando no es homognea, crea barreras locales de permeabilidad, contribuyendo a la formacin de ciertas trampas. Se ha pensado igualmente, que poda jugar un papel en los fenmenos de la migracin de los hidrocarburos, y que sera la causa de las presiones anormalmente elevadas, registradas en algunos yacimientos. COMPACTACIN. La compactacin de las arenas, bajo el peso de los sedimentos ms jvenes, debera traducirse en una prdida de porosidad. Ahora bien, debido a que las arenas depositadas en medios agitados, alcanzan en la prctica muy rpidamente su ordenacin ms compacta, y que seran necesarias presiones del orden de varias tolenadas por cm

2, para que la porosidad se redujera por

aplastamiento de los granos de cuarzo, siendo necesario sobrepasar los 4.300 m de profundidad para alcanzar una presin de 1 Tm/cm

2, la compactacin no parece afectar muy sensiblemente las caractersticas fsicas de los almacenes, sino quizs

indirectamente por su accin en la cementacin. Ms adelante, veremos cul es la importancia de las diferentes reacciones frente a la compactacin, en las arenas y arcillas, a la que en cambio, son muy sensibles, respecto a los fenmenos de la migracin.



ORIENTACIN DE LOS GRANOS. La orientacin de los granos slidos, es sin duda ms importante que la compactacin. Afecta ms directamente a la permeabilidad. Su accin vara en importancia, segn que los granos tengan o no forma alargada, lo que entraa una relacin con su naturaleza mineralgica. Su papel es muy caracterstico en lo que concierne a las arcillas. Todas las rocas detrticas gruesas, arenas y areniscas, pueden guardar hidrocarburos, y efectivamente, se encuentran entre los almacenes explotados, un gran nmero de variedades de arenas y areniscas, desde las arcosas, que derivan directamente o casi directamente del granito, hasta las areniscas o' arenas cuarcferas, depositadas las ms puras, despus de varios ciclos. Las mejores productoras, son de una forma general, las arenas de grano fino, bien clasificadas, limpias, es decir, desprovistas de arcilla y no cementadas, como se puede deducir de los estudios de los factores que influyen en las caractersticas fsicas de los almacenes, aunque haya otras, que aunque alejadas del almacn ideal, pueden proporcionar una buena produccin. La composicin granulomtrica, es bastante variada, pero se centra en la media de los elementos finos. Por otra parte, la granulometra de las arenas, influye en sus propiedades capilares, dependiendo tambin en parte, de ella, la naturaleza de los fluidos que son capaces de retener.

4.3.2.- ROCAS CARBONATAS - CALIZAS Y DOLOMAS Las rocas carbonatadas, .comprenden todas las rocas sedimentarias, constituidas en su mayor parte por minerales carbonatados, entre los cuales, los dos principales son -la calcita y la dolomita. El aspecto, composicin y textura de estas rocas, son muy variables. Existen todos los trminos de transicin entre los dos tipos, haciendo difcil el establecimiento de clasificaciones. Esto procede del hecho de que su formacin es resultado de acciones variadas, susceptibles de superponerse unas a otras:

Precipitacin qumica "in situ", debida a las condiciones del medio (temperatura, concentracin de calcio en el agua, presin de CO2, agitacin del agua, etc.), que da lugar esencialmente, a las calizas finas y compactas, dolomas de textura fina y calizas oolticas.

Precipitacin bioqumica, a veces difcilmente separable de la primera, debida a los organismos vivos en las condiciones del medio. Resultan calizas biohermales, formadas por la acumulacin en posicin de vida, de los esqueletos de los organismos constructores (Plipos, Algas, Briozoos, etc.), y las calizas bioclsticas, constituidas por la acumulacin sobre el fondo marino, de los restos de organismos de caparazn o esqueleto calcreo, ms o menos arrastrados y rodados (calizas coquinoides, lumaquelas, calizas de Foraminferos, calizas de entroques, etc.).

Destruccin de rocas calizas preexistente sea cual sea su origen, y sedimentacin de los fragmentos, frecuentemente a corta distancia de la fuente del material, debido al hecho de la gran solubilidad de los carbonatos, que no resisten un transporte muy largo (brechas calizas, calcarenitas). Tales rocas, se suelen encontrar ligadas a calizas biohermales, situadas en las proximidades, pero de las que no tienen que quedar necesariamente restos, al haberlas arrasado totalmente los agentes de denudacin.

Modificaciones mineralgicas, penecontemporneas de la sedimentacin o ms tardas, provocadas por la circulacin de aguas cargadas de sales disueltas, y en particular de aguas con iones de Mg (dolomitizacin) o de slice.

Fenmenos de disolucin y precipitacin, durante la diagnesis o posteriormente a ella, que introducen variaciones en la composicin y proporcin del cemento existente entre los elementos originales de la roca.

Recristalizaciones parciales o totales bajo el efecto de la circulacin de agua, pueden modificar la textura de la roca, y hacer desaparecer a veces totalmente, los restos orgnicos existentes durante la .deposicin de los sedimentos.

La mayor parte de las rocas carbonatadas, pueden contener hidrocarburos explotables. Sus caractersticas de porosidad y permeabilidad, pueden ser de origen primario, pero la mayora de los yacimientos carbonatados, presentan caractersticas



secundarias resultantes de fenmenos que actan sobre la roca, despus de su litificacin. POROSIDAD Y PERMEABILIDAD PRIMARIAS. Para las calizas, se pueden aplicar las reglas generales enumeradas para las rocas detrticas, pero la tendencia a la cementacin que reduce el volumen y tamao de los huecos, juega aqu un papel ms importante, siendo ms fciles los fenmenos de solucin-precipitacin en la calcita que en la slice. Es posible distinguir diferentes tipos de huecos en las rocas calcreas (Holht, 1948), siendo distinto el papel de cada uno en los caracteres del almacn:

Huecos entre partculas detrticas, o parecidas desde el punto de vista de la textura, a partculas detrticas, conglomerados y arenas de elementos calizos (calciruditas y calcarenitas), calizas oolticas, lumaquelas, calizas de entroques.

Huecos entre los cristales y segn los planos de clivage de los cristales, calizas cristalinas, sea cual sea el tamao de los cristales de calcita.

Huecos a lo largo de los planos de estratificacin, debidos a diferencias en el material depositado, y en el tamao y ordenacin de los cristales.

Huecos en la estructura de los esqueletos de los invertebrados o en el tejido de las algas fsiles. Las mayores porosidades, aparecen en las calizas coquinoides, donde se suman los huecos de las conchas y los huecos debidos al carcter clstico de la roca (almacn de Pointe-Indienne, Congo). Las calizas oolticas, proporcionan igualmente buenas porosidades (calizas oolticas de la cornisa superior del Dogger de la cuenca de Pars), as como las calizas construidas por Plipo s y Algas (calizas productoras del Devnico de Alberta en Canad). Las porosidades debidas a los huecos existentes entre los planos de estratificacin y a los huecos intercristalinos, son en general poco importantes en lo que concierne a la produccin de los almacenes, mientras que por el contrario, la presencia de tales huecos, ofrece un inters considerable, por el hecho de que permiten el paso inicial de las aguas subterrneas a travs de toda la masa de la roca caliza, factor esencial de la porosidad y permeabilidad secundarias. POROSIDAD Y PERMEABILIDAD SECUNDARIAS. Los huecos que confieren a las rocas carbonatadas las caractersticas de porosidad y permebilidad secundarias, y hacen a menudo de estas rocas, excelentes almacenes, pueden agruparse en tres categoras:

Aberturas y huecos de disolucin relacionados con la circulacin de agua.

Huecos intergranulares, producidos por modificaciones mineralgicas (dolomitizacin).

Fracturas o fisuras, sea cual sea su origen. De estas tres categoras, las dos primeras se encuentran casi exclusivamente en las rocas carbonatadas; la tercera, menos especfica, puede aparecer en todas las rocas consolidadas. La fisuracin, reviste sin embargo toda su importancia, en las rocas carbonatadas, en el sentido de que no solamente participa por s misma en la creacin del almacn, sino que tambin abre el camino a la circulacin subterrnea, responsable de la disolucin y de una parte de los fenmenos de dolomitizacin. Los tres tipos de huecos, pueden coexistir en un almacn y superponerse, adems, a las caractersticas primarias del almacn. a) Almacenes producidos por fenmenos de disolucin de calizas. Los fenmenos de disolucin, juegan un papel que est lejos de ser despreciable, en la formacin de almacenes productivos. No es raro encontrar verdaderas cavernas en los yacimientos. Muy a menudo, la disolucin se ajusta a una fisuracin preexistente. La solubilidad del CO3Ca, es prcticamente nula en el agua marina, ya saturada de carbonatos; es muy pequea en el agua pura (de 0,0143 a 0,0198 gramos por litro); pero por el contrario, es notablemente ms importante en el agua dulce cargada de CO2 (HoLHT, 1948). Slo esta ltima, parece poder realizar una accin suficiente para crear los huecos de gran tamao observados en los almacenes calcreos. El origen del gas carbnico disuelto en el agua, es mltiple:

Lavado de la atmsfera por la lluvia.

Descomposicin de la materia orgnica en presencia de oxgeno.

Respiracin de las races vegetales.

Reacciones de cidos orgnicos con los carbonatos. Estos diferentes orgenes, tienen sin embargo, como punto comn, estar ligados a influencias continentales, areas, lo que explica que la mayor parte de los almacenes productores que presentan porosidad de disolucin, estn en estrecha relacin, con antiguas superficies de emersin. Sin embargo, las acciones de disolucin, parecen poder intervenir todava eficazmente, a ms de 30 m de profundidad, no estando limitadas ms que por la saturacin en CO3Ca de las aguas de circulacin subterrnea. ALMACENES FORMADOS POR MODIFICACIONES MINERALGICAS.



Son esencialmente, los almacenes dolomticos. Entre las dolomas, rocas con un mnimo de 50 % de dolomita, se pueden distinguir tres tipos principales, que difieren los unos de los otros por su textura y su aspecto. Se designan habitualmente, con trminos referentes a su modo de formacin (G. V. Chilingar, 1956, Inst. Fr. Petr., 1959).

o Dolomas primarias, rocas de precipitacin qumica, que se encuentran en una posicin estratigrfica bien definida. Estn bien estratificadas y asociadas frecuentemente con sulfatos (anhidrita) y margas. Son de grano muy fino, no sobrepasando los cristales de dolomita, las 20 micras, y presentando todos la misma orientacin del eje "C", segn el plano de estatificacin. Su porosidad es nula.

o Dolomas diagenticas o penecontemporneas, que son resultado de una transformacin de la calcita en dolomita, antes de la consolidacin total del sedimento. Se presentan en lechos o lentejones de estratificacin dudosa. Su grano es igualmente fino y su porosidad pequea.

o Dolomas epigenticas, que son resultado de la transformacin de una caliza ya litificada. Aparecen en forma de masas irregulares, a menudo de "chimeneas" o "setas" sin estratificacin, y asociadas frecuentemente con fracturas. Los cristales son de tamao variable, a menudo bastante voluminosos (50 a 1.500 micras), visibles a simple vista; su orientacin es irregular. Presentan una porosidad importante, y pueden constituir excelentes almacenes.

La porosidad de este ltimo tipo de dolomas, se explicara por el hecho de que la transformacin molecular de la calcita en dolomita por sustitucin de una parte de los iones de Ca++, por iones Mg++, viene acompaada de una contraccin que reduce el volumen del conjunto en una proporcin de 12 a 13 % (12, 1 % es la reduccin terica calculada). La porosidad se acenta an, por la circulacin de agua, permitida y facilitada por la contraccin de los cristales. La calcita, ms soluble que la dolomita, es eliminada ms rpidamente, dejando en su lugar un conjunto comparable a una arena. Los yacimientos que producen de un almacn dolomtico, son numerosos en las cuencas de sedimentacin carbonatada, donde es frecuente que la dolomitizacin haya jugado un papel imprtante. ALMACENES DEBIDOS A LA FISURACIN O FRACTURACIN. Una gran parte de las calizas productoras, debe sus caracteres de almacn a la fisuracin; de todas formas, el fenmeno no es especfico de las rocas carbonatadas y puede encontrarse en todas las rocas compactas, cuarcitas, silexitas, rocas eruptivas, volcnicas o metamrficas. Un almacn fisurado, puede definirse, corno una roca de la cual no se podra obtener ninguna produccin de petrleo o gas, o esta sera muy pequea, si no existieran fisuras (K. Hubbert y otros, 1955). Esta definicin muy general, puede aplicarse a dos categoras principales de rocas-almacn: a) Las rocas que poseen una porosidad intergranular o de matriz despreciable y donde la fisuracin origina a la vez, la porosidad y permeabilidad. A esta categora, se refieren, por ejemplo, las calizas de Globigerinas del Cretcico superior, productivas en Ain Zalah en Irak, cuya porosidad de matriz, vara de 0 a 11 % y cuya permeabilidad es nula. La producin se debe nicamente a las fisuras. Los pozos secos, zstn realmente secos, y no proporcionan ni petrleo, ni gas, ni agua. Corresponden siempre, a zonas donde no se ha observldo ninguna traza de fisuracin, y los ensayos de estimulacin por fracturacin artificial y acidificacin, no han dado resultado (E. J. Daniel, 1954). b) Las rocas que poseen una porosidad intergranular conveniente, donde la fracturacin produjo solamente la permeabilidad necesaria para una produccin rentable. Este es el caso del almacn de Dukham en Qatar, donde se ha comprobado que la presencia de fisura; juega un papel real, pero donde la roca constituida por caliza detrtica, ms o menos dolomitizada, presenta una porosidad (alrededor del 20 %) y permeabildad (40 a 75 md) de matriz, no despreciables. Naturaleza de las fisuras. Las fisuras, transforman el conjunto de un horizonte-almacn en un aglomerado de bloques slidos. El tamao de los bloques, depende de la densidad de las fisuras, que se presentan bajo aspectos muy variados. Pueden ser: (W. A. Waldschmidt y otros, 1956): a) Efectivas, abiertas y con separacin neta entre los labios. b) Potenciales, los dos labios estn en contacto sin dejar hueco entre ellos, pero pueden ser separadas por un procedimiento de fracturacin. c) Cubiertas parcialmente por depsitos secundarios que tapizan los labios de la fisura. d) Cubiertas totalmente por depsitos secundarios. Adems, en cada una de estas categoras, se pueden encontrar fisuras:

Regulares y continuas.

Irregulares y discontinuas.

Rectilneas o tortuosas. Finalmente, su orientacin y su disposicin relativas, pueden variar Estas distinciones, constituyen la base de una clasificacin de las fisuras. Presentan todo su inters cuando se utilizan procedimientos de estimulacin secundaria: los mtodos de tratamiento, sern en efecto diferentes, segn el tipo 'de fisura presente en la roca, por ejemplo, fracturacin simple" en el caso de fracturas potenciales, acidificacin con o sin fracturacin en el caso de fisura reemplazada en parte por calcita.



Ciertas fisuras, presentan un desplazamiento de los labios, uno en relacin al otro, formando entonces una transicin con las fallas. El tamao de las fisuras, es en general muy pequeo, no sobrepasando su desarrollo lineal, algunos metros, y su anchura, unos milmetros. Origen de las fracturas y fisuras. En primer lugar, se piensa en las deformaciones orognicas, pliegues y fallas.

Pliegues. - La fracturacin aparece principalmente en las crestas anticlinales en tensin, o en las charnelas locales de los pliegues. De todas formas, numerosas observacin es, muestran que la mxima fracturacin no est localizada obligatoriamente en el emplazamiento actual de las charnelas anticlinales, dependiendo su posicin en realidad, de toda la historia tectnica del pliegue.

Fallas. - Aunque existen todas las etapas intermedias entre fisuras y fallas, el papel de las fallas en la formacin de los almacenes, parece ser muy variable, y en todo caso, difcilmente previsible.

Sin embargo, existen yacimientos que producen a partir de almacenes fracturados en regiones que no han sido sometidas a grandes deformaciones orognicas, lo que lleva a pensar, que existen otros factores de fracturacin, adems de los tectnicos. Se han emitido diferentes hiptesis, en relacin con la naturaleza pretrogrfica particular, de los almacenes considerados: a) La descompresin ("dilatancy theory"), jugara su papel, principal mente, en la fracturacin de las rocas metamrficas del zcalo. Estas rocas, en ciertos perodos de su historia, han estado sometidas a presiones considerables, producindose nuevas ordenaciones minerales. Si una fase importante de erosin o movimientos epirognicos produjeran una descompresin, estas rocas podran fisurarse y adquirir as, una porosidad-permeabilidad secundaria. La teora, ha sido aplicada (Mc Naughton, 1953) a ciertos yacimientos de almacn metamrfico de California b) Fisuracin contempornea con el final de la diagnesis. Bajo el efecto de la compactacin, las rocas, y en particular las rocas de textura fina, expulsan una gran parte de su agua de imbibicin, sufren, por este motivo, modificaciones de su composicin mineralgica, que podran producir la aparicin de fracturas, al menos potenciales. Identificacin y reconocimiento de los almacenes fisurados. La fracturacin de las rocas, es un elemento importante de las rocas-almacn, lo que permite produccin, en rocas normalmente impermeables. Sin embargo, existen yacimientos que producen a partir de almacenes fracturados en regiones que no han sido sometidas a grandes deformaciones orognicas, lo que lleva a pensar, que existen otros factores de fracturacin, adems de los tectnicos. Se han emitido diferentes hiptesis, en relacin con la naturaleza petrogrfica particular, de los almacenes considerados: a) La descompresin ("dilatancy theory"), jugara su papel, principalmente, en la fracturacin de las rocas metamrficas del zcalo. Estas rocas, en ciertos perodos de su historia, han estado sometidas a presiones considerables, producindose nuevas ordenaciones minerales. Si una fase importante de erosin o movimientos epirognicos produjeran una descompresin, estas rocas podran fisurarse y adquirir as, una porosidad-permeabilidad secundaria. La teora, ha sido aplicada (Mc Naughton, 1953) a ciertos yacimientos de almacn metamrfico de California. b) Fisuracin contempornea con el final de la diagnesis. Bajo el efecto de la compactacin, las rocas, y en particular las rocas de textura fina, expulsan una gran parte de su agua de imbibicin; sufren, por este motivo, modificaciones de su composicin mineralgica, que podran producir la aparicin de fracturas, al menos potenciales. IDENTIFICACIN Y RECONOCIMIENTO DE LOS ALMACENES FISURADOS. La fracturacin de las rocas, es un elemento importante de las rocas-almacn, que permite produccin, en rocas normalmente impermeables. Debido al hecho de que su situacin es a menudo restringida y de su origen tardo en la historia de los terrenos, es muy difcilmente previsible. Se puede pensar, que las rocas duras y compactas que aparecen afectadas por numerosas diaclasas en los afloramientos, son ms susceptibles que otras, de ofrecer almacenes fracturados. El conocimiento de la fisuracin de un almacn, es necesario para el estudio de los problemas de puesta en produccin, y es muy importante poderlo desvelar muy rpidamente durante la perforacin. Diferentes observaciones, permiten su identificacin: Las prdidas de lodo durante la perforacin, son un indicio neto de la porosidad-permeabilidad de un terreno, y muy a menudo, de su fisuracin. Las prdidas, son tanto ms importantes y rpidas, cuanto ms abiertas y ms numerosas sean las fisuras. Inversa- mente, sin embargo, si las fisuras son muy finas (algunas dcimas de milmetro), las prdidas pueden no producirse. Las fisuras estn tapizadas muy a menudo, e incluso totalmente rellenas, por cristales de calcita, dolomita o cuarzo. Son fcilmente reconocible s en los ripios, dando por consiguiente una indicacin preciosa de su existencia. En una roca muy fisurada, la recuperacin de ripios de sondeo, es a menudo muy escasa. El porcentaje de recuperacin, depende de la densidad de las fisuras, y de su orientacin con respecto al eje del sondeo. Si las recuperaciones son buenas, las fisuras pueden observarse directamente sobre las muestras. Finalmente, la productividad de los almacenes fisurados, es en general ms elevada que la de los almacenes que presentan



solamente una porosidad de matriz. Ciertos sondeos de Kirkuk, que explotan un almacn fisurado, a veces tambin cavernoso, producen de 3.000 a 5.000 m3 diarios, mientras que la productividad de los almacenes arenosos o areniscosos, no sobrepasa ms que raramente, algunos centenares de m3/da.

4.3.3.- OTROS TIPOS DE ROCAS-ALMACN Aunque las rocas detrticas gruesas y las rocas carbonatadas, constituyen el mayor nmero de los almacenes explotados en el mundo, otras rocas, sedimentarias o no, pueden presentar igualmente, caracteres de almacn. Dan lugar, a una pequea parte de la produccin mundial. LA CAP-ROCK" DE LOS DOMOS DE SAL. Se distingue bajo este nombre, un complejo petrogrfico que se encuentra en la parte superior de algunos domos de sal. No todos los domos poseen "cap-rock", pero cuando est bien desarrollada, puede sobrepasar los 100 metros de potencia. Petrogrficamente, est compuesta principalmente de carbonatos (calizas y dolomas), y sulfatos (anhidrita y yeso). en las "caps-rock" ms completas se llega a distinguir tres zonas sucesivas (Taylor, 1938).

o En la base, la zona de anhidrita, que pasa progresivamente a la sal del domo. o En el techo, la zona de la calcita, separada a menudo de los sedimentos que cubren la "cap-rock", por un complejo

brechoideo. o Entre las dos, una zona de transicin, donde se encuentran, o bien calcita y anhidrita, o bien minerales diversos, azufre,

baritina, sulfatos, etctera. Se admite que la "cap-rock", es el residuo de disolucin de los elementos menos solubles que la sal, arrastrados por ella durante la ascensin del domo y lavados por las aguas subterrneas, fenmeno que est favorecido por la intensa fracturacin que acompaa al emplazamiento del domo. La "cap-rock", fracturada, que ha sido sometida a circulaciones de agua que han disuelto la sal, es a menudo muy porosa y permeable, pero la distribucin de los huecos, es sin embargo, muy caprichosa. LAS ROCAS SILCEAS Diferentes rocas silceas, no detrticas (silexitas, opalitas, "chert", etctera), forman a veces almacenes explotables. A este tipo, pertenecen los "cherts", del Mioceno de la cuenca de Santa Mara y San Joaqun en California, y las "arcillas silicificadas" Eocenas de los yacimientos gaboneses. Son rocas, que no presentan normalmente caracteres de almacn, pero que los adquieren por fracturacin, sea cual sea su origen. ROCAS METAMRFICAS Se conocen un cierto nmero de yacimientos localizados en rocas metamrficas fracturadas o alteradas, cubiertas discordantemente" por terrenos sedimentarios, en California, centro de Kansas, Venezuela y Marruecos. En Marruecos, los yacimientos del borde del Rharb (Oued Mellah. Sidi Fili,. Bled Khatara, etc.), proporcionan una parte de su produccin:

o ya sea de un complejo Paleozoico "fracturado-fisurado-cavernoso". con areniscas clorticas y silceas, con tendencia esquistosa y cuarctica, y esquistos clorticos finos, cuya porosidad. mal conocida. sera pequea, del orden de 1 a 2 %, pero cuya permeabilidad parece elevada.

o bien de un granito fisurado y fracturado, alterado bajo la discordancia Miocena, y cuya porosidad parece ms elevada, del orden de 8 %.

LAS ROCAS VOLCNICAS Algunos yacimientos, producen a partir de rocas volcnicas. Se cita principalmente a Cuba, Mjico y U.S.A. Se trata de rocas intrusivas qu han metamorfizado parcialmente los terrenos sedimentarios vecinos y producido as, la agrupacin de zonas porosas en sus bordes (campos de Moralillo, en Mjico), o bien de rocas efusivas intercaladas en terrenos sedimentarios y a veces ms o menos alteradas en su bordes (yacimientos de gas de Rattlesnake en el estado de Washington, que produce a partir de varias coladas de basalto intercaladas en arcillas). Algunas de estas rocas productivas, son probablemente resultado de efusiones volcnicas submarinas (yacimientos de Lytton Spring y Chapmann en Tejas. De cualquier manera, los almacenes de este tipo, presentan caractersticas extremadamente variables y aunque los indicios observados en el mundo son t numerosos, las producciones comerciales son muy raras. El 90% del petrleo aparece en areniscas y carbonatos en proporciones similares. La mayora de las acumulaciones se dan en almacenes heterogneos con barreras de permeabilidad.



GEOMETRAS DE LOS ALMACENES:

o Ideal: en ella el radio de anchura es igual al radio de longitud.

o Elongado: la longitud es mayor que la anchura. o Cinturn: lmina arenosas con huecos rellenados por

arcillas. o Dendroide: el largo es ms de tres veces mayor que el

ancho. Es tpica de reas fluviales y delticas perpendiculares a la paleocosta.

o Cinta: barras arenosas marinas, habitualmente paralelas a la paleocosta.

o Pods: se ha erosionado la mayora de la arena y ha sido sustituida por arcillas, dejando lentejones de arena aislada.

CONTINUIDAD DEL ALMACN La continuidad del almacn en perfil tambin es importante. Para ver esto, consideraremos los cuerpos arenosos como canales:

El caso ideal es el de cuerpos arenosos con historia mltiple, que presenta gran continuidad vertical y buen flujo. La produccin de petrleo y gas es fcil y la recuperacin se hace por inyeccin de agua.

El segundo ejemplo presenta una serie de canales que coalescen, con lo que hay una gran continuidad lateral y el entrampamiento es estratigrfico.

Tambin podemos considerar cuerpos arenosos aislados, sin comportamiento vertical. El entrampamiento es estratigrfico, salvo que exista deformacin posterior. No hay comunicacin de fluidos.

Estos casos slo son vlidos para depsitos de areniscas, en los que a partir del ambiente de formacin se pueden calcular estructuras, porosidades y permeabilidades. En depsitos carbonticos existen procesos posteriores que destruyen la porosidad primaria y generan secundaria.

Cap IV Rocas Almacen

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