Exploración geofísica

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Exploración geofísica Se refiere al uso de métodos físicos y matemáticos para determinar las propiedades físicas de las rocas y sus contrastes. El propósito de tal determinación es conocer el arreglo de los cuerpos de roca en el interior de la Tierra, así como las anomalías presentes en ellas. Son diversos los métodos utilizados en la exploración geofísica del subsuelo: La prospección Geofísica consiste en inferir la estructura geológica del subsuelo a través de la distribución de alguna propiedad física del subsuelo, dependiendo del método utilizado. Son diversas las propiedades físicas del subsuelo y de la Tierra en general susceptibles de medirse desde la superficie y determinar sus distribución espacial. Podemos mencionar la resistividad eléctrica del subsuelo, velocidad de propagación de ondas de sonido, densidad de masa y susceptibilidad magnética entre las más importantes. El conocimiento del arreglo de las rocas en el interior de la Tierra puede tener un objetivo científico o comercial. Por ejemplo, conocer las dimensiones de un reservorio de hidrocarburos a través de métodos sísmicos o caracterizar la cámara magmática de un volcán a través de métodos gravimétricos.

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Exploracin geofsicaSe refiere al uso de mtodos fsicos y matemticos para determinar las propiedades fsicas de las rocas y sus contrastes. El propsito de tal determinacin es conocer el arreglo de los cuerpos de roca en el interior de la Tierra, as como las anomalas presentes en ellas. Son diversos los mtodos utilizados en la exploracin geofsica del subsuelo:La prospeccin Geofsica consiste en inferir la estructura geolgica del subsuelo a travs de la distribucin de alguna propiedad fsica del subsuelo, dependiendo del mtodo utilizado.Son diversas las propiedades fsicas del subsuelo y de la Tierra en general susceptibles de medirse desde la superficie y determinar sus distribucin espacial. Podemos mencionar la resistividad elctrica del subsuelo, velocidad de propagacin de ondas de sonido, densidad de masa y susceptibilidad magntica entre las ms importantes.El conocimiento del arreglo de las rocas en el interior de la Tierra puede tener un objetivo cientfico o comercial. Por ejemplo, conocer las dimensiones de un reservorio de hidrocarburos a travs de mtodos ssmicos o caracterizar la cmara magmtica de un volcn a travs de mtodos gravimtricos.De acuerdo a la propiedad fsica de la Tierra a estudiar podemos definir los mtodos a utilizar entre ellos tenemos a: Geoelctricos, Ssmicos, Gravimtricos y Magnetomtricos.

Mtodos GeoelctricosLos mtodos geoelctricos han sido utilizados en infinidad de aplicaciones y en la actualidad han tenido mucho xito, permitiendo investigar la distribucin de resistividades elctricas o conductividades en el subsuelo desde unos pocos metros hasta decenas de kilmetros. Dentro de la gran cantidad de aplicaciones podemos mencionar:a.- Deteccin de agua subterrnea (acuferos y corrientes subterrneas)b.- Investigacin de depsitos de minerales (metlicos y no metlicos)c.- Determinacin de intrusin salina en acuferos costeros.d.- Deteccin de cavidades y fracturas.e.- Deteccin de plumas contaminantes por hidrocarburos o lixiviadosf.- Estudios para zonas arqueolgicasg.- Determinacin de la estratigrafa del subsuelo.h.- Evaluacin de bancos de materia (arena y grava)g.- Determinacin de l profundidad al nivel freticoh.- Bsqueda de vapor de agua en campos geotrmicosLas tcnicas utilizadas para medir esta propiedad son:1.1.- Geoelctricos por corriente continua (sondeos elctricos verticales y tomografa elctrica)1.2.- Transitorios electromagnticos (TEM)1.3.- Bobinas electromagnticas1.4.- Magnetoteluria (Fuente natural y artificial).Mtodos SsmicosLos mtodos ssmicos son utilizados para medir velocidad de propagacin de ondas en el subsuelo permitiendo caracterizar el subsuelo desde la superficie a centenas de metros. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar:a.- Determinacin de la profundidad a la roca sanab.- Caracterizacin del basamento rocosoc.- Determinacin de la estratigrafa y geometra del subsuelod.- Clculo de parmetros elsticos del subsuelo a partir de las velocidades de onda (P y S).e.- Apoyo en la deteccin de agua subterrneaf.- Evaluacin de bancos de material (arena, grava, roca, etc.)Las tcnicas utilizadas para medir esta propiedad son:1.1 Ssmica de refraccin1.2 Ssmica de Reflexin1.3 Ruido ssmico (ondas superficiales

GravimetraLa gravimetra es un mtodo que permite caracterizar el subsuelo a travs de la distribucin de la densidad de masa de los distintos materiales del subsuelo, haciendo mediciones del campo natural gravimtrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilmetros de profundidad. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar:a.- Geometra de cuencas sedimentariasb - Estudios en zonas arqueolgicasc.- Evaluacin de campos petroleros en apoyo a la exploracin ssmica.Se determinan fallas,domossalinos, profundidad de capas competentes compactas, etc.MagnetometraLa magnetometra es un mtodo que permite caracterizar el subsuelo a travs de la distribucin de la susceptibilidad magntica de los distintos materiales del subsuelo directamente relacionada con el contenido de minerales con propiedades magnticas, haciendo mediciones del campo natural magnetomtrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilmetros de profundidad. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar:a.- Investigacin de depsitos minerales (magnticos)b - Estudios en zonas arqueolgicasc.- Evaluacin de campos petroleros en apoyo a la exploracin ssmica.Mtodos directosSon mtodos que permiten conocer las caractersticas de un sitio mediante la observacin directa de las caractersticas del suelo y las rocas.Pozos a cielo abiertoExcavaciones realizadas desde la superficie en sentido vertical de profundidad variable. Es posible ver la estratificacin del suelo y la profundidad a la que se encuentra la roca sana.TrincherasExcavaciones de poca profundidad y alargadas. El objetivo es realizar un perfil geolgico continuo del terreno.Tneles o socavonesExcavaciones lo suficientemente grandes para que un hombre pueda trabajar dentro de ellas. Son horizontales y alargadas. Se utilizan principalmente en obras subterrneas y presas.PerforacionesProporcionan informacin acerca de la composicin, espesor y extensin de las formaciones del rea, as como de la profundidad de la roca sana.Ingeniera de yacimientosLaIngeniera deYacimientoses un rea de lapetrologaencargada del estudio de los sistemas roca-fluido que forman las reservas depetrleoogasy sus propiedades, en relacin con la cantidad y la maximizacin en su extraccin.La cuantificacin de estas reservas es una de las principales funciones de esta ingeniera, debido a que de la precisin de los clculos de volmenes de petrleo o gas en un yacimiento depender el desarrollo de un plan de explotacin rentable econmicamente.El ingeniero de yacimientos es un experto en el estudio de las propiedades intensivas y extensivas del sistema roca-fluido, que aplica para su anlisis todo tipo de recursos tcnicos y cientficos, como modelos informticos, mtodos numricos y matemticos, y conceptos fsicos y qumicos. Debe determinar los mtodos ms adecuados para la extraccin de los fluidos.Ingeniera de perforacinSe encarga de disear la perforacin de pozos, elaborando los programas o diseos particulares de: barrenas; sartas de perforacin; tuberas de revestimiento; fluidos de control; registros geofsicos; pruebas de produccin (en su caso); cementaciones; desviaciones (en su caso); registro continuo de hidrocarburos (en su caso); obtencin de ncleos (en su caso); pescas (en los casos de accidentes mecnicos); programas de control del pozo (en casos de descontrol); terminacin de pozos y herramientas a utilizar, tanto en pozos exploratorios como de desarrollo.Perforar pozos, supervisando el estricto apego a los diseos y programas previamente elaborados, as como el adecuado funcionamiento de: Instalaciones de seguridad y control del pozo (Cabezal de tuberas de revestimiento, preventores, lneas de manejo de control en caso de brote imprevisto, lnea del quemador; presas de lodo y de desperdicios).Ingeniera de produccinLa ingeniera de produccin se encarga de la aplicacin de conocimientos tcnicos y cientficos hacia el transporte de los recursos desde el yacimiento hasta lospuertosorefineras. Determinan qu mtodo de produccin explotada y ser usado y disean y optimizan las instalaciones de superficie para el tratamiento primario de convertidos en primeras necesidades a nivel mundial los hidrocarburos, como separadores de fases, tanques de almacenamiento, sistemas depurificacin, lneas de flujo y sistemas de bombeo y compresin del petrleo o el gas natural, con el objetivo de llevar el crudo o gas a condiciones especficas a las cuales se puede comercializar o distribuir. El Ingeniero de Produccin se dedica a la organizacin, planificacin, mejoramiento continuo y control de los procesos de produccin de bienes y servicios. Aplica sus capacidades y conocimientos de gestin en la optimizacin de los recursos materiales, humanos y tecnolgicos con que cuentan las empresas para lograr que el rea de operaciones sea capaz de generar bienes y servicios de alta calidad, creando una posicin competitiva en el mercado.

Mecanismos Naturales de ProduccinEn los mecanismos Naturales de Produccin, en la cual la energa es aportada por el yacimiento El empuje de petrleo hacia los pozos se efectan por la presin natural que tiene el yacimiento. En la prctica se ha determinado que este empuje se puede derivar de la presencia de:* Casquetes de gas libre* Volmen de gas libre en el petrleo* Volmen de agua dinmica subyacente* Empuje por gravedadPor lo general se da el caso de que uno de estos mecanismos es preponderante en empujar el petrleo hacia los pozos y la posible presencia de otro podra actuar en forma coadyutoria. Es muy importante detectar lo ms anticipadamente posible el mecanismo natural de empuje del petrleo ya que esta temprana apreciacin servir para obtener el mayor provecho del futuro comportamiento del mecanismo en el yacimiento y de cada pozo en particular. Adems ayudar a estudiar futuras aplicaciones de extraccin secundaria por inyeccin de gas o de agua u otros elementos. Para detectar el mecanismo de produccin prevaleciente, se acude al procesamiento e interpretacin de una extensa serie de informacin obtenida durante la perforacin de los pozos e informacin recabada durante el comienzo y toda la etapa de produccin primaria.

La recuperacin de petrleo por mecanismos naturales de produccin se conoce con el nombre de recuperacin primaria y se refiere a la produccin de petrleo desde el yacimiento sin el uso adicional de ningn proceso, es decir, se produce nicamente por accin de la energa propia del reservorio.Dicha informacin proviene de los siguientes datos:* Caractersticas geolgicas y petrofsicas de las formaciones petroliferas.* Buzamiento de las formaciones.* Profundidad y espesor de las formaciones petrolferas.* Porosidad y permeabilidad de los estratos.* Saturaciones de los fluidos (gas-petrleo-agua) en los estratos petrolferos.* Relaciones Presin-Volmen-Temperatura.* Historias de produccin de los fludos.* Profundidades de los contactos gas-petrleo-agua

Medio PorosoSe define el medio poroso como un slido o grupo de slidos con suficiente espacio abierto dentro o alrededor de las partculas para permitir que el fluido fluya a travs de ellos. El medio puede ser consolidado como una membrana cermica o no consolidado como un filtro de rocas o una torre de empaques. Una de las propiedades del medio poroso se refiere a la fraccin volumtrica hueca o vaca, definida por la porosidad (): volumen total volumen total- volumenslidoPorosidad ( ) Relacin entre volumen hueco y volumen total del medio porosoVelocidad Intersticial (Vi) Caudal por unidad de rea hueca en el medio porosoFlujo en yacimientos Muchas personas tienen la errnea idea de que el petrleo se encuentra como un rio o una piscina bajo la superficie. El petrleo se encuentra en el subsuelo en espacios porosos entre las rocas. Las rocas sedimentarias son las de mayor importancia desde el punto de vista petrolero. La porosidad tpica de las formaciones petroleras puede oscilar entre 10 y 25%. Sin embargo no solo la porosidad es importante, debe tomarse en cuenta la permeabilidad de la formacin. Las rocas sedimentarias denominadas lutitas son las que presentan mayor porosidad, pero como sus poros no estn conectados la permeabilidad es muy baja.