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GEOLOGIA DEL PETROLEO Y GAS NATURAL Ing. E. Mancilla
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GEOLOGIA DEL
PETROLEO Y GAS NATURAL
Ing. E. Mancilla
MIGRACION DEL PETROLEO
Debido a que el aceite y el gas no se encuentran generalmente en las
rocas donde se originan, es necesario considerar una migración de los
hidrocarburos de una roca generadora a una almacenadora.
MIGRACION DEL PETROLEO
ANTECEDENTES.
Uno de los principales problemas en
comprender la migración de los
hidrocarburos es su baja solubilidad
del agua.
El estudio de la migración primaria es
un tanto difícil de entender, por que la
secuencia de evolución desde el
kerógeno hasta el aceite crudo o al
gas es compleja.
La evaluación de si la transformación
fue realizada antes, durante o después
de la migración desde la roca
generadora es difícil de saber.
MIGRACION DEL PETROLEO
Migración: es el movimiento o desplazamiento de aceite
y/o gas, desde la roca madre a rocas mas porosas y
permeables. Este movimiento se realiza en el interior de la
corteza terrestre.
MIGRACION DEL PETROLEO
MIGRACION DEL PETROLEO
EVIDENCIA DE LA MIGRACIÓN
Presencia de chapopoteras.
Presencia de escapes de gás.
Acumulaciones de hidrocarburos
en rocas sin contenido de materia
orgánica.
Correlación entre aceites del
receptáculo y aceites residuales
encontrados en las rocas
generadoras.
Aceites químicamente semejantes
en una serie de receptáculos
sobrepuestos.
MIGRACION DEL PETROLEO
EVIDENCIA DE LA MIGRACIÓN
Ajustes estructurales (acomodo y
distribución) de los hidrocarburos en
el yacimiento.
Consideraciones volumétricas
cuantitativas, ya que existen
yacimientos con volúmenes muy
grandes.
Explotación de hidrocarburos sin
bombeo.
Presencia de bacterias que se
alimentan de hidrocarburos en sitios
donde no hay derrames producidos
por el hombre.
¿Por Ocurre la Migración?
Se pueden clasificar en cinco tipos:
Fuerzas debidas a la acción de la
gravedad:
La presión ejercida por las capas de rocas,
La presión del agua
El peso específico diferencial.
La presión de las rocas causan la migración del petróleo hacia arriba que es
debida a las presiones diferenciales a diferentes profundidades. La presión
hidrostática ayuda a la presión ejercida por las rocas; el agua tiende a moverse
y al fluir en dirección de la presión mínima, este movimiento generalmente es
horizontal. El peso específico diferencial del petróleo y del agua y su
inmiscibilidad provocan en estos líquidos un movimiento relativo en que el
petróleo tiende a situarse sobre el agua.
¿Por Ocurre la Migración?
Se pueden clasificar en cinco tipos:
Fuerzas moleculares:
Absorción. Ocurre cuando las rocas atraen las moléculas de aceite o gas y
las retiene entre sus poros.
Adhesión. es la mutua atracción entre las moléculas desiguales; la adhesión
controla la dirección.
La acción capilar y la tensión superficial. La capilaridad es la propiedad de
los sólidos de atraer a los líquidos que los mojan y repelen a los que no los
mojan.
El efecto de las fuerzas moleculares es el de segregar el petróleo y el agua en
cuerpos donde pueda actuar el peso específico diferencial.
¿Por Ocurre la Migración?
Se pueden clasificar en cinco tipos:
Fuerzas debidas a la acción química:
La cementación gradual o sea el relleno de los intersticios entre los granos de
las rocas, desplazan a los hidrocarburos.
Esta cementación puede eventualmente causar la acumulación del petróleo en
pequeñas bolsas porosas completamente rodeadas por el creciente anillo de
cementación.
Los cementantes más comúnmente son la calcita, el sílice y el óxido de fierro.
¿Por Ocurre la Migración?
Se pueden clasificar en cinco tipos:
Fuerzas debidas a movimientos
tectónicos y a la profundidad de
sepultamiento:
Estas fuerzas comprenden la formación de pliegues y fallas, los terremotos, el
gradiente de temperatura.
Los pliegues y la fallas estimulan la migración del petróleo y tienden a controlar
su dirección, por la forma que tienen y por el reacomodo que sufren sus capas.
Los temblores producen movimientos migratorios que agitan los cuerpos de
petróleo y agua dando lugar a que actué la gravedad específica diferencial.
¿Por Ocurre la Migración?
Se pueden clasificar en cinco tipos:
Fuerzas debidas a la acción bacterial:
Una de las más importantes funciones de las bacterias es la de liberar el
petróleo de los sedimentos.
Se efectúa por la disolución de las calizas, las dolomías y de otras rocas
calcáreas por el ataque de ácido carbónico y otros ácidos orgánicos
producidos por las bacterias.
¿ Como se produce la migración
MIGRACION DEL PETROLEO
1. Primaria: Expulsión del fluido
de la roca madre
2. Secundaria: Migración de la
fuente a un reservorio
siguiendo un patrón simple o
complejo. Incluye también la
migración dentro del
reservorio.
3. Terciaria: Migración desde el
reservorio o la roca madre a
la superficie (también
dismigración)
4. Remigración: Migración
desde una posición dentro de
un reservorio a otra o bien a
otro reservorio.
P
S
T
R
Migración Primaria
“Desplazamiento de hidrocarburos desde la roca madre a rocas mas
porosas y permeables (carrier beds)”
“Es el desprendimiento de los compuestos del aceite y gas de las
partículas orgánicas sólidas (kerógeno) en los lechos generadores y su
transporte dentro y a través de los capilares y poros estrechos de la
roca generadora de grano fino a la roca porosa y permeable que
representa la roca almacenadora.”
Mecanismos de migración
primaria
Mecanismos de migración
primaria
Mecanismos de migración
primaria
Mecanismos de migración
primaria
Mecanismos de migración
primaria
Mecanismos de migración
primaria
Migración Secundaria
“Una segunda migración se lleva acabo a lo largo de la roca
almacenadora, hasta que el aceite llega a una trampa que impide su
movimiento, o escapa a la superficie. ”
“Se concentra el petróleo en lugares específicos (trampas), de donde se
extrae comercialmente.”
Una vez expulsados los fluidos de la Roca Generadora, se mueven más
libremente por Flotación (Empuje). “Es la primera causa de movimiento
del aceite”.
Mecanismos de migración
secundaria
Mecanismos de migración
secundaria
Mecanismos de migración
secundaria
Mecanismos de migración
secundaria
Mecanismos de migración
secundaria
Ejemplos de Migración
Ejemplos de Migración
Ejemplos de Migración
Ejemplos de Migración
ROCA RESERVORIO O
ALMACENADORA
Un reservorio es una
unidad rocosa de
subsuelo que
contiene petróleo,
gas y/o agua en
proporciones
variables.
ROCA RESERVORIO O
ALMACENADORA
Se considera a todo
agregado pétreo que
posee 3 propiedades
esenciales:
1. Porosidad
2. Permeabilidad
3. Tener
continuidad
lateral y vertical.
ROCA RESERVORIO O
ALMACENADORA
En la práctica las areniscas y los carbonatos contienen las
principales reservas conocidas.
El rango de valores de una roca almacenadora depende de la
economía de explotación (precio del petróleo y costo de
producción), que domine en el momento del descubrimiento.
Una roca almacenadora de baja porosidad y permeabilidad es
económicamente explotable si su profundidad y extensión
son adecuadas
1. Porosidad
“Es el volumen poroso por unidad de volumen de la formación. Es el
volumen total de una muestra que esta ocupada por poros o espacios
vacios”
POROSIDAD ABSOLUTA = Volumen total de poros x 100
Volumen de la roca
Desde el punto de vista petrolero lo que realmente es importante es la llamada
porosidad efectiva o relativa. Es la relación que determina el volumen de aceite o
de gas que se puede mover del yacimiento al pozo.
Porosidad efectiva (%) = Volumen total de poros conectados x 100
Volumen de la roca
1. Porosidad
Los poros de una roca son generalmente rellenados con agua connata,
pero contiene aceite o gas dentro del campo.
El agua que se encuentra llenando los poros de la roca se llama agua de
fondo intersticial o filo. En algunos casos el agua se presenta con aceite
o gas.
De acuerdo a su origen el agua puede ser:
Agua meteórica: es agua de lluvia que se infiltra en el subsuelo.
Agua Connata: es agua fósil que se quedo atrapada en los poros
de la roca desde que esta se formo o muy poco tiempo después.
(inclusiones)
Agua Mixtas: es la mezcla de agua meteórica con agua connata.
1. Porosidad
La migración del
aceite y el gas se
produce en
presencia de agua,
debido a que todas
las rocas en el
subsuelo que
tengan
naturalmente
porosidad y
permeabilidad,
están saturadas
por agua
Porosidad
Tipos de Porosidad Según Choquette y Pray, 1970
2. Permeabilidad
“Propiedad que tienen algunas rocas para permitir el movimiento
de los fluidos dentro de ellas, debido a la intercomunicación de los
poros. “
Depende de tres requisitos:
•Porosidad.
•Poros interconectados.
•Poros del tamaño supercapilar.
Una roca puede tener porosidad y ser impermeable (ejemplo la piedra
pómez, con porosidad visible, o bien los basaltos, la lutita con poros de
tamaño subcapilar que impiden el movimiento libre de los fluidos).
2. Permeabilidad
2. Permeabilidad
2. Permeabilidad
Los principales grupos de rocas
almacenadoras son las rocas
siliciclásticas y las carbonatadas
(calizas y dolomías).
El primer grupo lo representan las
areniscas.
Las calizas y dolomías
constituyen el aproximadamente
el 30% de los yacimientos.
Sin embargo el 40% de los
campos gigantes de aceite y gas
se encuentran en rocas
carbonatadas.
3. Continuidad lateral y
vertical
Para que el volumen del
aceite sea comercial, la
roca almacenadora debe
tener cierto grado de
continuidad lateral,
especialmente en su
porosidad y
permeabilidad (área de
drenaje).
ROCA SELLO
Son rocas sello aquellas que por su escasa permeabilidad o por contener poros
de tamaño subcapilar, no permiten el paso de un fluido, sirviendo como cierre a
su migración o desplazamiento.
ROCA SELLO
Para que una roca sea considerada
desde el punto de vista práctico,
como impermeable, esta no debe
poseer fracturas interconectadas.
Respondiendo a los esfuerzos, las
rocas sello que se deforman en el
campo dúctil forman pliegues en
lugar de fracturas. Si las fracturas
ocurren se abrirán las vías a la
migración del petróleo
ROCA SELLO
Las mejores condiciones para la preservación de los sellos se tienen en
las regiones con una historia geológica simple, ya que en áreas muy
deformadas, los sellos se destruyen frecuentemente.
Los principales campos gasíferos del mundo se encuentren en áreas
cratónicas.
ROCA SELLO
Si un sello no es efectivo los hidrocarburos migrarán fuera del yacimiento
y tarde o temprano, la trampa quedará vacía o con volúmenes no
comerciales. Las rocas sello generalmente son litologías dúctiles
lateralmente continuas y con alta presión capilar de entrada.
Una trampa puede tener un solo sello (anticlinal) o varios sellos (Superior,
Inferior y lateral)
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