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Facies de Estuario en un Dominio de Mareas: en las Formaciones (Cretcicas) Holln y Napo (T y U) Campo Sacha, Cuenca Oriente del Ecuador. Autores: G. Shanmugam, M. Poffenberger, y Toro lava.

Es importante tener una comprensin clara de la reserva en cuanto a su origen deposicional, para mejorar an ms la produccin de petrleo.El propsito principal de este estudio fue desarrollar un modelo sedimentolgico viable para predecir la distribucin de los reservorios del Cretcico en la Formacin Holln y Napo en el campo Sacha.Describio los ncleos y se interpretaron procesos de deposicinSe busco calibrar facies deposicionales con los registros lnea fijaSe intento establecer geometras para cuerpos de arena utilizando correlaciones estratigrficas de registros de pozos y los datos ssmicosSe desarrollo un modelo deposicional mediante la integracin de datos de nucleos, de afloramientos, de registro, y los datos ssmicos. El estudio fue realizado en el campo Sacha que es un fecundo productor de hidrocarburos, en el cual se ha detallado estudios sedimentolgicos usando 516 [Ft], (157 [m]) de ncleo convencional a partir de siete pozos.Representar Facies de Estuarios de dominio de mareasSe decriben e interpretan Siete Lito Facies.Se Propone Cuatro Etapas de Deposicin para la Formacin Holln.Se predice una tendencia de depositacin este a oeste, paralela a la direccin la transportacin de sedimentos.1GeneralidadesEl rea donde se realizo el estudio es el Campo Petrolero Sacha, ubicado en la Cuenca Oriente de Ecuador. Localizado a 180 [Km] al este de Quito.Texaco descubri el campo en febrero de 1969. La produccin empez en 1972. A mediados de 1995 la produccin supero los 530 millones de barriles de petrleo.

El Campo Sacha es una gran estructura de relieve muy bajo que se encuentra en la regin axial de la cuenca Oriente. Las estructuras que se producen son anticlinales asimetricas con tendencia sur a norte, por lo general fallada en el flanco oeste. Acumulaciones de petrleo en la cuenca Oriente se encuentran en las areniscas del Cretcico de las formaciones Hollin y Napo1. El Campo Sacha se encuentra ubicado al noreste de la regin amaznica, en la provincia de Francisco de Orellana, en el cantn La joya de los Sachas. 2. Las areniscas de las Formaciones holln y Napo se cree que se derivan desde el este, de dos mximos intracuencales, el arco Aguarico al norte y el arco Cononaco al sur.3. Segn Canfield et al., (1982) Acumulaciones de petrleo en la Formacin Holln son controlados estructuralmente, mientras que las acumulaciones de petrleo en la Formacin Napo son tanto estructural como estratigrficamente controlada4. Segn Dashwood y Abbott, (1990): El origen de estos reservorios se considera lutitas ricas en materia orgnica de la Formacin Napo Figura 1: Mapa de localizacin (dos mapas de insercin) que muestra caractersticas estructurales y la distribucin de la produccin de los campos (manchas negras) en la cuenca Oriente, Ecuador (compilados de Canfield et al, 1982;. Dashwood y Abbott, 1990; White et al., 1995), y el contorno de la lnea que muestra el campo Sacha de una seccin transversal norte-sur y log (Figura 26), la posicin de un perfil ssmico de este a oeste (Figura 28), y los pozos tubulares utilizados en este estudio.

2Generalidades

Se documenta la existencia de caractersticas sedimentarias claves: Capas dobles de Lodo (mud couplets)Ritmitas de Marea (tidal rhythmites)Estructuras Vtice Completas (full-vortex structures)Laminas Arrugadas (crinkled laminae)Desarrollo de un Modelo Sedimentalogico Alternativo al tradicional para la Fm. Holln y Fm Napo. El principal reservorio es la Fm Holln, (Cretacico Inferior) antes de este estudio tradicionalmente era considerada como depsitos fluviales trenzados con geometras lineales. Macellari, (1988): propuso un ambiente fluvio deltaico. White et al., (1995) interpreto la suprayacente Fm. Napo (Cretacico Superior) depsitos Fluvio deltaicos en un Ambiente Insicion y Relleno de un Valle. Se considera la informacin disponible:Marcadores Biologicos.Analicis Geoquimicos.El petrleo est atrapado en estructuras de edad Cretcico-Oligoceno 2.Este estudio se basa en el analicis de Nucleos convencionales: mediante los cuales se muestra que los procesos de marea eran mucho mas importanes que los procesos Fluvio-Deltaicos en la depositacin de las areniscas de Hollin y Napo.3. Antes algunas caractersticas sedimentarias se confundan y eran mal interpretadas a escala de nucleo: ejemplo: crinkled laminae se podan confundir con estilolitas. En depsitos de Arenisca no se reconocia la estratificacin cruzada podra concluir en una erronea interpretacin: como por ejemplo fluviales trenzados. 4. Segn Mello et al., 1995: los petrleos muestran muy buena correlacin con los datos de marcadores biolgicos de extractos orgnicos de la Formacin Napo5. Segn Dashwood y Abbott, 1990: Anlisis geoqumicos indican que el petrleo migro a estas estructuras de rocas generadoras del Cretcico en la Cordillera Oriental y ms meridional de la Cuenca Oriente Figura 2: Columna Estratigrfica Generalizada, Cuenca Oriente, Ecuador (de Smith, 1989).

3Lito-FaciesNucleo de EstudioContactos deposicionales Variaciones de espesor en los estratos Variaciones de tamao de granoVariaciones litolgicasEstructuras sedimentarias fsicas primarias Estructuras sedimentarias biolgicasEstructuras syndepositional y estructuras sedimentarias postdeposicionalesLa tincin de petrleoArenisca con Estratificacin Cruzada Y Base Erosional.Facies Heterolticas con Base Erosiva Areniscas con estratificacin cruzada.Heterolticas Facies con Estratificacin Cruzada en Arenisca, Estructuras Vortex completas, Ritmitas y Capas dobles de lodo.Facies Heterolticas con Depsitos Flaser Arenisca y ritmitas. Mudstone con Depsitos Lenticulares y Ritmitas.Bioturbadas Areniscas Glauconticas.Mudstone laminadas y Bioturbadas.Se DescribeCanal Fluvial.Canal de mareas.Banco de Arena de MareaPlanicies de arena de marea/ Tidal Sand Flat.Zona Sub Mareal de lodo.Areniscas de Plataforma/Sandy ShelfPlataforma de lodo: Muddy shelfFacies DeposicionalesSe InterpretaFacie de Estuario con Dominio de MareaTodos los pozos tubulares son agujeros rectosLitologicamente se componen de arenisca de grano fino consolidada y Mudstone (Lodolitas y fangolitas). Profundidades del Ncleo se miden en piesLitofacies se describen en los intervalos, y cada tipo se interpreta para representar una facies deposicionales En base a la presencia de cortinas de barro en depsitos de forma, facies heterolticas, capas dobles de barro, bidireccional (es decir, en espiga) estratificacin cruzada, ritmitas de arena de marea, ritmitas de barro de marea, lminas arrugadas, depositos Flaser, depositos ondulados, depositos lenticulares, y secuencias de profundizacin ascendente (es decir, transgresoras), que interpretan los ncleo de las formaciones Hollin y Napo para representar facies estuarinos con dominio de marea.

4Ambientes y Modelos Deposicionales:Indicativos de Caractersticas sedimentarias de los procesos de marea en las formaciones Hollin y Napo incluyen los siguientes : Facies HeterolticasAlternancia rtmica de capas de arenisca-Lutitas (sandy tidal rhythmites: ritmitas de arena de marea),Alternancias de capas gruesas a capas delgadas de limo y arcilla que muestran ciclicidad (muddy tidal rhythmites:ritmitas marea de barro)Capas doble de barroEstratificacin cruzada con capas de barro cubierto foresets (mud-draped foresets) Bidireccional (espina de pescado) estratificacin cruzada,Superficies de reactivacin,Lminas arrugadasClastos alargados de mudstone,Estructuras de vrtice completas,Depsitos de Flaser,Depsitos ondulados,Depsitos lenticular.Desigualdad diurna y la ciclicidad de marea se consideran propiedades de diagnstico de depsitos de marea clsticas La mayora de las reas de la Tierra experimentan periodicidad semidiurnal 5Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasSe Propone las siguientes etapas generales de depsito para la Formacin Holln (del mas antiguo al mas joven) tras el levantamiento regional y la erosin de las rocas volcnicas Misahualli :Etapa 1: Canales fluviales menores (corrientes de baja sinuosidad) y El estuario dominado por mareas comn durante menor deposicin Holln inferiorEtapa 2: Bien desarrollados ambientes de estuario dominado por mareas y de la plataforma de marea durante la deposicin de Holln inferior y superior.Etapa 3: Ahogamiento del estuario marea dominado durante la deposicin Holln superior.Etapa 4: Ambientes de estante bien desarrollados (es decir, ahogamiento completa) con arenas y lodos glauconticas durante la fase final de la deposicin Holln superior.6Reservorio I: Bancos de arena de marea con excelentes propiedades del reservorio (es decir, 100% de arena, escasa matriz, barrera alargada la geometra)

Reservorio II: canales fluviales y mareas con buenas propiedades del reservorio (es decir, 90 a 100% de arena, matriz moderada, geometra lenticular)Reservorio III:llanos de arena de marea con propiedades moderadas para reservorio (es decir, 50 a 100% de arena, gran cantidad de matriz, geometra hoja)

Reservorio IV:arenas de estante con propiedades relativamente pobres (es decir, 80 a 100% de arena con alta matriz y glauconita, geometra de barrera y hoja).

Las siete facies deposicionales se pueden agrupar en cuatro facies reservorio:

Ambiente Fluvial vs. Ambiente Estuarino vs. Ambiente deltaicos:Representa mar adentro protrusin de la costa de origen fluvialRecibe sedimentos tanto de fuentes fluviales y marinosContiene fluviales (dominantes), de onda, y facies de mareaRepresenta el transporte de sedimentos unidireccional (es decir, hacia el mar)Slo pueden existir cuando el suministro de sedimentos supera el aumento del nivel del marExhibe una tendencia progradacionalPara formar dominios deltas de los ros, en nuestra rea de estudio, el estuario tuvo que haber sido llenado por completo con sedimentos anteriores a progradacin deltaicasEl rellenado de un estuario normalmente se indica por sucesiones:Shallowing - Upward, comnmente coronadas por facies fluviales o de pantanoNo hay evidencia para sucesiones de shallowing - upward en los ncleos del campo Sacha. De hecho, facies fluviales son extremadamente raros en los ncleos Hollin superior y estn ausentes en los ncleo de Napo "T" y "U". A excepcin de las facies fluviales reconocidos en el Hollin inferior, no hay evidencia de progradacinCaractersticas de un dominio delta de un ro incluyen lo siguiente (modificado despus de Dalrymple et al, 1992; Boyd et al., 1992):Para llegar a una interpretacin razonable del ambiente de deposicin de las formaciones Hollin y Napo, hemos considerado los tres ambientes comunes (es decir, fluviales, estuarios y deltas).

11Ambiente Fluvial vs. Ambiente Estuarino vs. Ambiente deltaicos:La distribucin vertical de facies en el Hollin inferior (pozo SA 133), Hollin superior (pozo SA 130), Napo "T" (pozo SA 133), y Napo "U" (pozos SA 129 y SA 132) en estos Intervalos muestra una tendencia deepening-upward, lo que sugiere deposicin transgresoraPor lo tanto, la progradacin deltaica y modelo de relleno no es un modelo viable.Otra posibilidad es que las formaciones Hollin y Napo pueden representar deltas de marea dominadaSegn Galloway (1975), que introdujo el concepto, los dominios de deltas de marea representan ajustes principalmente estuarinos.Walker (1992): abog por el abandono del concepto de los dominios de deltas de marea.No se considera dominios deltas de marea como un ambiente deposicional viable. los ambientes de estuarios y ambientes deltas difieren uno de otroHay una pregunta en cuanto a si los dominios de deltas de marea son deltas verdadeross (es decir, sistemas progradacionales)12Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasEstuario dominado por olas (Wave-dominated) Estuario dominado por marea (tide-dominated)En las formaciones Hollin y Napo de la zona de Sacha, no reconocemos ninguna de estas facies deltaicas de dominio de ola. Se reconocen las principales facies de un estuario dominado por mareas (tide-dominated estuary). La evidencia de un estuario dominado por mareas (tide-dominated estuary) en el Holln, Napo "T", y Napo "U" incluye:(1) una discordancia erosional en la base Holln,(2) canales de marea y canales fluviales asociados,(3) bancos de arena de marea (tidal sand bars),(4) llanos de arena de marea (tidal sand flats) ,(5) marismas submareales (subtidal mud flats),(6) estantes arenosos y fangosos,(7) sucesiones deepening-upward (es decir, transgresoras).Se propone las siguientes etapas generales de depsito para la Formacin Holln (del mas antiguo al mas joven) tras el levantamiento regional y la erosin de las rocas volcnicas Misahualli Estuario dominado por olas: Bay-head deltas, central basins, flood-tidal deltas, washovers, and barrier bars, aunque pueden ser influenciados por mareas, Caracterizan estuarios dominados por olas (wave-dominated estuaries)La preservacin de las cortinas de barro delicados indica un ambiente protegido, como un estuario.El modelo deposicional propuesto para las formaciones Holln y Napo es una versin modificada del modelo general propuesto para un estuario de dominio de marea por Dalrymple et al. (1.992).

13Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasEtapa 1: Canales fluviales menores (corrientes de baja sinuosidad) y El estuario dominado por mareas comn durante menor deposicin Holln inferiorAreniscas gris a oscuras de grano fino a grano medio. Granos de areniscas son moderadamente bien sorteados y subangulares a subredondeados. Sobre la base de estratificacin cruzada y desfases basales, esta facies se interpreta como canales fluviales de alta energa con estructuras de traccin. A falta de intercaladas facies de grano fino (Leeve) se sugiere corrientes de baja sinuosidad. Interpreto la estratificacin cruzada con cortinas de lodo como mareas influenciadas por estratos fluviales.

Modelo de sedimentacin para el Hollin inferior mostrando facies estuarios fluviales y mareas dominada. Durante este tiempo, la deposicin se llev a cabo por encima de la discordancia que separa el Hollin de los volcnicos Misahualli subyacentes.Las unidades de areniscas intercaladas con abundantes cortinas de lodo (Mud drapes) indican cierta influencia de las mareas. 14Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasEtapa 2: Bien desarrollados ambientes de estuario dominado por mareas y de la plataforma de marea durante la deposicin de Holln inferior y superior.Estas facies es compuesta de cafs claros, cortinas de lodo (Mud draped), estratificacin cruzada, areniscas, arenisca fino granular.Bidireccional estratificacin cruzada y planas cortinas de barro indican un canal de marea. Considero que las areniscas con estratificacin cruzada, con una base erosiva, desfase basal, y tendencia grano descendiente en asociacin con Facies heteroliticas y depsitos flaser (depsitos de Planicie de marea), para representar canales esturinos de marea.

Modelo de sedimentacin para la parte Baja de Hollin superior mostrando estuarinos y de la plataforma facies marea dominada. Nota bancos de arena bien desarrollados y bancos de arena en el estuario. Durante este tiempo, facies de marea se depositaron sobre facies fluviales y mareas.La gradacin vertical de estos canales fluviales (por ejemplo, 9930.5 pies, 3.028,8 m, as SA 133) en canales de marea probablemente indica un transgresor entorno de llanura costera.

15Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasEtapa 3: Ahogamiento del estuario marea dominado durante la deposicin Holln superior.

Capas dobles de barro se han atribuido a la alternancia de flujo y reflujo corrientes de marea con extrema asimetra temporal velocidad en entornos submareales.Las unidades de arena gruesa probablemente reflejan deposicin durante las mareas dominantes. Las unidades de arena fina son probablemente productos de mareas subordinados. Alternancias sucesivas de gruesas a delgadas capas de areniscas o paquetes reflejan (semi) inequitativa marea diurna. Modelo de sedimentacin para la superior de Hollin ahog facies estuarios de marea dominado con bien desarrollados facies estanteras abiertas. Durante este tiempo, facies de plataforma se depositaron sobre facies de marea.Durante periodos de poca energa, barro fue depositado a partir de suspensin. Ramificaciones de barro en las arenas onduladas representan foresets de bajo ngulo causados por la sedimentacin del lodo de la suspensin (es decir, fase no avalancha).La general ausencia de Burrows en estas facies sugiere que la tasa de sedimentacin fue alta La alternacin rtmica de capas de arena y lodo proporciona evidencia para una depositacin marealInterpretamos las estructuras Vortex completas como productos de migracin de megaripples, que son comunes en dominio de marea de estuarios (Nio y Yang, 1991; Harris, 1988). En la Formacin Holln, la aparicin de bancos de arena de marea por encima de los canales fluviales sugiere una fase transgresiva de deposicin

16Modelo Propuesto Estuario dominado por mareasEtapa 4: Ambientes de estante bien desarrollados (es decir, ahogamiento completa) con arenas y lodos glauconticas durante la fase final de la deposicin Holln superior.

Esta facies se compone de Areniscas de color gris verdoso a marrn claro, de grano muy fina a fino. Los granos de arena son moderadamente a pobremente sorteados y subredondeados. Algunos intervalos son arcillosos, con alta matriz deposicional. La bioturbacin es ubicua.Sobre la base de la abundante y extensa bioturbacin en la glauconita, interpretamos esta facies como un ambiente de plataforma de arena. El trmino "plataforma" se define aqu como un entorno marino abierto, poco profundo.

Modelo de sedimentacin para la parte superior Hollin mostrando ahogamiento completa de la zona por la transgresin y el establecimiento de facies estanteras generalizadas. Posicin aproximada de la zona Sacha se muestra mediante un rectngulo para ilustrar facies dominantes encontradas en los ncleos

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