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XI CONGRESO LATINOAMERICANO DE GEOQUÍMICA ORGÁNICA2-6 de Noviembre de 2008Isla de Margarita, Venezuela

1988-2008 20 AÑOS DE ALAGO

GENERACIÓN DE LAS ACUMULACIONES DE CONDENSADOS EN ANACO,CUENCA ORIENTAL DE VENEZUELA

Wendy Murillo, Héctor HénriquezPDVSA-Intevep, Gerencia Técnica de Exploración y Caracterización de Yacimientos.

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RESUMEN

El presente estudio se enfocó en la evaluación geoquímica de un grupo de condensadosde Anaco para aportar información sobre la generación de las reservas de condensados ysus implicaciones en el sistema petrolífero. Para ello, fueron tomados 15 condensados ycrudos livianos distribuidos en los campos petrolíferos Santa Rosa, Kaki, Maulpa, LaFreitera y Bucaral. Estos fueron muestreados a cabezal de pozo en recipientesherméticamente sellados para evitar la pérdida de hidrocarburos livianos. El estudiocromatográfico de la fracción C15

- permitió establecer posibles procesos postgenéticosque experimentaron los hidrocarburos en el yacimiento y la cromatografía de la fracciónC15

+ (CG), biomarcadores(CG-MS) y los análisis isotópicos de 13C (EA-IRMS) fueronutilizados en estudios de orígen, madurez y correlación genética de los condensados. Loscondensados estudiados provienen de las arenas productoras de las Formaciones Oficina(Mioceno Inferior-Medio) y San Juan (Cretácico Superior). Los condensados sonclasificados como crudos parafínicos, sin embargo, estos presentan una alta relación detolueno/ n-heptano en comparación con el n-heptano/ metilciclohexano el cual sugiere queprovienen del fraccionamiento evaporativo de un crudo original. Las elevadas relacionespristano/ fitano ubicadas entre 3 y 11, el predominio de C29-esterano en relación aC27-esterano, el elevado porcentaje del índice de oleanano (35-60)% y la relaciónisotópica δ13C en las fracciones saturadas (-29,51 a –29.67) ‰ y aromáticas (-26,84 a –27,53) ‰ de los condensados de las arenas de la Formación Oficina, muestran que estoshidrocarburos provienen de materia orgánica mayoritariamente continental, a diferencia delos condensados presentes en las arenas San Juan. La evaluación de la madurez en loscondensados mediante biomarcadores saturados (isomerización del C29-esterano, %ββ45-57) y marcadores aromáticos (reflectancia equivalente a partir del índice demetilfenantreno, %Requiv 0,9-1,0), indican que los crudos tienen una similar madurez y queprovienen de una roca que se encontraba en máxima generación al momento de laexpulsión. Las evaluaciones isotópicas de 13C de los crudos totales y sus fracciones sediferencian entre 1,76 y 1,92 ‰, para los condensados producidos de las arenas deOficina y los de las arenas San Juan. Las altas diferencias en los valores obtenidos parael δ13C en los diferentes condensados y sus fracciones pudieran deberse a orígenesdiferentes.

Palabras claves: Anaco, biomarcadores, condensados, geoquímica, isótopos, origen.



INTRODUCCIÓN

Los condensados estudiados se encuentran en el área mayor de Anaco, en los campospetrolíferos ubicados al norte y sur del corrimiento de Anaco, Figura 1.

Figura 1. Ubicación del área de estudio

PARTE EXPERIMENTAL

La fracción C15- se analizó a través de la técnica de cromatografía de gases, en un

cromatógrafo Agilent modelo-5890, provisto de una columna capilar Wasson(PONA). Elcontenido de hidrocarburos saturados, aromáticos, resinas y asfáltenos, fue determinadoempleando cromatografía líquida, en un equipo HPLC modelo Waters. La fracción dehidrocarburos saturados se analizó posteriormente por cromatografía de gases en unequipo Agilent modelo 6890 con un detector de FID y una columna capilar DB1. Loshidrocarburos saturados y aromáticos se analizaron mediante la técnica de cromatografíade gases acoplada con espectrometría de masa para determinar la presencia y elcontenido de compuestos biomarcadores. Estos análisis fueron realizados en uncromatógrafo marca Agilent Technologies, modelo 6890 N con un detector de masasAgilent-5973 N en el caso de marcadores aromáticos y Agilent-5973 inert para losbiomarcadores saturados. Los análisis isotópicos δ13 C de los condensados y susfracciones se realizaron en un analizador elemental (Flashea-1112) acoplado con unespectrometro de masa de relaciones isotópicas (Thermo MAT-253).



RESULTADOS Y DISCUSIONES

Clasificación de los crudos:

Para clasificar el crudo en nafténico, parafínico o aromático se determinó el porcentaje deparafinas lineales, naftenos (parafinas cíclicas) y aromáticos. La composición deparafinas, naftenos y aromáticos se representó en un diagrama ternario donde se muestraque todos los crudos estudiados son parafínicos, Figura 2.

Figura 2. Clasificación de los condensados de Anaco

Evaluación de Efectos Postgenéticos

En la Figura 3 se muestra el diagrama de tolueno/ n-heptano Vs. n-heptano/metilciclohexano, obteniéndose bajos valores de n-heptano/ metilciclohexano (<1) y altosvalores de tolueno/ n-heptano (>1) característicos de condensados originados porfraccionamiento evaporativo de un crudo inicial, Thompson [1].

Por otra parte, los valores del % ββ entre 45 y 57% y el %Requivalente obtenido a partir delíndice de metilfenantreno (0,9-1,0) sugieren que estos condensados presentan similarmadurez y provienen de una roca que se encontraba en máxima generación, al momentode la expulsión, originando un crudo maduro que posteriormente experimentófraccionamiento evaporativo durante su migración y acumulación.

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

% Aromáticos

% Parafinas % Naftenos

N1N2N3N4N5N6S1S3S4S5S6S8S9

1 2

3

54

1. Crudos parafínicos 3. Crudos parafínicos- nafténicos 5. Crudos aromáticos

2. Crudos nafténicos 4. Crudos aromáticos-nafténicos



DIAGRAMA DE THOMPSON

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4

n-HEPTANO/METILCICLOHEXANO

TOLU

ENO

/ n-H

EPTA

NO

RG-166 RG-107 RG-241 RG-134 RG-208 RG-225 MAV-3LFV-1 KG-6 BUV-10 BUV-19 BUV-16 BUV-22

E D

A

BC

DIAGRAMA DE THOMPSON

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4

n-HEPTANO/METILCICLOHEXANO

TOLU

ENO

/ n-H

EPTA

NO

RG-166 RG-107 RG-241 RG-134 RG-208 RG-225 MAV-3LFV-1 KG-6 BUV-10 BUV-19 BUV-16 BUV-22

E D

A

BC

N3 N1 N4 N2 N6 N5 S8S6 S5 S2 S4 S3 S1

A.- Fraccionamiento evaporativo

B.-Madurez

C.- Lavado por aguas

D.- Crudos originales

E.- Biodegradación

1,03

1,01

1,01

1,15

1,01

1,15

1,01

1,1

1,09

0,94

1,07

0,86

1,2

1,15

1,13

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

B UV-10

B UV-16

B UV-19

B UV-22

KG-7

LF V-1

LF V-5

M AV-3

ZG-516

R G-134

R G-166

R G-107

R G-241

R G-225

R G-208

POZO

S

% R equiv (MFI)

Figura 3. Tolueno/ n-heptano Vs. n-heptano/ metilciclohexano (Tomado de: Thompson [1])

Parámetros moleculares indicadores de origen de materia orgánica y ambientedepositacional

Distribución de n-parafinas (CG) y Biomarcadores (CG-EM)

Los crudos evaluados presentan relaciones pristano/fitano entre 3 y 11. Las elevadasrelaciones pristano/fitano indican condiciones óxicas del ambiente deposicional. Lasrelaciones pristano/n-C17 y fitano/n-C18 muestran que la mayoría de estos crudosprovienen de materia orgánica predominantemente continental, Tabla 1.

Tabla 1.Gravedad API y resultados de cromatografía de gases

POZO CAMPO ARENA PROFUNDIDAD °API CPI P/F P/C17 F/C18S1 Bucaral O-2 7800' 42,77 1,047 3,678 0,675 0,184S2 Bucaral S-2 8900' 47,17 1,044 10,533 1,605 0,187S3 Bucaral S-2 8900' 35,2 1,113 8,514 1,548 0,183S4 Bucaral S-2 8900' 35,3 1,104 8,497 1,518 0,181S5 Kaki S-2 8900' 34 1,095 9,345 1,644 0,189S6 La Freitera L-0 11300' 44,3 1,029 7,552 1,325 0,185S7 La Freitera R3-4 12800' 1,031 6,336 1,017 0,208S8 Maulpa M-3 12500' 46,03 1,015 8,01 1,222 0,17S9 Maulpa M-3 12500' 42,03 1,029 7,967 1,32 0,179N1 Sta. Rosa MOI 2634 60,83 1,115 7,682 2,351 0,444N2 Sta. Rosa MOK 2678 63,93 1,012 4,004 1,481 0,437N3 Sta. Rosa MOK 2800 57,63 0,997 3,482 0,89 0,382N4 Sta. Rosa SJA 10396 46,37 1,092 3,53 0,742 0,298N5 Sta. Rosa SJB 10570 48,5 1,088 4,112 0,621 0,223N6 Sta. Rosa VIDA 10720 46 1,11 3,141 0,606 0,33

CROMATOGRAFÍA DE GASES

Se observa una diferencia tanto en el cromatograma de gases como en elfragmentograma m/z 218 y m/z 412 de los condensados de las arenas de la FormaciónSan Juan, Figura 4, con respecto a los de las arenas de la Formación Oficina, Figura 5.Estas variaciones indican un aporte diferente de materia orgánica.



C27

C28

C29

(a) (b)

OL

EA

NA

NO

C3 0

- HO

P AN

O

%Oleanano= 21 %(c)

Figura 4 (a) Cromatograma de gases (b) Fragmentograma m/z 218 (c) Fragmentogramam/z 412 para el condensado del pozo N4, Arena Fm. San Juan, SJA, 10396 pies.

Campo Santa Rosa

(a) (b)

OL

EA

NA

NO

C30

-HO

PAN

O

%Oleanano= 55 %(c)

C27

C28

C29

Figura 5 (a) Cromatograma de gases (b) Fragmentograma m/z 218 (c) Fragmentogramam/z 412 para el condensado del pozo S8, Arena Fm. Oficina M-3, 12500 pies.

Campo Maulpa

El predominio de n-alcanos de C15 a C20 , del C27 -esterano en relación al C29-esterano y elbajo porcentaje de oleanano en el condensado de la arena de la Formación San Juan(Cretácico), indica que estos provienen de una materia orgánica mayoritariamente marina.Mientras, el condensado de la arena de la Formación Oficina presenta abundancia den-alcanos > C20, predominio del C29-esterano en relación al C27 –esterano y alto valorporcentual de oleanano, los cuales sugieren un aporte principal de materia orgánicacontinental.



Relaciones isótopicas de δ13 C (AE- EMRI)

Las relaciones isotópicas de 13C de los crudos totales y sus fracciones se diferencianentre 1,76 y 1,92 ‰ para los condensados producidos de las arenas de la FormaciónOficina (pozos S3, S4 Y S5) y la muestra de condensado de la arena de la FormaciónSan Juan (pozo N4), Figura 6 (a). Al representar el δ13C fracción aromática Vs.δ13C fracción saturada, Figura 6 (b), se observa que los condensados producidos de lasarenas de la Formación Oficina se originan de materia orgánica predominantementecontinental.

Figura 6 (a). Perfiles isotópicos de los crudos y sus fracciones (b) δ13C fracción aromáticaVs. δ13C fracción saturada (Diagrama de Sofer [2])

CONCLUSIONES• Los condensados estudiados en el área de Anaco son clasificados como crudos

parafínicos y provienen del fraccionamiento evaporativo de un crudo original.• La mayoría de los condensados estudiados producidos de las arenas de la

Formación Oficina provienen de materia orgánica principalmente continental.• Los condensados producidos de las arenas de la Formación San Juan tienen un

predominio de materia orgánica marina.• Los condensados evaluados presentan similar madurez y provienen de una roca

que se encontraba en máxima generación al momento de la expulsión.• Las elevadas diferencias en los valores obtenidos para el δ13C en los diferentes

condensados y sus fracciones pudieran deberse a orígenes diferentes.

BIBLIOGRAFÍA[1] Thompson, K.F.M. (1987) “Fractionated aromatic petroleums and the generation ofgas-condensates”. Organic Geochemistry, 11, 573-590.[2] Sofer, Z. (1984) “Stable carbon isotope compositions of crude oils: application tosource depositional environments and petroleum alteration”. AAPG Bulletin, 68 (1),31-49.

CURVAS ISOTÓPICAS

SAT

OILARO

SAT

OIL

ARO

SAT

OIL

ARO

-30

-29,5

-29

-28,5

-28

-27,5

-27

-26,5

-26

-25,5

-25

13C

N1 N2 N4 S5 S4 S3 S8 N2 N1 N5 S5 S1 S6 S7

-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17

-33 -32 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18

13C

aro

TERRESTRE

MARINOδ13 Caro = 1,14 δ

13 Csat +

5,46

13C sat

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