SISTEMA PETROLERO. INVESTIGACION., Guías, Proyectos, Investigaciones de Ingeniería del Petróleo
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SISTEMA PETROLERO. INVESTIGACION., Guías, Proyectos, Investigaciones de Ingeniería del Petróleo

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DEFINICION DE CARA UNA DE LAS CARACTERISTICAS.
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Universidad de Oriente

Núcleo Bolívar

Escuela de Ciencias de la Tierra

Departamento de Ingeniería Geológica

Catedra: Tópicos Petroleros

Sección: 01

Docente: Bachiller:

Henry Ramírez Atencio, Edilio. C.I 27.296.018

Ciudad Bolívar, noviembre de 2018

SISTEMA PETROLERO

Sistema Petrolero.

Un sistema petrolero es un sistema geológico que abarca las rocas generadoras de hidrocarburos relacionadas e incluye a todos los elementos y procesos geológicos que son esenciales para la existencia de una acumulación de hidrocarburo.

El sistema describe los elementos interdependientes y los procesos que constituyen la unidad funcional que crea las acumulaciones de hidrocarburos. El sistema petrolero incluye la zona de maduración de la roca madre, la red de distribución natural, y los acontecimientos de petróleo descubiertos genéticamente relacionados. La presencia de petróleo es la prueba de que un sistema existe.

La zona de maduración de la roca madre es parte del sistema petrolero porque es la procedencia de estos acontecimientos relacionados del petróleo. La red de distribución es la trayectoria de migración a las acumulaciones descubiertas, filtradas y vistas.

Modelo de un sistema petrolero proporciona un registro completo el sistema petrolero de la generación, migración y acumulación y pérdida de petróleo y gas en un sistema petrolero a través del tiempo geológico.

Roca Madre.

Una roca rica en contenido de materia orgánica que, si recibe calor en grado suficiente, generará petróleo o gas. Las rocas generadoras típicas, normalmente lutitas o calizas, contienen aproximadamente un 1% de materia orgánica y al menos 0,5% de carbono orgánico total (COT), si bien una roca generadora rica podría contener hasta 10% de materia orgánica. Las rocas de origen marino tienden a ser potencialmente petrolíferas, en tanto que las rocas generadoras terrestres (tales como el carbón) tienden a ser potencialmente gasíferas. La preservación de la materia orgánica sin degradación es crucial para la formación de una buena roca generadora y resulta necesaria para que exista un sistema petrolero completo. En las condiciones adecuadas, las rocas generadoras también pueden ser rocas yacimiento, como sucede en el caso de los yacimientos de gas de lutita.

Tipos de Roca Madre.

1. Roca Generadora Efectiva: cualquier roca sedimentaria que ha generado y expelido hidrocarburos.

2. Roca Generadora Posible: cualquier roca sedimentaria en la que su potencial generador no ha sido aún evaluado pero la cual pudo haber generado y expelido hidrocarburos.

3. Roca Generadora Potencial: cualquier roca sedimentaria inmadura con riqueza orgánica, la cual puede generar y expeler hidrocarburos si su nivel de maduración termal fuera más alto.

4. Roca Generadora Activa: Está generando y expulsando petróleo en el momento crítico del sistema petrolero.

5. Roca Generadora Inactiva: Se ha detenido de generar y expulsar hidrocarburo, pero aun con potencial.

6. Roca Generadora Agotada: Esta en la etapa Post-Madura, es incapaz de generar petróleo, pero puede generar agua y gas seco.

1. Roca Reservorio.

Son rocas que poseen la capacidad de almacenar fluidos y permitir su paso atreves de ella. Su principal agente es su Permeabilidad, se mide en unidades llamadas Darcy, aunque la mayoría de los yacimientos solamente tienen permeabilidades en rango de milidarcy con promedios entre 50 y 600 milydarcys. La porosidad que es el volumen de espacios vacíos que hay en las rocas, se mide en porcentajes de volumen total de la roca y con promedios entre el 10 y 20%. Es la roca donde se aloja el petróleo, con la característica fundamental que es porosa y permeable, tales como las areniscas, aunque también pueden ser los carbonatos, especialmente por sus fracturas y zonas de disolución. Los mayores reservorios son los de grano medio a grueso y con alto grado de escogimiento.

Tipos de Rocas Reservorio

Areniscas

Las areniscas usualmente tienen porosidad primaria, la cual es el espacio vacío entre granos que con la diagénesis es disminuida. La arenisca es una roca sedimentaria de tipo detrítico que contiene clastos de tamaño arena. Después de la lutita, es la roca más abundante ya que constituye el 20% del conjunto de rocas sedimentarias del planeta Tierra.

Este tipo de roca tiene un granulado muy variable y se divide en:

- Areniscas de grano Grueso: 2mm

- Arenisca de grano Medio: 0,63cm

- Arenisca de grano Fino: 0,2mm

La composición química de esta roca es la misma que la de la arena; así, la roca está compuesta esencialmente de cuarzo y se podrían encontrar pequeñas cantidades de feldespato y otros minerales. El material cementador que mantiene unido a los granos de la arenisca suele estar compuesto de sílice, carbonato de calcio u óxido de hierro. Su color viene determinado por dicho material cementador; los óxidos de hierro generan: areniscas rojas o rojizas (como la muestras presentada) mientras que los otros producen areniscas blancas, amarillentas y grisáceas.

Calizas

Roca sedimentaria formada principalmente por carbonato de calcio y que se caracteriza por presentar efervescencia por acción de los ácidos diluidos en frío.

Composición Puesto que la piedra caliza es una roca sedimentaria, los diferentes tipos están compuestos por minerales diferentes. Todas las piedras calizas están básicamente compuestas por carbonato de calcio, que es uno de los minerales más abundantes en el planeta. Este mineral compone más del 50 por ciento de todas las piedras calizas en forma de calcita. Algunas piedras son casi pura calcita, mientras que la mayoría contienen arena y otras substancias como el cuarzo, la pirita y minerales arcillosos. La piedra caliza es el resultado del peso de las capas de la calcita y de diferentes minerales combinados con la reacción química creada por el calor y la presión.

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. Las Lutitas representan las rocas sellos más importantes en cuencas dominadas por yacimientos clásticos y las Evaporitas en yacimientos carbonáticos.

4.1 Sellos Regionales: Dirigen y controlan la distribución de los hidrocarburos en la cuenca.

4.2 Sellos Locales: Detienen la migración y retienen las acumulaciones de hidrocarburos en las trampas.

Trampas Petrolíferas.

Una trampa petrolífera o trampa de petróleo es una estructura geológica que hace posible la acumulación y concentración del petróleo, manteniéndolo atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable subterránea. El petróleo así acumulado constituye un yacimiento petrolífero secundario y la roca cuyos poros lo contienen se denomina roca almacén.

El petróleo se compone de un conjunto de numerosas sustancias líquidas distintas, los hidrocarburos, que son menos densos que el agua, por lo que tienden a flotar en ella. Esto produce un movimiento de migración del petróleo desde el momento que se forma, a partir de restos de plancton, hacia la superficie del suelo, viajando a través de los poros de rocas permeables. Una vez que aflora a la superficie, formando la llamada fuente o manantial de petróleo, va desapareciendo con los años, pues los volátiles escapan a la atmósfera y el resto de hidrocarburos van siendo degradados por microorganismos que se alimentan de ellos, pasando de ahí al resto de la cadena trófica de los ecosistemas.

Los detalles estructurales y génesis de los yacimientos petrolíferos ha sido una de las ramas de la geología más estudiada y de la que se tienen más datos, debido a la enorme importancia que ha tenido para la humanidad la búsqueda y extracción de este recurso natural.

Trampas estratigráficas.

Se forman cuando, en una sucesión estratigráfica, las capas suprayacentes a una capa porosa son impermeables, sellándola e impidiendo el flujo del petróleo. En todos los casos los hidrocarburos fluyen hacia la parte superior de la roca almacén.

Por cambios laterales de facies: por acuñamiento y desaparición lateral de capas porosas o por cambios en la porosidad de una misma capa; de este tipo son el 7% de las trampas. En esta categoría pueden entrar las facies arrecifales, debidas a corales, arqueociatos, rudistas, etc., que suelen mostrar una alta porosidad y bruscos cambios de facies; representan el 3% de las trampas conocidas. Las discordancias pueden asimismo formar trampas al petróleo, cuando disectan una capa porosa y son cubiertas por materiales impermeables. Suponen el 3% de las trampas

Trampas estructurales

Cuando la causa es tectónica. Puede ser una falla (1% de las trampas) que ponga en contacto una roca impermeable con otra porosa, produciendo un escalón en donde se acumula el petróleo, o más frecuentemente por un pliegue anticlinal, que forma un recipiente invertido en el que queda atrapado el petróleo en su lenta huida hacia la superficie. Los anticlinales suponen el 80% de las trampas. También son trampas de tipo estructural las acumulaciones de petróleo que se pueden producir asociadas a las estructuras periféricas de un domo salino

7. Trampas mixtas: Están formadas por la combinación de trampas estratigráficas y trampas estructurales. Suponen el 6% de las trampas petrolíferas.

Trampa de rocas bituminosas

A veces la concentración es tan alta que los gases comprimen con fuerza, y sumado esto a la compresión por las fuerzas tectónicas provoca que las capas superior e inferior de arcillas o margas terminen por empaparse de petróleo a pesar de su resistencia a la permeabilidad, transformándose en lo que se denomina rocas bituminosas o esquistos bituminosos.

La misma resistencia que ofrecen a coger petróleo la presentan a dejar escapar el petróleo que contienen, por lo que este recurso natural no ha sido tradicionalmente considerado como reserva natural de petróleo por la industria extractora de crudo. El avance futuro de la tecnología y el previsible aumento del precio del petróleo conforme se vaya agotando en el futuro podría convertir en económicamente rentable la extracción a partir de rocas bituminosas, aumentando así en gran medida las reservas mundiales de este importante y cada vez más escaso recurso natural.

Migración.

Los tipos de rocas recipientes donde normalmente se encuentra el petróleo en el subsuelo difieren notablemente de las rocas madres de las cuales se origina. La diferencia más evidente en el tamaño de los poros: las rocas madres son de pro muy finos (arcillas) y las recipientes son de naturaleza porosa (arenisca).

En consecuencia, para explicar la presencia de petróleo en las rocas recipientes, es necesario asumir que se ha producido un movimiento de fluidos desde la roca madre a la roca recipiente. Este movimiento es llamado migración del petróleo.

El petróleo y el gas generado en las rocas madres, que son impermeables, puede ser expulsa mediante dos mecanismos: a) A medida que la roca generadora es enterrada más profundamente, el aumento de la presión va produciendo compactación y disminuyendo el espacio poral, por lo cual se expulsan parte de los fluidos. b) La generación de un líquido (petróleo) o de gas (gas natural) de un sólido (materia orgánica mezclada con arcillas), causa un gran aumento de volumen. Esto produce tensión en la roca madre, la cual se fractura y permite el escape de los hidrocarburos hacia arriba. Una vez la presión es liberada, las fracturas cierran por el peso de carga litostática.

8. Migración Primaria: La expulsión de los hidrocarburos recién generados de una roca generadora. El movimiento posterior de los hidrocarburos hacia el interior de una roca yacimiento en una trampa de hidrocarburos u otra zona de acumulación se conoce como migración secundaria.

9. Migración Secundaria: El movimiento de los hidrocarburos generados hacia un yacimiento, después de su expulsión, o migración primaria, desde una roca generadora.

10. Dismigración: son los desplazamientos de hidrocarburos a la superficie terrestre. La pérdida de hidrocarburos de una trampa.

2. Extensión geográfica, estratigráfica y temporal

Los sistemas petroleros están limitados por el tiempo y el espacio. Cada sistema puede describirse en términos de su propio y exclusivo tiempo y espacios elementos y procesos. Aspectos temporales: un sistema petrolero tiene tres importantes aspectos temporales: Edad: la edad de un sistema petrolero es el tiempo necesario para que el proceso de generación migración y acumulación de hidrocarburos.

7.1 Momento crítico: es el momento que mejor representa la generación migración y acumulación de hidrocarburos en un sistema. Un mapa y la sección transversal trazan el mejor momento crítico muestran la amplitud geográfica y estratigrafía del sistema.

7.2 Tiempo de preservación: ocurre después de la migración acumulación el cual no permite que ocurre elementos geológicos (fracturamiento, pliegues y fallas) que no permitan la preservación de los hidrocarburos formados hasta ahora. Un incompleto o justo completado sistema petrolero carece de un tiempo de preservación.

Carta de Eventos.

Una carta de eventos muestra la relación temporal de los elementos esenciales de un sistema petrolero, también muestra el tiempo de preservación y el momento crítico para el sistema. Una carta de eventos puede ser usada para comparar los tiempos de los procesos ocurridos con los tiempos de los elementos formados.

Ejemplo de una carta de Eventos.

Grafica de Sepultamiento.

Mapa de un Sistema Petrolero.

Sección Geológica de un Sistema Petrolero.

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