Barinas, noviembre de 2012

Introducción:

En geología petrolera es fundamental conocer las características del subsuelo en las cuales se pretende realizar la extracción de los hidrocarburos, la forma más precisa de conocer e interpretar las características y propiedades que presenta el subsuelo es mediante los mapas. Estos mapas pueden ser:

Estructurales isópacos estratigráficos

Dichos mapas deben brindar información clara y confiable pues de ellos va a depender la elaboración y control de todos los recursos del trabajo que se va a efectuar.

Otra manera de representar información es mediante las secciones geológicas.

Geología del Subsuelo

Mapas del Subsuelo

El mapa es uno de los productos finales de la interpretación geológica, prácticamente todas las fases del desarrollo de los recursos mineros o de hidrocarburos, requieren para su diseño y control de esta herramienta de trabajo. En el caso del petróleo, puede decirse que la mayor parte de las propiedades que define morfológicamente los yacimientos son susceptibles e ser representados mediante uno o más mapas y nos estamos refiriendo a área, volumen, espesor, forma de la superficie, limites, orientación. Propiedades internas de las rocas como porosidad y permeabilidad, estado, conducta y tendencia de los fluidos presentes, contactos entre ellos, migración, continuidad, entre otros. Propiedades del ambiente tale como presiones y temperatura.

De tal manera que los mapas son un instrumento delicado que debe presenta información de manera clara, nítida y confiable y deben ser elaborados siguiendo patrones de aceptación universal.

Tipos de mapas

Los mapas más utilizados en Geología Petrolera son el mapa estructural y el mapa isópaco, pero además se utilizan el mapa de facies, los diferentes mapas de isopropiedades petrofísicas, el mapa de continuidad de arena, de presiones, de temperaturas, de velocidad de ondas y otros.

Mapa Estructural: es la representación cartográfica de las variaciones estructurales en el subsuelo. Muestra la forma del horizonte.

Método para preparar un mapa estructural:

La figura adjunta muestra el método para preparar un mapa de líneas estructurales.

En primer lugar se debe elegir algún horizonte para representarlo por líneas estructurales; puede ser el tope o la base de un estrato petrolífero (arenas). Estos datos provienen de perforaciones (pozos). Si se ha determinado con precisión el espesor de las varias unidades estratigráficas, es posible predecir a que profundidad esta el horizonte guía, aun si no está expuesto o si no ha sido penetrado por perforaciones.

Si un área está rodeada completamente por una o más curvas, se conoce como una estructura cerrada, este uso no se debe confundir con la utilización del término pliegue cerrado. El cierre de un pliegue es la

distancia entre la curva más alta y la curva más baja que encierran completamente el pliegue.

Al construir un mapa estructural se debe tener en cuenta que los datos son profundidades y no alturas respecto al nivel del mar, por consiguiente, a mayor valor corresponde mayor profundidad. E resto de las normas generales para el mapa topográfico también rigen para al mapa estructural.

Mapas Isópacos: es la representación cartográfica de las variaciones de espesor de cuerpos o entidades en el subsuelo. Su construcción es similar en cuanto al método, a la del mapa estructural.

El tipo de mapa isópaco mas utilizado en la industria petrolera, es el de valores de arena neta petrolífera (ANP).

Objetivo de los Mapas Isópacos

Determinar la geometría de las unidades de oca sugerida por la correlación (extensión y limites)

Ambientes de depositación y sedimentación. Variaciones laterales. Historia estructural. Ajustar la distancia vertical entre las capas estructurales (Topes vs

Base). Calculo de volumen e roca con hidrocarburos.

Fuentes de Información

Son básicamente los perfiles de pozos, aunque es posible determinar espesor por muestras de canal, núcleos y secciones sísmicas.

Pasos para la elaboración de mapas isópacos

Ubicación del pozo en el subsuelo en el tope y en la base del intervalo a mapear, indicando la dirección de desviación seguida por el pozo desde superficie hasta el horizonte deseado.

Una vez ubicado el paso en el mapa base, se coloca el numero de esta en la parte superior del circulo y en la parte inferior el valor del espesor del

intervalo, leído en el registro eléctrico o estimado a partir de la correlación si este está incompleto.

Las curvas isópacas deben ser trazadas en forma armónica con espaciamientos regulares y progresivos, deben ser aproximadamente paralelas entre sí. La última curva que se traza es la de cero pies, esta debe ajustarse al patrón que establezcan las curvas previamente trazadas, estando está definida por un evento tectónico-estratigráfico (falla, erosión, acuñamiento), en el caso de no existir este, las curvas isópacas quedan abiertas o inferidas.

Cuando en un área determinada no se tenga información del intervalo a mapear, este se puede obtener superponiendo los mapas estructurales del tope del intervalo a mapear y del intervalo infrayacente, previamente corregidos por el buzamiento de las capas y desviación de los pozos.

Cartografía Geológica

Es la representación grafica de la realidad geológica ubicada dentro de un conjunto, destacando la relaciones existentes dentro y fuera del conjunto, para esto se requiere considerar un conjunto de datos del suelo y del subsuelo e identificar las relaciones existentes entre ellos, tales como proximidad, similitudes, diferencias e integrándolos armónicamente dentro de un todo.

Secciones Geológicas

Es una forma de presentar información geológica útil, es mediante el uso de secciones transversales, estas pueden ser estratigráficas o estructurales de acuerdo al tipo de información que se requiera.

Secciones estratigráficas

El objetivo de hacer secciones estratigráficas, es determinar las relacioneslaterales y verticales entre las unidades geológicas y atravesadas por diferentes pozos.

Construcción de Secciones Estratigráficas

Para el diseño de un mallado de secciones adecuado durante un estudio geológico y a falta de una mayor información debe partirse de una premisa básica: “La geología local es, en términos generales, un reflejo del marco geológico regional”.

De allí que es conveniente estimar que en el área en estudio, los factores regionales de sedimentación, ejercerán un alto grado de control sobre los eventos locales.

Uno de esos factores de control, es la dirección de sedimentación. Podemos esperar que las secciones en esa dirección, mostraran relaciones de mayor continuidad lateral entre los eventos sedimentarios.

En la dirección perpendicular a la sedimentación, podemos esperar una buena visualización transversal de los cuerpos sedimentarios. No necesariamente debe restringirse a estas direcciones el diseño de las secciones.

En las áreas de explotación petrolera, innumerables secciones estratigráficas tienen objetivos operacionales, es decir, para resolver respecto a áreas pequeñas o localizaciones determinadas con ellas podemos obtener información acerca de:

1.- Factores geológicos incidentes en un problema de producción

2.- Localizaciones más favorables

3.-Limites de yacimientos

4.- Áreas de baja permeabilidad

En conclusión serán los objetivos, los que determinaran la mejor distribución de las secciones.

Una vez bien definidos los pozos integrantes de una sección, se procede a

1.- obtener las copias de los registros de pozos a una única escala.

2.-Por correlación pozo a pozo, determinar marcadores claves presentes en todos los pozos, escogiendo el más relevante o consistente como “Datum” para colgar la sección.

3.- Montar la sección alineando el Datum en cada pozo a la misma alturapara todos y en la misma secuencia de su ubicación en el mapa.

4.- Una vez montada la sección, se dibujan líneas usando marcadores claves entre los diferentes pozos, procediéndose a realizar una correlación más detallada. Si el caso lo amerita.

Secciones Estructurales

La sección estructural muestra la variación en alturas o profundidades que presentan los horizontes geológicos a lo largo de un plano vertical.

A diferencia de la sedimentación, la estructura es un aspecto geológico de gran consistencia a lo largo de la secuencia estratigráfica, es decir, en general se conserva un alto grado de paralelismo entre los planos estratigráficos. Una excepción esta e presencia de una discordancia mayor, si esta es de carácter angular.

Los estratos por encima de la discordancia, solo mostraran los efectos estructurales post-erosión, mientras la estructura en los estratos inferior será el resultado de la suma de tales eventos con lo que les hayan afectado antes del proceso erosivo.

Una sección estructural esquemática donde se destaca la discordancia y el hecho de que algunas fallas la atraviesan y otras no, estas últimas ya habían ocurrido cuando el proceso erosivo afecto el área.

Diseño de mallado de secciones estructurales

Para el diseño del mallado de secciones estructurales o de una sección estructural en particular a partir de registros de pozos, dependerá del objetivo para el cual se realiza. Si el objetivo es mostrar las mayores prominencias estructurales las secciones deberán realizarse en dos direcciones, siguiendo el eje de las estructuras y perpendiculares a este.

Otras secciones tienen por objetivo definir la posible ocurrencia de fallas u otros elementos detectados por anomalías en los contornos del Mapa E.

En algunos casos, se trata de mostrar el comportamiento estructural de una unidad yacimiento para ubicar por ejemplo, las zonas más favorables a su desarrollo, o de riesgo por presencia de gas o agua. En los casos de

estudios geológicos completos, en general se aprovecha el diseño utilizado para el mallado de secciones estratigráficas para la construcción de las secciones estructurales elaborándose además las secciones adicionales necesarias en las direcciones y áreas que requieran mayor detalle.

Una sección estructural muestra las variaciones en posición relativa de elementos en un plano vertical. En geología petrolera, estos elementos están en el subsuelo, de allí que hablemos de posiciones relativas en cuanto a profundidad. Nos interesa por ejemplo, la variación de profundidades de una capa determinada. Como “Datum” de referencia clásico, se toma el del mar, al cual asignamos profundidad “0” y este nivel debemos referir nuestras mediciones.Debemos considerar que los valores de profundidad medidos en los registros, son la suma de profundidad de perforación mas el valor de la mesa rotatoria. De allí que para construir una sección estructural con registros de pozos, deben normalizarse las profundidades medidas respecto al nivel del mar restando la altura topográfica y la mesa rotatoria. Una vez normalizado, cualquier nivel de profundidad cercana a la ocurrencia de los casos de interés puede ser usado como datum referencial y colgar los pozos a la misma altura. Hecho esto, solo queda unir los topes continuos en la sección e interpretar la ocurrencia de factores estructural es como fallas y pliegues obteniéndose de la sección, la visión de la estructura geológica del horizonte estudiado en la dirección deseada pudiéndose añadir a esta, la información de carácter sedimentario- estratigráfica obtenida de la sección estratigráfica.

Conclusión:

Bibliografía: