Integrantes:

Yolanda Itzel de los Santos ArvaloKaren Anglica Aguilar Burguet Nuryneith Prez Romn Mara Laura Gutirrez Javier A. Garca Caballero Matera: Caracterizacin Esttica de Yacimientos Profesor: Miguel Varela Grupo A

VACA MUERTA

Introduccin

El presente trabajo tiene como objetivo presentar una caracterizacin detallada de la Formacin Vaca MuertaVaca Muerta es la principal formacin de shale en Argentina. El shale o roca de lutita es una formacin sedimentaria que contiene gas y petrleo. Su gran potencial se debe a sus caractersticas geolgicas y su ubicacin geogrfica. La formacin tiene entre 60 y 520 metros de espesor, lo que permite en algunos casos el uso de perforacin vertical, con lo que se reduce significativamente los costos de extraccin y mejora la viabilidad econmica para la extraccin de estos recursos.Vaca Muerta tiene 4 propiedades geolgicas que la distinguen como una formacin de shale nica en el mundo: importante cantidad de Carbn Orgnico Total (COT) que oscilan de 2% a 12%, alta presin, buena permeabilidad y gran espesor. Se encuentra a una profundidad mayor a los 2.500 metros, muy por debajo de los acuferos de agua dulce, lo cual hace ms segura su extraccin y disminuye los riesgos ambientales.La Argentina pas a ocupar el cuarto puesto mundial en reservas de petrleo no convencional y el segundo en gas lutita, por el descubrimiento de Vaca Muerta en NeuqunEl Sistema Petrolero convencional consiste en una serie de elementos que se tienen que encontrar en una lnea de tiempo. Estos elementos son: la roca madre, la roca almacn, la roca sello, la columna de roca (que ejerce presin sobre el sistema), una trampa, los procesos (generacin-migracin-acumulacin), y la preservacin del hidrocarburo generado, migrado y acumulado en la roca almacn. Si falta alguno de estos elementos tenemos que hablar de un Yacimiento No Convencional, o sea que no necesariamente es estril o inviable econmicamente, pero que debe ser estudiado y explotado con tcnicas diferentes a las utilizadas en los sistemas convencionales.

Ubicacin Geogrfica del Campo La cuenca Neuquina se encuentra ubicada en el centro oeste de la Argentina, y comprende a la regin extrandina de la provincia de Neuqun, el sudoeste de Mendoza, el sudoeste de La Pampa y el noroeste de Ro Negro. Esta limitada al sur por el Macizo Nordpatagnico, al noreste por la Payenia y el Sistema de Sierra Pintada o Bloque de San Rafael, y al oeste por la Cordillera Principal y el arco magmtico de la Cordillera de los Andes entre los paralelos de 35 y 40 de latitud sur aproximadamente . Alcanza una extensin de 150.000 Km2 aprox. y su relleno sedimentario abarca desde el Trisico Superior al Cenozoico, habindose acumulado al menos 7.000 m de sedimento.

Vaca Muerta no es un yacimiento, es una formacin sedimentaria depositada en un mar de edad jursica, en la Cuenca Neuquina. Fue denominada con ese curioso nombre en 1931 por el estadounidense Charles Edwin Weaver (1880-1958), doctor en Geologa y Paleontologa, que la encontr aflorando en toda la sierra de Vaca Muerta.

Su descubrimiento fue anunciado en 2010 por ingenieros y cientficos argentinos de la empresa Repsol YPF, a travs de la que entonces era su filial en Argentina, YPF (re-nacionalizada en 2012) confirm esas investigaciones en 2011.En noviembre de 2011 se anunci que las reservas probadas del yacimiento podan estimarse en torno a 927 millones de barriles equivalentes de petrleo de los cuales 741 millones corresponden a petrleo y el resto a gas. En febrero de 2012, YPF elev la estimacin de reservas a 22 500 millones de BEP.Esta formacin est constituida por sedimentitas denominadas margas bituminosas, debido a su alto contenido de materia orgnica. Corresponden a sedimentos marinos de baja energa, depositados en condiciones de fondo altamente reductoras. (Riqueza Orgnica)

Vaca Muerta mantiene sus caractersticas litolgicas de rocas sedimentarias (margas bituminosas) desde la sierra del mismo nombre, hasta acuarse lateralmente en el subsuelo, aproximadamente en el centro de la cuenca y al sudeste de Catriel. En gran parte de esta gran extensin del subsuelo, donde se desarrolla la formacin Vaca Muerta, es factible desarrollar la tcnica de extraccin de shale gas y shale oil.La formacin Vaca Muerta, es uno de los tres reservorios de hidrocarburos no convencionales ms grandes del mundo, que atraviesa la provincia de Neuqun.

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Tipo de cuenca Cuenca NeuquinaLa cuenca Neuquina, constituye una extensa comarca petrolera que abarca la provincia del Neuqun, sector occidental de La Pampa y Ro Negro y la porcin meridional de la provincia de Mendoza hasta aproximadamente los 34 grados de latitud sud.El relleno sedimentario se caracteriza por una notable ciclicidad definida por la presencia de sedimentos marinos y continentales en forma alternada; situacin que perdura hasta el Terciario.Los depsitos que rellenan la cuenca Neuquina, pueden subdivirse en tres grandes ciclos sedimentarios: "Ciclo Jursico", "Andino" y "Riogrndico", separados por discordancias de carcter regional.De acuerdo a sus rasgos estructurales la Cuenca Neuquina puede subdividirse en dos grandes sectores: "rea Andina" y "rea del Engolfamiento".El rea Andina se caracteriza por una intensa deformacin de la cobertura con amplios anticlinales y sinclinales elongados y afectados por falla de flancos, de arrumbamientos predominantemente meridianos. Se desarrolla en las proximidades del arco volcnico y coincide en lneas generales con las posiciones ms profundas de cuenca de la mayora de los ciclos sedimentarios que colmatan la cuenca.El rea de Engolfamiento, posee un estilo tectnico distinto cuyo modo de deformacin predominante implica dislocaciones de basamento con intensidad decreciente hacia el borde de cuenca y suaves arqueamientos de la cubierta sedimentaria. Los lineamientos ms importantes adquieren rumbos subparalelos a los lmites de la cuenca, condicionando de esa manera la paleogeografa de las unidades mesozoicas.

Finalmente el relleno de la cuenca se completa con un complejo volcnico piroclstico que alterna con sedimentos continentales, que abarca el Terciario medio y superior hasta el Cuaternario.

Roca Generadora En Argentina, el anlisis de las rocas generadoras como reservorio no convencional, fue iniciado por YPF S.A. en el ao 2007. De esta manera, se identific a la Formacin Vaca Muerta, principal roca generadora de la cuenca Neuquina, como una unidad que alberga un potencial sin precedentes como yacimiento No Convencional de Shale Gas & Oil. Los depsitos de la Formacin Vaca Muerta estn constituidos por una sucesin de margas y arcillitas calcreas ricas en materia orgnica de ambiente marino, resultantes de un periodo de mxima transgresin y mar alto.

Ambiente de depsito

La Formacin Vaca Muerta pasa a ser protagonista en la bsqueda de yacimientos "no convencionales". Su caracterstica es que el gas y el petrleo que contiene estn confinados dentro de la misma roca generadora, no han sido expulsados.Eso no ha ocurrido porque ese hidrocarburo est en poros muy pequeos y poco interconectados. Para extraer el gas atrapado en los poros es necesario generar artificialmente "vas de escape". El mtodo utilizado es la fractura hidrulica, que consiste en inyectar a presin agua y otras sustancias para que, primero, se abran las fracturas existentes y se generen nuevas y, luego, que esas sustancias llenen las fracturas impidiendo que las mismas se cierren.El origen de la roca generadora de la formacin vaca muerta tuvo lugar durante el jursico superior debido a una inundacin marina que mantuvo gran parte de la cuenca de post-arco del Neuqun bajo condiciones de fondo restringido y anxicas, favorables para la acumulacin y preservacin orgnica. Las primeras secuencias depositacionales desarrollaron sus facies de litorales y de plataforma circunscriptas a una faja relativamente angosta, mientras que en un extenso interior de cuenca se acumularon secciones de lutitas ms delgadas y condensadas de alto contenido orgnico. Este contexto sedimentario perdur por alrededor de 2 millones de aos que dio lugar a la generacin de un intervalo basal de elevada riqueza en todo el mbito del denominado Engolfamiento Neuquino, con espesores que oscilan entre 50 y 100 metros. Con la evolucin general de las secuencias del Tithoniano-Valanginiano Inferior, hubo arribo de mayor volumen clstico hacia el interior de la cuenca que tuvo efecto de dilucin del contenido orgnico real. Debido a la sedimentacin a lo largo de los flancos de la formacin aparecieron paquetes de arenas interestrtificados en las facies generadoras. En el flanco norte de la dorsal se encuentran secciones relativamente espesas, muy ricas en material carbonatico que presentan un espesor que oscila entre los 25 y 400 metros, con valores de COT entre 3% y 8%.Tipo de KergenoTiene kergeno de tipo I/II vinculado con una contribucin algal y participacin muy escasa a nula de elementos terrestres. La formacin Vaca Muerta presenta un kergeno del tipo II de ambiente marino. El kergeno de la formacin Vaca Muerta (Jursico Superior) tuvo su mayor transformacin durante el Cretcico Superior y Mioceno.El material orgnico es descrito invariablemente como 100% material amorfo, con trazas en algunos casos de material presumiblemente terrgeno (carbn/leo).El valor de productividad deducido para Vaca Muerta es de 650 mgHC/gCOT, lo que es alto para una roca marina tpica y lo acerca a la productividad de un kergeno tipo I. Esto indica que de cada gramo de carbono orgnico original la mitad (exactamente 0,50154) es inerte y no genera hidrocarburos, lo que est en lnea con los kergenos marinos tpicos. Podemos observar que para la formacin Vaca Muerta existe una gran variacin de los valores de Ro, teniendo valores que estn por debajo del 0,5% Ro (inmaduro) y llegando hasta valores mayores a 3% Ro (ventana de generacin de gas) Los petrleos portan la clsica impronta de origen marino-anxica (kergeno tipo II), con influencia carbonatico significativa y variable y contenidos en azufre regulares a altos. Sus densidades API cubren un amplio espectro en el rango 15-35.

Cuando se considera que la roca generadora empez a generar y qu tipo de hidrocarburos gnero.

La formacin Vaca Muerta resulta ser la principal generadora de hidrocarburos de la cuenca, ya sea petrleo, condensado o gas, a partir de una cocina localizada en las posiciones profundas, como es el caso del eje del Engolfamiento Neuquino. Se encuentra hasta una profundidad aproximada de 3.200 metros. De la misma forma que se han podido reconocer variaciones laterales de facies a lo largo de la cuenca, tambin se han detectado cuatro facies orgnicas principales de acuerdo con las caractersticas de los petrleos generados. En el sur de Mendoza (Malarge), los petrleos pueden asociarse con una facies orgnica arcillosa- carbontica, los cuales aparecen tambin en el sector de la plataforma nororiental Neuqun-La Pampa, pero con petrleos de caractersticas intermedias entre este ambiente y el Engolfamiento, donde los petrleos de alta madurez se vincularan con facies esencialmente lutticas. El sector denominado Al Sur de la Dorsal gener petrleos de madurez trmica baja a moderada asociados a la implantacin de condiciones muy restringidas (euxnicas) que dieron lugar a la acumulacin de niveles de kergenos ricos en azufre.Las lutitas de la formacin Vaca Muerta presentan nivel de madurez para gas y condensado en el sector occidental de la cuenca y en la parte ms profunda del Engolfamieno. Sobre la base del conjunto de datos, ms las caractersticas de las rocas madre, la Cuenca Neuquina, en especial la formacin Vaca Muerta, muestra las condiciones ms favorables desde un punto de vista de recursos no convencionales para petrleo..

Reserva Original y Reserva remanenteLos datos de produccin acumulada y de reservas remanentes (petrleo equivalente-BOE) vinculadas con los sistemas petroleros principales, identificados de acuerdo con la asignacin generalizada de los hidrocarburos a cada roca madre y a los volmenes con comercialidad comprobada , indican que alrededor del 50% de los hidrocarburos provienen de la Fm Vaca Muerta, con predominio del petrleo sobre el gas. En contrapartida, la Fm Los Molles (mayormente gasfera) ms la Fm Puesto Kauffman (casi exclusivamente petrolfera) habra aportado alrededor de un 34% de los hidrocarburos conocidos. Se asume que las grandes acumulaciones de gas del Engolfamiento y su periferia estaran asociadas con la importante cocina de la Fm Los Molles del centro de cuenca. Por ltimo, los niveles generadores de los miembros Inferior y Superior de la Fm Agrio habran suministrado alrededor del 16% del total de los hidrocarburos generados y acumulados de la cuenca, mayormente en el norte de la cuenca y predominantemente petrleo.

En sntesis, los valores de GAE obtenidos que indican una baja eficiencia de los sistemas petroleros pueden ser consecuencia de mltiples razones, segn la roca madre y las zonas que se analicen. A nivel de cuenca, se observa una sincrona desfavorable de la evolucin de la maduracin de oeste a este de las rocas madre jursica (Fm Los Molles y Fm Vaca Muerta). Es claro que no evolucionaron en el tiempo acorde con la generacin de las trampas que se conocen en la cuenca, la mayora de ellas vinculadas a la deformacin tectnica del terciario. En la zona occidental, donde hoy en da se encuentra la columna sedimentaria plegada y ascendida, se comprueba que las rocas generadoras del Jursico (Fm Los Molles y Fm Vaca Muerta) han sufrido una transformacin trmica severa. Por otro lado, un factor crtico es la pobre preservacin de los posibles entrampamientos de hidrocarburos que pudieron haberse formado en esta faja que incluso habran afectado a aquellas cargadas desde los niveles generadores de la Fm Agrio. Este fenmeno se debe a que el alzamiento de la cobertura, resultado de la inversin tectnica terciaria, condujo a la destruccin de la integridad de las trampas y favoreci la erosin de los niveles de sellos y prdida de los hidrocarburos.

Recuperacin secundaria

A diferencia del gas y el petrleo convencional, que conforman mantos horizontales de fcil acceso, el shale gas y el shale oil se encuentran encapsulados entre las vetas de la roca madre. Por lo que su extraccin es ms compleja, la roca debe ser perforada de forma horizontal y luego mediante la tcnica de fracturacin hidrulica -"fraking"Este es el caso de la Formacin Vaca Muerta. Hay una variacin de este tipo de yacimientos denominada Tight Gas (literalmente gas apretado) en los que el gas queda atrapado en un tipo de roca que no se puede considerar reservorio al no tener permeabilidad y que, al igual que la lutita, slo puede ser explotado mediante la Fracturacin Hidrulica. En todas las cuencas conocidas de Argentina slo se ha reconocido actividad de hidrocarburos no-convencionales de este tipo en la Cuenca Neuquina (Vaca Muerta) y en la cuenca del Golfo de San Jorge, en Chubut y Santa Cruz.La tcnica de Fracturacin Hidrulica permite aumentar artificialmente la porosidad y permeabilidad de los yacimientos, esto se utiliza mucho para explotar yacimientos no convencionales de tipo Shale y Tight, sobre todo.Antes que nada cabe una aclaracin, Vaca Muerta no es un yacimiento, es tan solo una formacin geolgica de la cuenca neuquina y su nombre se debe al afloramiento de estas rocas sedimentarias, que corresponden al Jursico, en la Sierra de la Vaca Muerta.Fraking: Se denomina de este modo a un mtodo de extraccin de aqul petrleo cuya migracin hacia formaciones sedimentarias permeables donde se acumule, todava no se ha iniciado. Su dispersin dentro de la roca es muy amplia por lo que el mtodo requiere de cuatro elementos esenciales: 1.-una perforacin vertical o dirigida que sea capaz de transformarse en horizontal una vez ubicada en la formacin productiva.2.-disponibilidad de una gran cantidad de agua, hasta 35.000.000 de lts. Por perforacin.3.-la incorporacin de productos qumicos al agua.4.-inyeccin de presin extrema para permitir la apertura de la escasa porosidad de la roca, mantener a estos poros abiertos y a su vez provocar la fracturacin de los horizontes portadores de las gotas de aceite mineral o las burbujas de gas.En Argentina el mtodo se conoce desde hace ms de 40 aos, siempre vinculado con lo que aqu se llama Recuperacin Secundaria sistema que favoreci el incremento de la produccin petrolera de la cuenca neuquina.