ANEXO A INFORME DE PERFORACIONES

Servicio Geológico Colombiano

Exploración Gas Metano Asociado al carbón. Area El Carmen de Chucurí, Santander.

ANEXO A

INFORME DE PERFORACIONES

INFORME PERFORACIÓN CARMEN DE CHUCURÍ - 1

Bogotá, Diciembre 2015

INFORME PERFORACIÓN CARMEN DE CHUCURÍ 1

Por:

LT Geoperforaciones y Minería Ltda



Exploración gas Metano Asociado al carbón. Area El Carmen de Chucurí, Santander. 3

CONTENIDO

Pág. RESUMEN ........................................................................................................................... 5

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 7

1. GENERALIDADES .................................................................................................... 8

1.1 OBJETIVO ........................................................................................................... 8

1.2 ANTECEDENTES ................................................................................................. 8

1.3 LOCALIZACIÓN ................................................................................................... 8

1.4 VÍAS DE ACCESO .............................................................................................. 10

2. INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO ........................................................................... 11

2.1 EQUIPOS .......................................................................................................... 11

2.2 AVANCE FINAL PERFORACIONES ..................................................................... 14

1. ...................................................................................................................................... 15

2. ...................................................................................................................................... 15

3. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 15

3.1 EQUIPO DE PERFORACIÓN .............................................................................. 15

3.2 LODOS ............................................................................................................. 16

3.3 EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA DE MUESTRAS ........................................................ 16

3.4 MARCADA EN LA CORRIDA DE LAS CAJAS ....................................................... 16

3.5 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS DE NÚCLEO .................................................... 17

3.6 RIPIOS O MUESTRA DE ZANJA HÚMEDA ......................................................... 17

3.7 MUESTREO DE CARBONES .............................................................................. 17

3.8 PRUEBA DE DESORCIÓN EN CAMPO ............................................................... 19

4. GEOLOGÍA ................................................................................................................ 20

4.1 GEOLOGÍA REGIONAL ...................................................................................... 20

4.2 ESTRATIGRAFÍA ............................................................................................... 21

4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ............................................................................... 24

4.4 GEOMORFOLOGÍA ........................................................................................... 25

6. PRUEBAS LUGEÓN ................................................................................................... 29

6.2. Equipos Para Ensayos De Lugeon ............................................................................ 31

6.3. Procedimiento de ejecución .................................................................................. 34

7. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 37

ANEXOS ............................................................................................................................ 39

LISTA DE FIGURAS Pág.

Figura 1. Localización Municipio El Carmen de Chucuri ................................................... 9 Figura 2. Localización punto Carmen de Chucurí – 1 ....................................................... 9 Figura 3. Rotulo para marcación de cajas de muestras .................................................. 19 Figura 4. Equipo para ensayo de Lugeón ........................................................................ 30



Figura 5. Packers para pruebas....................................................................................... 31 Figura 6. Equipo auxiliar para pruebas .......................................................................... 31

LISTA DE IMAGENES Pág.

Imagen 1. Taladro Long Year 44-1 en área de perforación ............................................ 11 Imagen 2. Localización punto de perforación ................................................................ 12 Imagen 3. Adición de tubería HQ ................................................................................... 12 Imagen 4. Área restauración .......................................................................................... 13 Imagen 5. Tapón de abandono ....................................................................................... 13 Imagen 6. Núcleos en caja para registro fotográfico ..................................................... 17 Imagen 7. Recubriendo el núcleo con papel aluminio y papel plástico adherible ......... 17 Imagen 8. Canister para almacenar muestras carbón ................................................... 19 Imagen 9. Prueba desorción ........................................................................................... 19

LISTA DE TABLAS Pág.

Tabla 1. Coordenadas puntos perforación ....................................................................... 9 Tabla 2. Alcance final perforaciones .............................................................................. 14 Tabla 3. Resumen de mantos y cintas perforadas. ........................................................ 27 Tabla 4. Resumen pruebas Lugeon................................................................................. 29

LISTA DE ANEXOS

Anexo A. REGISTRO ELÉCTRICO GAMMA RAY, DENSITY, RESISTIVITIES, Tº Anexo B. REGISTRO ELÉCTRICO SÓNICO Anexo C. RESULTADOS PRUEBAS LUGEON Anexo D. DATOS DE CAMPO PRUEBAS LUGEON



RESUMEN El presente trabajo forma parte del proyecto desarrollado por L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERÍA LTDA., bajo el Contrato de Prestación de Servicios No. 412 del 2015, suscrito con el SERVICIO GEOLOGICO COLOMBIANO, cuyo objetivo consistió en la “Realización de perforaciones exploratorias con recuperación parcial de núcleos en diámetro HQ, incluyendo la toma de registros eléctricos y datos de temperatura a profundidad, en rocas sedimentarias, en el departamento de Santander”; el presente informe corresponde al pozo CARMEN DE CHUCURI-1. La interventora técnica, administrativa, financiera y ambiental, para la realización de los trabajos de perforación, estuvo a cargo del SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO, SGC. La ubicación de los pozos y la información existente de cartografía geológica fue suministrada por el SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO. Los núcleos de roca recuperados a partir de la perforación de pozos fueron transportados y puestos a disposición del SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO para su estudio, almacenamiento y preservación. Además se corrieron los registros eléctricos básicos a cada uno de los pozos: Potencial Espontáneo (SP), Gamma Ray (GR), Densidad – Neutrón, Resistividades (Somero y Profundo), Sónico y Temperatura. Para el desarrollo de los trabajos de perforación se aplicaron los estándares y procedimientos con que cuenta la empresa, alcanzando la meta propuesta para este proyecto de cero accidentes.



ABSTRACT This work is part of the project developed by L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERÍA LTDA., under the Servicing Agreement No. 412 of 2015, signed with the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE (SGC), whose main goal was to "Performing exploratory drilling with recovery in HQ core diameter, including electrical logs and data temperature in depth, in sedimentary rocks, in the department of Santander”; this report corresponds to the well Carmen de Chucurí-1. Technical, administrative, financial and environmental control to perform the drilling, was in charge of the Colombian Geological Survey QMS. The location of the wells and existing geological mapping information was provided by the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE. Rock cores recovered from drilling were transported and made available to the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE WAREHOUSE for their study, storage and preservation. Besides the basic electric logs were run to each of the wells: Spontaneous Potential (SP), Gamma Ray (GR), Density - Neutron Resistivity (shallow and deep), Sonic and Tº. For the development of the drilling standards and procedures available to the company they were applied, reaching the target for this project zero accidents.



INTRODUCCIÓN El Servicio Geológico Colombiano dentro de la etapa de exploración e investigación de recursos energéticos, realiza la perforación vertical del pozo CARMEN DE CHUCURI-1, para determinar el contenido de gas metano asociado al carbón, con el objeto de hacer un muestreo de los mantos de carbón en la Formación Umir, en la zona de interés, realizada por la empresa L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. La perforación suministra información básica de la litología, mantos de carbón presentes, el contenido de gas desorbido, perdido y residual. La perforación alcanzó una profundidad de 602,70 metros, encontrándose una secuencia de arenitas de grano fino a medio con delgadas intercalaciones de limolítas pertenecientes a la formación Lisama, seguida por una secuencia de arcillolitas limosas con intercalaciones de arenita grano fino y 15 mantos de carbón con diferentes espesores perteneciente a la formación Umir. En el presente informe se presenta una descripción de la metodología seguida para el desarrollo de la perforación, de igual manera se consigna a través de anexos los registros de descripción litológica y la columna estratigráfica correspondiente al pozo CARMEN DE CHUCURI-1.



1. GENERALIDADES Las perforaciones que componen el objeto del contrato se realizaron con el fin de iniciar el estudio de las principales estructuras geológicas que puedan llegar a contener concentraciones importantes de CH4 en la zona carbonífera Santander, de acuerdo al conocimiento relacionado con estudios a detalle de algunas zonas de interés localizadas en el Área Carbonífera San Luis y Vanegas-San Vicente de Chucuri-Rio Cascajales de la misma, en donde se referencia la presencia de un número apreciable de mantos de carbón de espesor importante, con rangos correspondientes a carbones con buenas perspectivas para adelantar el estudio de GMAC en una de las estructuras principales el Sinclinal de Andes. 1.1 OBJETIVO El objetivo del proyecto fue la Prestación de Servicios Técnicos para la perforación de un pozo con perforación abierta y corazonada en diámetro HQ hasta una profundidad de 600 m., que permitiera al SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO a través del grupo de Exploración de Recursos Energéticos obtener información de las muestras de carbón para caracterización y análisis de contenidos de gas metano, de conformidad con las especificaciones técnicas pactadas. 1.2 ANTECEDENTES El grupo de Exploración de Recursos Energéticos del Servicio Geológico Colombiano desde el año 2011, ha adelantado estudios encaminados a retomar el conocimiento del carbón como roca fuente y reservorio de gas metano, teniendo en cuenta el importante potencial carbonífero con que cuenta el país. En el año 2015 el grupo enfocó sus actividades de exploración en el departamento de Santander, municipio del Carmen de Chucuri, con la contratación con LT Geoperforaciones y Minería Ltda, de dos perforaciones profundas de 600 metros, con recuperación parcial de núcleos en diámetro HQ y la toma de registros eléctricos y datos de temperatura a profundidad. 1.3 LOCALIZACIÓN El proyecto se encuentra ubicado en la finca Planadas, de propiedad del señor Diego Chinchilla Fonseca, en la vereda Angostura, municipio del Carmen de Chucuri, departamento de Santander, a unos 24 km., aproximadamente, del casco urbano de El Carmen de Chucuri, por la vía que conduce a la vereda Angostura. (Ver figura 1). Las coordenadas geográficas y cota de la perforación se relacionan en la tabla 1.



Tabla 1 Coordenadas Punto Perforación

Figura 1 Localización Municipio El Carmen de Chucuri

Figura 2 Localización punto Carmen de Chucurí - 1

FASE Punto Coordenadas Pozos Altura

m.s.n.m.

Exploración Pozo Carmen de Chucuri 1 Este 1.047.060

683 Norte 1.223.217



1.4 VÍAS DE ACCESO La vía principal corresponde a la Ruta del Sol, que conduce de Bogotá – Santa Marta, a la altura de la entrada a Barrancabermeja, se toma hacia el oriente rumbo a Yarima en una distancia de 35 Km por carretera pavimentada que se encuentra en buen estado y que es mantenida por ECOPETROL, por tratarse de un área de explotación petrolera. De Yarima se toma dirección Explanación aproximadamente 27 km por carretera de especificaciones menores, que en su tercio más cercano a Explanación se convierte en un carreteable o camino vecinal que conduce a Clavellinas y sale a la carretera Yarima - Carmen de Chucuri. En el área de los trabajos se cuenta con carreteables o caminos veredales sin especificaciones, sujeto a daños cíclicos durante las épocas de lluvia.



2. INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO Para la etapa de perforación (investigación del subsuelo) se llevó a cabo una (1) perforación con características específicas mencionadas a continuación. 2.1 EQUIPOS Para la ejecución de la perforación L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERIA LTDA., utilizó el taladro LONGYEAR 44-1 (Ver imagen 1) de corazonamiento continuo, provisto con el sistema Wireline, con capacidad para perforar en cualquier dirección y bombas de lodo Been Royal 535, GMC Y FXD, con brocas de diamante y barriles de corazonamiento HQ para recuperación de núcleos y Tubería Regular 2-7/8” para la perforación abierta.

Imagen 1 Taladro Longyear 44-1 en área de perforación

Se ubicó el equipo en zona ligeramente plana, donde se adecuó el montaje de la plataforma de tal manera que fuera consecuente con el proceso de la perforación y la recolección de muestras. Para este proceso fue necesaria la remoción de pastos y la capa superficial de suelo, la cual se localizó al borde de la locación para ser utilizada posteriormente en la restauración final del área. El área de perforación se demarcó y a la salida del pozo, en sentido hacia la vía se puso en funcionamiento la respectiva señalización de seguridad vial. Las explanaciones correspondientes a las locaciones de las perforaciones fueron pequeñas, garantizando no extenderse en un área máxima de 20 m2; en esta área se posicionaron taladro, bomba de lodos, tubería, herramientas y zona de descanso y reunión (Ver imagen 2).



Imagen 2 Localización punto perforación

Imagen 3 Adición de tubería HQ

Se inició la perforación en zona de “no interés” con perforación abierta o destructiva que avanzó hasta los 30.5 metros, con broca PCD de @4-1/4” en diámetro HQ (Ver imagen 3). La recuperación de muestras de ripios se realizó desde superficie hasta la profundidad de 28.30 m. Se instaló revestimiento (CASING) hasta los 30.5 m. diámetro HW que al final de la perforación fue recuperado. A partir de los 28.30 m, se continuó con la perforación corazonada hasta una profundidad de 602,70 m, con recuperación de muestra. Se utilizó tubería HQ y brocas escalonadas para arcillas y brocas impregnadas para material duro. Se tuvo especial cuidado en que las perforaciones no sufrieran desviaciones significativas en su verticalidad con el fin de establecer los espesores reales de los estratos perforados. Posterior a la recuperación de núcleos y una vez alcanzada la profundidad requerida se tomaron los registros eléctricos correspondientes a los parámetros de Gamma Ray y Densidad en ocasiones por dentro de la tubería de perforación; luego de retirar la tubería se tomaron las Resistividades; Sónico, SP y Temperatura. Para ésta labor se dispuso del equipo de registros marca MOUNT SOPRIX portátil, modelo Matrix MGX II. De propiedad de L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. Las curvas fueron graficadas según los requerimientos de SGC. El registro entregado al SGC incluye un encabezado con las características del registro, localización, coordenadas, nombre del proyecto, número del pozo, la profundidad del pozo y del registro, fecha del registro y demás información relevante.



Para tomar los registros se verificó que el pozo estuviera lavado mediante inyección de lodo, hasta que el fluido saliera libre de sedimento y partículas que impidieran el descenso de las sondas. Para esto, el pozo fue lavado confirmando que siempre mantenía agua para permitir la corrida de los registros de resistividad y SP. La adecuación y recuperación del área de perforación se realizó de acuerdo a los procedimientos de L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. (Ver imagen 4), teniendo en cuenta que esta corresponde a áreas con ausencia de pendientes altas (casi planas) y predominio de pastos; así mismo, para la fase de recuperación y abandono del área se toma un tiempo mínimo de 2 a 4 días para realizar la siembra de semillas e iniciar el proceso de germinación del pasto para alcanzar una restauración optima del terreno.

Imagen 4 Acceso para restauración

Pozo CARMEN DE CHUCURI-1

Imagen 5 Tapón preliminar de abandono

Entre las actividades que componen la fase de adecuación y recuperación del terreno se destacan:

Relleno de las piscinas excavadas, con el material utilizado para la berma de contención y con el material de suelo previamente removido y protegido.

Limpieza del área de residuos sólidos y retiro de sobrantes de líquidos

(lubricantes y/o combustible). En el área no se reportaron accidentes por derrames de líquidos lo cual garantizo la protección del suelo.

El suelo se aflojo y se removió en forma manual y posteriormente se procedió con la siembra de semillas de pasto nativo usando la técnica “al voleo”. Está



área fue señalizada y aislada con cerca de alambre para favorecer el proceso de germinación.

Como complemento de las actividades de cierre y abandono se procedió a señalizar el punto con un mojón con las siguientes características:

Lámina de concreto de 0.35 m x 0.35 m, la cual contiene la siguiente información: empresa contratante, compañía operadora, nombre del pozo, coordenadas, profundidad final alcanzada y por último la fecha de inicio y finalización del pozo (Ver imagen 5).

2.2 AVANCE FINAL PERFORACIONES Los resultados de la perforación se consignan en la tabla 2 donde se relaciona información referente a que taladro perforo, nombre del pozo, fecha inicio y fecha de limpieza sitio, profundidad final, profundidad de registro, revestimiento, profundidad de triconado y profundidad de corazonado.

TALADRO POZO

FECHA PROF. FINAL

PROF. REG. PROMEDIO

PROFUNDIDAD

INICIO FIN REVEST. TRICONO NÚCLEO

Long Year 44 -1

Carmen de Chucuri-1

19/09/15 19/11/15 602,70 m 600,00 m 28,5 m 28.3 m 30.5 m

Tabla 2 Resumen General Perforación



3. METODOLOGÍA Se realizó la perforación del pozo CARMEN DE CHUCURI-1 con una profundidad total de 602,70 metros perforados de la siguiente manera: de 0-28.30 metros perforación de ripio, a partir de 28.30 hasta 602,70 metros perforación corazonada. Los trabajos de perforación se iniciaron el día 19 de Septiembre de 2015, día en el cual se finalizó con la adecuación del área de perforación CARMEN DE CHUCURI-1, siguiendo los estándares y procedimientos que para este tipo de trabajos tiene establecido por la empresa L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. 3.1 EQUIPO DE PERFORACIÓN El taladro LONG YEAR 44-1, con tubería de diámetro HQ (3-7/8”, que permite recuperar un núcleo de (6.35 cm o 2.5”) de diámetro, consta de una torre donde se encuentra la cabeza de inyección, conectada con la barra de sondeo. La cabeza de inyección deja pasar el lodo de perforación y a la vez permite a la barra de sondeo rotar libremente en el subsuelo. La barra de sondeo está unida por tubos de 3 m., estos pasan por un buje maestro ubicado en la mesa rotaria. Un motor diesel hace rotar la mesa rotaria y toda la columna de perforación, en cuyo extremo final está la broca que perfora. Cuando la broca ha perforado en el subsuelo un total de 3 m. de cada tubo de perforación, se completa un recorrido y se añade un nuevo tubo. A medida que se profundiza la perforación, el proceso se repite. Dentro del tubo de sondeo se encuentra un tubo interno en el cual el núcleo es recuperado, para esto retira el último tubo, e introduce un pescante el cual captura el tubo interno y lo sube a la superficie, obteniendo así el núcleo de roca. Con el avance de perforación, dependiendo de la dureza de las rocas, la broca se desgasta, y debe ser remplazada. Esta operación tarda unas horas, dado que todos los tubos de perforación, deben ser llevados a la superficie. Remplazada la broca, los tubos vuelven a enroscarse y todo el conjunto de la barra de sondeo desciende de nuevo al fondo del pozo. La perforación se realizó con la recuperación de núcleos a partir de los 28,30 m de profundidad, una vez el tubo interno estaba en superficie se realizaba la extracción de los núcleos a través de medios mecánicos o de presión dependiendo de las condiciones en las cuales se encontraba la muestra. La perforación requirió revestimiento hasta los 28.5 m de profundidad, por cual se utilizó HW (4½” de diámetro) debido a que había pérdida de lodo con el fin de estabilizar el pozo y continuar con la perforación.



3.2 LODOS Se utilizó agua con bentogel o polímeros (variando su composición de acuerdo con el tipo de material cortado), como lubricante de perforación, lo cual garantiza que las muestras se recuperen en su totalidad, evitando perdidas y por ende garantizando la calidad de los resultados de la perforación. El agua fue transportada por medio de un carro tanque desde el municipio de El Carmen de Chucuri y depositada en los tanques de almacenamiento en el lugar de la perforación. Debido a las condiciones de fracturamiento de la roca encontradas en el pozo las cuales afectaron sus condiciones hidráulicas, hubo necesidad de realizar procesos correctivos para evitar la pérdida de lodos y circulación, para lo cual se tomaron los siguientes correctivos: Cuando se presentó pérdida de lodos, se aumentó el peso del lodo y su viscosidad con bentonita. En algunos casos debido a que la perdida continuaba y se inyectó píldora de polímero (especial para perdida de fluido), bentonita y aserrín de madera. En algunas ocasiones debido a la perdida de circulación y como se observaron fisuras verticales y transversales en los núcleos recuperados, se procedió a aplicar aditivos PAC, PHPA, AUSDET y cristales de AMC. 3.3 EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA DE MUESTRAS Las muestras son almacenadas en el tubo interno que avanza con la perforación, luego se lleva a superficie y se extraen los testigos de éste por medios mecánicos o presión. Seguidamente las muestras se colocaron en una canaleta, luego se realizó una lavada cuidadosamente y finalmente son introducidas en cajas plásticas, con una capacidad de 3,0 m de longitud cada una. 3.4 MARCADA EN LA CORRIDA DE LAS CAJAS Al final de cada una de las corridas se marcó utilizando un taco de icopor recubierto con cinta de enmascarar, rotulado con la profundidad total de avance, profundidad de la corrida y la recuperación de la misma, igualmente al inicio y al final de cada caja se colocaron tacos con las profundidades correspondientes, para los intervalos muestreados de carbón, se reemplazó en la caja por 0.25 m de tubo PVC (ver Imagen 6) recubierto con cinta de enmascarar rotulado así (muestra de carbón, espesor), las muestras tomadas se utilizaran para cálculo de volumen de gas metano y análisis físico-químico.



Imagen 6 Núcleos en caja para registro fotográfico.

Imagen 7 Recubrimiento de núcleo en papel aluminio y papel plástico adherible.

Al finalizar se realizó un registro fotográfico a color de cada una de las cajas que se entrega como anexo en formato JPG con un zoom de 100%. A cada una de las cajas se marcó sobre la tapa superior con una etiqueta con información correspondiente a la perforación, además se realizó el registro correspondiente 3.5 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS DE NÚCLEO La preservación consistió en revestir el núcleo con papel aluminio, luego envolverlo con papel plástico adherible (ver Imagen 7) y finalmente se colocó en la división pertinentes; de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo en cada caja. 3.6 RIPIOS O MUESTRA DE ZANJA HÚMEDA Estas muestras fueron empacadas en bolsas de plástico trasparentes con cierre hermético debidamente identificadas, seguidamente son almacenadas en orden (de profundidad), en cada una de las divisiones de la caja plástica de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. 3.7 MUESTREO DE CARBONES Para el muestreo de carbón en el lugar de la perforación, el cual fue realizado por personal del Servicio Geológico Colombiano, utilizando la siguiente metodología:

Preparación de la bureta con el agua coloreada hasta el volumen inicial, el cual puede ser arbitrario de acuerdo a la capacidad de la bureta.



Se prepara el canister (Ver imagen 8), y el formato que se presenta es llenado

con información sobre el manto de carbón, junto con las coordenadas del pozo.

Se registran los tiempos cuando empieza y termina de perforar el manto de carbón, el tiempo en que empieza a subir el núcleo de perforación y el tiempo de llegada a la superficie.

Se recolecta los núcleos de perforación de los mantos de carbón, los cuales son

lavados con agua para remover el lodo de perforación y evitar que se contamine la muestra.

Se describe el manto completo (tamaño y captación de la muestra) y se selecciona una muestra representativa del manto de carbón triturándola un poco para facilitar el desprendimiento de gas.

Inmediatamente la muestra es introducida en uno de los canisters.

Para evitar que dentro del canister quede aire y genere alteraciones en los resultados, se recomienda que se llene el canister totalmente de carbón, o se llena de agua hasta un nivel no más de la mitad del equipo o también se pueden utilizar un material inerte que no contamine la muestra, se sugiere (canicas de vidrio o arena) para llenar los espacios vacíos.

Se cierra bien el canister con la llave para tubo, aplicando cinta teflón en la rosca del canister, se le aplica silicona en la ranura de la rosca.

Se comprueba que el sellado del canister no presente ninguna fuga, esta prueba se realiza en campo de la siguiente manera:

Antes de perforar el manto se debe preparar un recipiente lleno de agua, y después de obtener la muestra se introduce el canister que contenga la muestra de carbón y se verifica que no se produzca ningún escape, si esto llega a pasar, se identifica el escape e inmediatamente es corregida con silicona. Al comprobar que el canister esté totalmente sellado, se registra el tiempo en el formato.



Imagen 8 Canister para almacenar muestras de carbón.

Imagen 9 Prueba de desorción.

3.8 PRUEBA DE DESORCIÓN EN CAMPO Consiste en medir la desgasificación del carbón, conectando la bureta al canister y abriendo la válvula del canister que permita la salida del gas, el cual es medido por el desplazamiento del agua en una columna volumétrica (bureta) (Ver imagen 9). Las lecturas se realizan cada 15 min., durante 2 horas y se registran en el formato de desorción. Una vez colocadas las muestras en la canaleta se lavaban cuidadosamente y luego se colocaban en cajas plásticas azules, con una capacidad de 3.0 m de longitud diseñadas especialmente para este fin. A cada una de las cajas se marcó sobre la tapa superior con una etiqueta con información correspondiente a la perforación, además se realizó registro fotográfico con un tablero acrílico rotulado de la siguiente manera:

Figura 3 Rotulo para marcación de cajas de muestras

PROYECTO EXPLORACION DE GAS METANO ASOCIADO AL CARBON

FECHA: POZO: CARMEN DE CHUCURÍ 1 COORDENADAS: N: E: PROFUNDIDAD. DE: ____m A: _____m CAJA N°:



4. GEOLOGÍA 4.1 GEOLOGÍA REGIONAL El pozo CARMEN DE CHUCURI-1 se encuentra ubicado en sobre el flanco oriental del sinclinal de Los Andes en una morfología de colinas que hacia el oriente se empina considerablemente dando origen a los escarpados altos de la Serranía de Los Cobardes. 4.1.1 Descripción general del área El área de estudio por su localización sobre las estribaciones de la Cordillera Oriental, Serranía de Los Cobardes le da una morfología de colinas conformada por rocas blandas de la Formación Umir que contienen los carbones. 4.1.2 Hidrografía En el área tienen su origen gran cantidad de caños y arroyos de pequeño tamaño con un desarrollo juvenil, con cauces estrechos y poco profundos, que presentan resaltos frecuentes para superar niveles duros. De sur a norte las corrientes principales son: Caños Clavellinas, Bravo, Florencio, Caño Sardinas y Doradas, todos drenan hacia el E-NE obedeciendo un patrón estructural. La densidad o frecuencia de las corrientes es alta dando lugar a un patrón rectangular paralelo que obedece a las estructuras y fracturamiento de las rocas, y comprende áreas de cuenca relativamente pequeñas menores de 20 Km². 4.1.3 Clima Se trata de un área típica de bosque húmedo tropical con temperatura promedio de 21°C, humedad relativa cercana al 80% y precipitaciones del orden de los 2.300 mm. Las precipitaciones tienen normalmente carácter torrencial y los ciclos mensuales muestran que el régimen pluviométrico de la zona se caracteriza por un periodo de lluvias que se extiende de Abril a Noviembre y otro más seco entre Diciembre y Marzo. El mes más lluvioso es el de octubre y el más seco es el de Enero. Durante los ocho meses que dura el periodo lluvioso cae más del 80 % de la precipitación anual. 4.1.4 Vegetación y Uso de la Tierra El piedemonte Occidental de la Cordillera Oriental se encuentra en la actualidad bastante degradado y en muy pocas partes existe el bosque húmedo tropical original,



con especies como el abarco, anime, coco hediondo, machorro e higuerón y otros de menor importancia como balso, caimito y guasimo. Específicamente en el área de estudio ha habido una tala indiscriminada del bosque primario, para fundación de potreros para ganadería y de cultivos como cacao, plátano, yuca y algunos frutales. El IGAC en su estudio “Uso del Suelo en la Zona de Barrancabermeja- San Vicente del Chucuri”, presenta una clasificación de los usos de la tierra y tipos de suelo en la zona de acuerdo a la versatilidad y facilidad de manejo de los mismos. Se identifican ocho tipos de suelos, desde la clase I, con condiciones óptimas para todo tipo de cultivo, disminuyendo de acuerdo a las prácticas más exigentes para su manejo y conservación hasta la clase VIII. En el área de estudio predomina las clases VI, VII y VIII, lo cual corresponde a un terreno quebrado con subzonas de montaña, colinas y terrazas. Los suelos de las colinas tienen una vocación más pecuaria que agrícola con pastos artificiales y gramas naturales, los principales cultivos son yuca, cacao y frutales. Desde el punto de vista hidrológico los suelos de la zona se pueden clasificar como tipo C, con tasas de infiltración bajas, cuando están húmedos, constituidos por una capa arcillosa que impide el movimiento del agua hacia abajo y con textura entre moderadamente fina. 4.2 ESTRATIGRAFÍA La secuencia estratigráfica del Cretáceo en el Magdalena Medio está conformada de más antiguo a más joven por las siguientes Formaciones: 4.2.1 Cretáceo Formación Tambor: Inicia la secuencia y se encuentra depositada sobre la Formación Girón del Jura-Triásico. Constituida por gruesas capas de areniscas cementadas con intercalaciones de niveles conglomeráticos y arcillolitas. Espesor aproximado 245 m. Edad Hauteriviano-Valanginiano.¹ Ambiente deposicional de abanicos aluviales en su parte baja, y hacia arriba depósito de estuario con influencia mareal. Contacto inferior concordante con el Girón. Formación Rosablanca: Se encuentra concordante sobre la Formación Tambor compuesta por calizas masivas duras, gris azulosas fosilíferas. Espesor aproximado 425 m., representa la sedimentación marina, con fases costanera y nefrítica poco profunda, parcialmente en ambiente restringido favorable a la depositación de evaporitas. Se considera de edad Hauteriviano. Formación Paja: Se encuentra en contacto concordante con la Formación Rosablanca, consiste principalmente de shales negros, micáceos, limosos, calcáreos. Se estima su



espesor en aproximadamente 500 m. Se considera un depósito de aguas profundas con áreas de aguas tranquilas con hipersalinidad. Se le asigna una edad Barremiano-Aptiano. (Taborda,B. - 1965). Formación Tablazo: Se encuentra en contacto concordante y algo transicional con la Formación Paja. Se compone de calizas azulosas duras muy fosilíferas con intercalaciones de margas y en su parte superior se encuentran niveles arcillosos y bancos arenáceos. Se le asigna un espesor de 150 m. Su ambiente de depositación se considera epinérico y litoral, su edad se considera del Aptiano Superior. (J.L.Anderson-1945). Formación Simití: Descansa concordantemente sobre la Formación Tablazo y se compone predominantemente de arcillas que contienen nódulos y algunos niveles de limolitas, calizas delgadas y areniscas sucias de grano fino. Su espesor se estima en el orden de 450 m. Se le asigna una edad Albiano y su ambiente de depositación se considera epinerítico y litoral. (Julivert - 1958). Formación La Luna: Descansa concordantemente sobre la Formación Simití y se ha subdividido en tres miembros, el Inferior, llamado Salada, compuesto por arcillolitas negras calcáreas, el intermedio llamado Pujamana, formado por shales grises y negros y el superior llamado aproximado de 550 m. Da siempre una neta expresión morfológica por la dureza de sus sedimentos. Se le asigna una edad Turoniano-Santoniano y su ambiente se considera auxínico para su depositación. (Renz - 1956). Galembo, que presenta capas de caliza y chert, para un total de espesor 4.2.2 Formación Umir Se deposita concordantemente sobre la Formación La Luna y representa la sedimentación más superior del Cretáceo. Se compone de lutitas negras, grises oscuros y azulosas con intercalaciones de areniscas sucias, arcillosas y micáceas con concreciones ferruginosas y en la parte media y superior contienen mantos de carbón. Se estima su espesor total en unos 1.400m. El ambiente se considera nerítico medio para la parte inferior y parálico-continental para la parte media y superior, mostrando la transición del Cretáceo al Terciario. La Formación fue descrita originalmente por HUNTLEY (1912) y redefinida por LINK (1925) y MORALES (1958), se subdivide en tres Miembros.

Miembro Umir Inferior (Ksu1): Lo constituye una secuencia de aproximadamente 400 m de arcillolitas grises azulosas a negras finamente laminadas en capitas de 3 a 5 cm, con intercalaciones de limolítas ferruginosas nodulares y laminaciones carbonosas y micáceas. No aflora en el área del yacimiento estudiado, solo en la parte más meridional hacia el cierre de la



estructura del sinclinal de Los Andes. Este miembro es estéril, es decir, que no contiene carbón y su límite superior se considera donde aparecen las primeras capas de carbón.

Miembro Umir Medio (Ksu2): Se constituye por una secuencia de unos 400 m de

arcillolitas grises a negras con intercalaciones de limos ferruginosos en capas de 5 cm con fracturas rellenas de calcita. Dentro de este Miembro aparecen muchos mantos de carbón con espesores desde centímetros hasta tres metros, que se considera la transición hacia el Miembro Superior.

Esta secuencia aflora en el Sur del área, conformando la parte más externa del flanco del sinclinal de Los Andes, y hacia el Occidente es afectado por la Falla San Luis. Las capas se presentan conformando pliegues locales y afectadas por fallas de cabalgamiento.

Miembro Umir Superior (Ksu3): El límite entre el miembro Umir Medio y el Miembro Umir Superior está conformado por la aparición de un nivel de arenisca que tiene un espesor del orden de unos 12 m. Contiene una gran cantidad de Mantos de carbón.

Se compone el Miembro Umir Superior en su base por arcillolitas grises claras hasta negras carbonosas con niveles de limolitas intercaladas, donde aparecen alrededor de treinta y un Mantos y cintas de carbón, En su parte media se compone por una secuencia de arcillolitas y carbones en Mantos con espesores mayores a 60 cm en una secuencia de aproximadamente 193 m. En su parte superior está conformado por arcillolitas grises y grises oscuras con la presencia de capas y bancos de arenisca de grano fino a medio, conformando una transición con la Formación Lisama, en una secuencia de aproximadamente 40 a 50 m. 4.2.3 Terciario

Formación Lisama (Tpl)

Constituye la base del Terciario y el contacto con el Cretáceo. Se compone de arcillolitas negras, grises y amarillentas, con intercalaciones de arenisca de grano fino a medio, de tonos verdosos, micáceas y limolitas compactas que conforman escarpes que contrastan con la morfología suave de la Formación Umir, con la cual conforma un contacto transicional o gradual. Se le asigna una edad Paleoceno y su ambiente de depositación se considera entre lagunar y deltaico, marcando un tránsito de las condiciones marinas del Cretáceo a las Continentales del Terciario. Hacia la parte superior aumenta el tamaño del grano de las areniscas hasta convertirse en conglomerados que conforman una transición hacia el Grupo



Chorro. Su espesor se estima en el orden de 1.300 m, sin embargo, en el Cerro de Los Andes se le asigna un espesor de 500 m. Geográficamente la Formación Lisama aflora al Oriente del yacimiento conformando la parte central del sinclinal de Los Andes, e igualmente aflora hacia el Occidente al otro lado de la Falla de San Luis. Grupo Chorro: Se compone de aproximadamente unos 600 m de arcillolitas blandas de colores grises a gris claros, verde claros y arenisca de grano medio a grueso en la parte superior. Se subdivide en las Formaciones La Paz en la base y Esmeraldas hacia el techo. Se le asigna una edad Eoceno Superior y conforma el núcleo del sinclinal de Los Andes donde se estiman 300 m de espesor.

4.2.4 Cuaternario Las formaciones Cretácicas y Terciarias se encuentran frecuentemente cubiertas por depósitos cuaternarios consistentes principalmente en aluviones y coluviones de gran tamaño y espesor. Fuera del área se han identificado terrazas altas subrecientes en áreas cercanas a los cauces de los ríos Cascajales y Río Sucio y terrazas bajas igualmente en los Ríos Cascajales, Río Sucio y La Colorada, sin embargo, dentro del área de interés, los depósitos cuaternarios principales están constituidos por depósitos de ladera o coluviones. Los coluviones están compuestos principalmente por bloques de arenisca de todos los tamaños, hasta de 5 m de canto, procedentes de los escarpes conformados por el Cerro de Los Andes, embebidos en una matriz limo-arcillosa. 4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Según Fabre, A (1984), la Cordillera Oriental Colombiana es una cadena plegada que cabalga hacia el este sobre la cuenca de los llanos Orientales por medio de la gran megafractura de Guaicaramo y hacia el Oeste sobre el Valle Medio del Magdalena a través de la falla inversa de La Salina. Por su parte el Valle Medio se presenta como una semifosa cuyo sócalo está afectado por una serie de fracturas que hunden su labio Occidental y que en conjunto esta basculada hacia el Oriente, dando lugar a la presencia de una gruesa sedimentación Cretáceo-Terciaria. Entre la Falla de La Salina y el macizo de Santander, se presenta una zona de Piedemonte que ha sido estudiada con algún detalle por JULIVER (1961) y por WORD et.al (1.973) en el sector del Río Sogamoso. Las principales unidades tectónicas identificadas son:

Región de Mesas al Sur de Bucaramanga limitada al Este por la Falla de Bucaramanga y al Oeste por la Falla de Suárez.



Región de Mesetas, constituida principalmente por la mesa de Lebrija cuyo límite Oeste es la Falla de Suárez y el Este se encuentra donde las suaves ondulaciones dan origen a la Falla - Flexión del Chucurí.

Flexión del Chucurí, representa un área donde los estratos Jurásicos y Cretáceos cambian su posición casi horizontal por empinados buzamientos hacia el Oeste como consecuencia de la Falla de zócalo del Chucurrí alineada por el valle del mismo nombre, en el sector del Río Sogamoso es el sinclinal del Nuevo Mundo y al Sur de San Vicente.

Sinclinal de Nuevo Mundo, corresponde a una amplia estructura que cierra hacia el Sur- Occidente de San Vicente del Chucurí y que forma parte de una gran estructura geosinclinal, que suele designarse como una semifosa por su fallamiento en su borde Oriental.

Falla de La Salina, es una gran fractura de tipo inverso que delimita el Valle Medio del Magdalena en su contacto Oriental con el Piedemonte de la Cordillera al Este del área.

Falla San Luis Es una Falla satélite de la Falla de la Salina, con el mismo comportamiento.

Sinclinal de Los Andes, constituye una prolongación del sinclinal del Nuevo Mundo, que afecta las Formaciones del Cretáceo y el Terciario y es delimitada al Occidente por la Falla de San Luis y al Oriente por la Falla de la Salina. Su eje tiene una dirección general Norte 20° Oeste, con una longitud en la zona de interés de unos 13 km y un ancho de 2 a 4 km.

4.4 GEOMORFOLOGÍA El área se desarrolla dentro de una topografía ondulada de colinas que conforma una cadena orientada al NNE con alturas mínimas de 200 m al Occidente y se va empinando suavemente al Oriente, inicialmente hasta una altura aproximada de 300 a 350 msnm, donde se presenta una terraza estructural y luego inicia una pendiente muy fuerte que se convierte en escarpe hasta alcanzar 970 msnm en el Cerro de Los Andes. Drenaje El drenaje en el área de estudio tiene una densidad relativamente alta, característica de zonas con poca infiltración, su organización es subparalela a subangular con una orientación marcada hacia el E-NE mostrando influencia estructural ejercida por fracturas que cortan el rumbo de las capas en forma cercana a la normal.



El desarrollo del drenaje es incipiente, por tener origen en los flancos de la serranía, justo a corta distancia del área y solo alcanza un desarrollo juvenil, sus cauces son en consecuencia angostos medianamente profundos en forma de U. Con el cambio de la pendiente se logra un desarrollo rápido a partir de los 250 msnm, los cauces se amplían y en consecuencia hay depositación de sedimentos indicando un nivel de madurez prematuro que causa la depositación. 4.4.1 Geoformas Principales El área del yacimiento carbonífero está enmarcada entre una zona de colinas bajas con alturas de 200 a 300 msnm y una zona de colinas escarpadas por encima de los 450 msnm. En la parte sur los cubrimientos de coluvión son menores y tanto la roca como el carbón afloran en superficie. Separando claramente desde el punto de vista geomorfológico los carbones del miembro Umir Medio de los carbones del Miembro Umir Superior se presenta la arenisca guía. Los afloramientos en el sector medio y norte son más escasos y solo se encuentran en los cortes de los cauces en especial Caño Doradas. La serranía se encuentra orientada al NNE y en consecuencia con esa dirección aparecen en la parte alta de la zona, escarpes orientados, verticales originados por la presencia de areniscas duras de las Formaciones Lisama y La Paz, que sobresalen topográficamente en la región. El pie de los escarpes está caracterizado por depósitos de ladera conformando geoformas suaves que eventualmente son reptantes. Dentro de los depósitos de coluvión, se encuentran zonas inestables, deslizamientos, reptaciones y golpes de cuchara, que indican claramente la capacidad de absorción del agua de estos sedimentos. En la parte más baja en el nivel entre 200 y 300 msnm se presentan algunas depresiones topográficas orientadas con el rumbo de las capas NNE, que son originadas por lineamientos tectónicos y aprovechadas frecuentemente por las corrientes como es el caso del Caño Florencio, Rio Fuego y Caño Cacao. En el nivel de los 350 msnm y orientado con las capas se encuentra una especie de descanso topográfico o terraza estructural que divide netamente el área y a la vez es la división entre el miembro Umir Superior y el Umir Medio. Esta geoforma es causada por la presencia de un nivel de areniscas bastante constante, que subyace la secuencia blanda de arcillolitas y limolitas y que constituye una guía estratigráfica y que a la vez da origen a la geoforma.



5. RESULTADOS

Se realizó la perforación del pozo CARMEN DE CHUCURI-1 con una profundidad total de 602,70 metros perforados de la siguiente manera: de 0 m – 30.5 m perforación con recuperación de muestras de ripio, de 30.5 m – 602,70 m perforación con recuperación de muestra corazonadas. El objetivo del proyecto consistió en recuperar muestras de carbón de los mantos que se encuentran en la formación Umir; para evaluar el contenido de gas metano asociado a los mantos de carbón y arcillolitas carbonosas. En la Tabla 3 se presenta el resumen de los mantos perforados.

N° del manto

Código de muestra

Intervalo Espesor

(m) Techo Piso

Manto 1 PCCh1:1 181.40 – 181.95 0.55 181.40 181.95

Cinta 189.48 – 189.72 0.24 189.48 189.72

Cinta 191.10 – 191.40 0.30 191.10 191.40

Cinta 192.15 – 192.25 0.10 192.15 192.25

Manto 2 PCCh1:2 199.55 – 200.70 1.15 199.55 200.70

Manto 3 PCCh1:3

207.45 – 207.68 0.23 207.45 207.68

207.98 – 208.28 0.30 207.98 208.28

208.70 – 208.89 0.19 208.70 208.89

Manto 4 PCCh1:4 213.05 – 213.55 0.50 213.05 213.55

Cinta 223.05 – 223.30 0.25 223.05 223.30

Manto 5 PCCh1:5 244.50 – 245.00 0.50 244.50 245.00

Manto 6 PCCh1:6 247.50 – 247.95 0.45 247.50 247.95

Manto 7 PCCh1:7 248.78 – 249.33 0.55 248.78 249.33

Cinta 251.15 – 251.33 0.18 251.15 251.33

Manto 8 PCCh1:8 264.40 – 265.15 0.75 264.40 265.15

Cinta 274.47 – 274.80 0.33 274.47 274.80

Manto 9 PCCh1:9 278.12 – 278.53 0.41 278.12 278.53

Manto 10 PCCh1:10 285.83 – 286.31 0.48 285.83 286.31

Manto 11 PCCh1:11 286.95 – 287.40 0.45 286.95 287.40

Manto 12 PCCh1:12 290.55 – 291.05 0.50 290.55 291.05

Cinta 295.54 – 295.70 0.16 295.54 295.70

Manto 13 PCCh1:13 310.98 – 311.41 0.43 310.98 311.41

Cinta 312.41 – 312.75 0.34 312.41 312.75

Cinta 315.95 – 316.13 0.18 315.95 316.13

Cinta 318.16 – 318.32 0.16 318.16 318.32

Cinta 354.17 – 354.22 0.05 354.17 354.22

Cinta 360.70 – 360.80 0.10 360.70 360.80



N° del manto

Código de muestra

Intervalo Espesor

(m) Techo Piso

Manto 14 PCCh1:14 414.71 – 415.22 0.51 414.71 415.22

Cinta 418.22 – 418.27 0.05 418.22 418.27

Cinta 419.28 – 419.59 0.31 419.28 419.59

Cinta 435.92 – 435.97 0.05 435.92 435.97

Cinta 458.73 – 458.91 0.18 458.73 458.91

Manto 15 PCCh1:15 459.27 – 459.87 0.60 459.27 459.87

Cinta PCCh1:16 460.82 – 461.20 0.38 460.82 461.20

Cinta PCCh1:17 465.90 – 466.20 0.30 465.90 466.20

Cinta 467.46 – 467.63 0.17 467.46 467.63

Cinta PCCh1:18 470.57 – 470.77 0.20 470.57 470.77

Cinta PCCh1:19 478.59 – 478.95 0.36 478.59 478.95

Cinta PCCh1:20 494.43 – 494.63 0.20 494.43 494.63

Cinta 537.66 – 537.80 0.14 537.66 537.80

Cinta 546.02 – 546.17 0.15 546.02 546.17

Cinta PCCh1:20 572.76 – 572.85 0.09 572.76 572.85

Cinta 572.99 – 573.12 0.13 572.99 573.12

Tabla 3 Resumen de los mantos y cintas perforados

El registro de los datos obtenidos en campo se realizó en el formato DESCRIPCION DE NUCLEOS suministrado por LT. Geoperforaciones Ltda, en el cual se hace una descripción litológica del pozo y luego complementada en la columna estratigráfica. (Ver anexos).



6. PRUEBAS LUGEÓN

Como parte del compromiso adquirido por nuestra empresa y para conocer los parámetros de conductividad hidráulica o permeabilidad representativos para los mantos de carbón, en este pozo, se llevaron a cabo 20 pruebas o ensayos de permeabilidad tipo Lugeon, correspondientes a los intervalos que se presenta en la tabla No. 4 anexa y cuyas características y resultados se describen a continuación.

PRUEBA TOPE BASE

CONDUCTIVIDAD

HIDRAULICA EN

UNIDADES LUGEON

CONDUCTIVIDAD

HIDRAULICA EN

UNIDADES M/SEG

CONDUCTIVIDAD

HIDRAULICA EN

UNIDADES M/DIA

1 181.40 181.95 378700 0.0492 4253.6

2 199.55 200.70 170162 0.0221 1911.3

3 207.45 208.90 118255 0.0154 1328.2

4 213.05 213.55 324743 0.0422 3647.5

5 213.05 213.55 289361 0.0376 3250.1

6 244.50 245.00 276079 0.0359 3100.9

7 247.50 247.95 311571 0.0405 3499.6

8 248.78 249.33 234386 0.0305 2632.6

9 278.10 279.00 123832 0.0161 1390.9

10 285.80 286.00 456709 0.0594 5129.8

11 286.90 287.00 697921 0.0907 7839.0

12 290.60 291.00 143238 0.0186 1608.8

13 310.90 311.41 80199 0.0104 900.8

14 414.71 415.22 85356 0.0111 958.7

15 459.20 460.00 54193 0.0070 608.7

16 459.30 461.00 22565 0.0029 253.5

17 465.90 466.00 341009 0.0443 3830.2

18 470.60 471.00 70355 0.0091 790.2

19 478.60 479.00 61304 0.0080 688.6

20 572.80 573.00 150609 0.0196 1691.6

Tabla 4 Resumen pruebas LUGEON

6.1. Generalidades

En general los mantos de carbón encontrados en este pozo se encontraban medianamente fracturados, presentando una permeabilidad que es casi imposible de ser calculada en el laboratorio con las muestras de núcleo obtenidas, por tanto se hizo necesario llevar a cabo pruebas insitu, para determinar las permeabilidades relativas al gas y al agua.



La prueba Lugeon, o ensayo Lugeon, es un ensayo que se hace en el campo para estimar la permeabilidad del suelo o rocas o mantos. Se aplica principalmente en rocas fracturadas o permeables. Consiste en medir el volumen de agua " " que se consigue inyectar en el suelo durante un tiempo determinado " ", en otras palabras se mide el

caudal , en un tramo de una longitud determinada " ", a una presión

constante .1 2

En una perforación se determinan las zonas o profundidades a donde se quiere probar o determinar la permeabilidad y luego se fija un obturador neumático en la parte inferior y superior de este tramo, y se procede a inyectar agua a presión con una bomba. En la boca del pozo se controla la presión con un manómetro. Un contador de agua y una válvula de descarga, permiten medir los caudales inyectados a una presión dada mantenida constante, ver esquema de equipo de trabajo.

Figura 4. Esquema LUGEON

Las mediciones se efectúan en 5 niveles de presión, en los cuales el agua es inyectada. Antes de empezar, se define la presión máxima que va a ser utilizada, esta no debe exceder la presión de confinamiento esperada de la profundidad de la perforación; sobre esta presión máxima se trabaja durante el ensayo para no generar fracturas en la roca a causa de la presión generada por el agua.

https://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidad

https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_Lugeon#cite_note-1

https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_Lugeon#cite_note-eis-2

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ensayo_Lugeon.png



La presión máxima está relacionada con el objetivo de la prueba, por ejemplo para evaluar las pérdidas por infiltración en un macizo o un embalse a ser creado o por gas en el caso de los mantos de carbón.

Para cada nivel de presión, el ensayo consiste en bombear la cantidad de agua que sea necesaria para mantener constante la presión en la zona de ensayo. Esta presión es incrementada en cada nivel subsecuente, hasta llegar a la presión máxima ya establecida. Una vez ésta es alcanzada, la presión del agua debe ser reducida pasando por las mismas presiones de los estados anteriores.

Los cinco estados son:

Estado 1 Estado 2 Estado 3 Estado 4 Estado 5

Bajo Medio Máximo Medio Bajo

0.50*PMAX 0.75*PMAX PMAX 0.75*PMAX 0.50*PMAX

Siendo PMAX la presión máxima definida a la cual el agua debe ser inyectada.

La permeabilidad se determina con la fórmula:

Dónde: radio de la perforación de prueba

Habitualmente la permeabilidad se mide en "Lungeones", unidad así denominada en homenaje al geólogo Maurice Lugeon.

1 Lugeon = a la permeabilidad que absorbe un caudal de 1 litro por minuto, por cada metro de sondeo permeable inyectado a presión constante de 1 MPa, con un tiempo de 10 minutos.2

6.2. Equipos Para Ensayos De Lugeon En la figura No. 1 aparece un esquema del equipo y la distribución del mismo para la realización de los ensayos de Lugeon en el pozo, para evaluar la permeabilidad de los mantos de carbón presentes en el área de estudio.

https://es.wikipedia.org/wiki/Maurice_Lugeon

https://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_Lugeon#cite_note-eis-2



Figura N° 5. Equipo para ensayo de Lugeon.



6.3. Procedimiento de ejecución

6.3.1. Tramo de prueba Se seleccionaron como longitud del tramo de prueba los diferentes espesores de los mantos de carbón y cintas encontrados durante la perforación del pozo y la profundidad de ejecución se referencio con respecto a la superficie del terreno, buscando probar los intervalos relacionados con dichos mantos. Una vez completada la perforación del pozo se hizo un lavado del mismo usando agua limpia y se procedió a bajar la herramienta (los packers) para realizar las respectivas pruebas de Lugeon. 6.3.2. Colocación del Packer El packer es una “bolsa” de caucho o hule, la cual en sus extremos se conecta con tramos de tubería de 6 m de longitud, capaz de resistir presiones mayores a 1000 psi en muchos casos, con diámetros que van desde 1.30” a 11.7” (desinflado) y 2.56” a 22” (inflado) y longitud de hasta 79”. Los packers que para estos ensayos se utilizaron estaban conformados por dos tramos ensamblados con tubería de 1”, y el sistema



completo se soportaba a través del wireline y la tubería galvanizada de 1”, por un conector cónico. Para la ejecución de las pruebas se introdujo el empaque que mejor se adaptaba a la presión por soportar y a la constitución del terreno y en este caso fue el tipo neumático. La zona superior que cruza la perforación conformada por material de relleno o roca muy alterada o agrietada, no se tuvo en cuenta para realizar estas pruebas, por lo tanto se ubicaron los packers a la profundidad donde se localizaban los mantos de carbón, bajando el empaque hasta alcanzar cada manto que permitiera la prueba. 6.3.3. Presión de la Prueba La presión máxima que se aplicó a cada tramo fue de 5 Kg/cm², logrando en la mayoría de casos que obturaran los packers (o sea que se estableció medida de presión), por debajo de los 3 kg/cm2. 6.4 Resultados de las Pruebas Los resultados obtenidos durante la realización de las pruebas de Lugeon (ver datos de campo anexos) fueron procesados y evaluados utilizando el programa Aquifer Test Pro, de la compañía Schlumberger (ver resultados 20 ensayos anexos), y a continuación se presentan resumidos en la tabla 4. En esta tabla los valores en unidades Lugeón fueron transformados a permeabilidad en cm/seg empleando la relación: 1.0 U.L. = 1.3 E-05 cm/seg (C.A. Houlsby 1976). Es importante resaltar que el coeficiente de permeabilidad de la roca se encuentra directamente relacionado con el grado de fracturamiento y el estado y características de las discontinuidades De estos datos se concluye lo siguiente:

La permeabilidad relativa en general es alta a muy alta para todos los mantos de carbón donde se realizaron las pruebas de Lugeon.

La capacidad de almacenamiento de metano en los mantos de carbón, está relacionada directamente con el rango de estos, la tectónica (grado de fracturamiento) y la profundidad de enterramiento, a mayor rango y mayor enterramiento mayor es la capacidad para contener metano.

Por tratarse de mantos que se encuentran por debajo de los 180 metros de profundidad y estar localizados en una cuenca altamente fracturada, por los efectos de una serie de pliegues y fallas que afectan la geología local, los carbones presentan todos una permeabilidad de alta a muy alta (de 253 a 4253



m/día), indicativo de la buena capacidad para alojar y permitir flujos importantes de gas.



7. CONCLUSIONES Se realizó la perforación de un pozo con recuperación de núcleo en diámetro HQ, hasta una profundidad de 600 m, que permitió al Servicio Geológico Colombiano obtener información de las muestras de carbón para caracterización y análisis de contenidos de gas metano, de conformidad con las especificaciones técnicas pactadas. En el pozo Carmen de Chucuri 1, se encontraron 15 mantos de carbón y 20 cintas de carbón, los cuales están relacionados en la Tabla 3.

Se realizaron 20 pruebas de Lugeon para conocer los parámetros de conductividad hidráulica representativos para los mantos de carbón, en este pozo, con la localización que se presenta en la tabla No. 4 anexa.

La permeabilidad relativa en general es alta a muy alta para todos los mantos de carbón donde se realizaron las pruebas de Lugeon. La capacidad de almacenamiento de metano en los mantos de carbón, está relacionada directamente con el rango de estos, la tectónica (grado de fracturamiento) y la profundidad de enterramiento, a mayor rango y mayor enterramiento mayor es la capacidad para contener metano. Por tratarse de mantos que se encuentran por debajo de los 180 metros de profundidad y estar localizados en una cuenca altamente fracturada, por los efectos de una serie de pliegues y fallas que afectan la geología local, los carbones presentan todos una permeabilidad de alta a muy alta (de 253 a 4253 m/día), indicativo de la buena capacidad para alojar y permitir flujos importantes de gas.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BLANCO C, GUILLERMO Y A: Reconocimiento de los Carbones de la cuenca de lebrija-San Vicente del Chucurrí, Ingeominas 1.973 BURGL, HANS: Informe paleontológico sobre colecciones del Departamento del Tolima y Valle del río suárez, Ingeominas 1.952 CARBOCOL - CARBORIENTE: Estudio de la Geología de Superficie. Proyecto San Luis. Santander Fase I 1.986 -1.987 INGEOMINAS: Geología del Cuadrángulo H-11, Barrancabermeja, Escala 1:10.000, Ser. Geol. Nal, Bogotá 1.966 JULIVERT M., NOEL TELLEZ: Sobre la Presencia de Fallas de Edad Pre-cretácea y Post- Girón (Jura-Triásico en el Flanco Occidental del Macizo de Santander, Boletín de geología, UIS No. 18 1.964 MUTIS JURADO, VICENTE: Aspectos Económicos de los Carbones Colombianos en san Vicente de Chucurí, Ingeominas. 1.966 PABA SILVA, FERNANDO: Carbones del Municipio de san Vicente del Chucurí, Ingeominas. 1.946



ANEXOS

INFORME PERFORACIÓN CARMEN DE CHUCURÍ - 2


INFORME PERFORACIÓN CARMEN DE CHUCURÍ 2

Por:

LT Geoperforaciones y Minería Ltda




CONTENIDO

Pág. RESUMEN ........................................................................................................................... 5

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 7

1. GENERALIDADES .................................................................................................... 8

1.1 OBJETIVO................................................................................................................ 8

1.2 ANTECEDENTES ...................................................................................................... 8

1.3 LOCALIZACIÓN ............................................................................................................. 8

1.3 VÍAS DE ACCESO ................................................................................................... 10

2. INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO ........................................................................... 11

2.1 EQUIPOS ............................................................................................................... 11

2.2 AVANCE FINAL PERFORACIONES ......................................................................... 14

3. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 15

3.1 EQUIPO DE PERFORACIÓN ................................................................................... 15

3.2 LODOS .................................................................................................................. 16

3.3 EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA DE MUESTRAS ............................................................. 16

3.4 MARCADA EN LA CORRIDA DE LAS CAJAS ........................................................... 16

3.5 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS DE NÚCLEO ........................................................ 17

3.6 RIPIOS O MUESTRA DE ZANJA HÚMEDA ............................................................. 17

4. GEOLOGÍA ................................................................................................................ 19

4.1 GEOLOGÍA REGIONAL .......................................................................................... 19

4.2 ESTRATIGRAFÍA .................................................................................................... 20

4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL .................................................................................... 23

4.4 GEOMORFOLOGÍA ............................................................................................... 24

6. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 27

ANEXOS ............................................................................................................................ 29

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Localización Municipio El Carmen de Chucuri ................................................... 9 Figura 2. Localización punto Carmen de Chucurí – 2. ...................................................... 9 Figura 3. Rotulo para marcacdo de cajas de muestras .................................................. 18



LISTA DE IMAGENES

Pág. Imagen 1. Taladro LF90D en área de perforación .......................................................... 11 Imagen 2. Ruta de acceso hacia punto de perforación .................................................. 12 Imagen 3. Adición de tubería HQ ................................................................................... 12 Imagen 4. Acceso para restauración Pozo CARMEN DE CHUCURI-2 ............................. 13 Imagen 5. Tapón de abandono ....................................................................................... 13 Imagen 6. Núcleos en caja para registro fotográfico ..................................................... 17 Imagen 7. Recubriendo el núcleo con papel aluminio y papel plástico adherible ......... 17

LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1. Coordenadas Punto Perforación ......................................................................... 9 Tabla 2. Resumen General Perforación .......................................................................... 14

LISTA DE ANEXOS

Anexo A. REGISTRO ELÉCTRICO GAMMA RAY, DENSITY, RESISTIVITIES Anexo B. REGISTRO ELÉCTRICO SÓNICO



RESUMEN

El presente trabajo forma parte del proyecto desarrollado por L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERÍA LTDA., bajo el Contrato de Prestación de Servicios No. 412 del 2015, suscrito con el SERVICIO GEOLOGICO COLOMBIANO, cuyo objetivo consistió en la “Realización de perforaciones exploratorias con recuperación parcial de núcleos en diámetro HQ, incluyendo la toma de registros eléctricos y datos de temperatura a profundidad, en rocas sedimentarias, en el departamento de Santander”; el presente informe corresponde al pozo CARMEN DE CHUCURI-2. La interventora técnica, administrativa, financiera y ambiental, para la realización de los trabajos de perforación, estuvo a cargo del SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO, SGC. La ubicación de los pozos y la información existente de cartografía geológica fue suministrada por el SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO. Los núcleos de roca recuperados a partir de la perforación de pozos fueron transportados y puestos a disposición del SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO para su estudio, almacenamiento y preservación. Además se corrieron los registros eléctricos básicos a cada uno de los pozos: Potencial Espontáneo (SP), Gamma Ray (GR), Densidad – Neutrón, Resistividades (Somero y Profundo), Sónico y Temperatura. Para el desarrollo de los trabajos de perforación se aplicaron los estándares y procedimientos con que cuenta la empresa, alcanzando la meta propuesta para este proyecto de cero accidentes.



ABSTRACT This work is part of the project developed by L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERÍA LTDA., under the Servicing Agreement No. 412 of 2015, signed with the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE (SGC), whose main goal was to "Performing exploratory drilling with recovery in HQ core diameter, including electrical logs and data temperature in depth, in sedimentary rocks, in the department of Santander”; this report corresponds to the well Carmen de Chucurí-1. Technical, administrative, financial and environmental control to perform the drilling, was in charge of the Colombian Geological Survey QMS. The location of the wells and existing geological mapping information was provided by the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE. Rock cores recovered from drilling were transported and made available to the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE WAREHOUSE for their study, storage and preservation. Besides the basic electric logs were run to each of the wells: Spontaneous Potential (SP), Gamma Ray (GR), Density - Neutron Resistivity (shallow and deep), Sonic and Tº. For the development of the drilling standards and procedures available to the company they were applied, reaching the target for this project zero accidents.



INTRODUCCIÓN

El Servicio Geológico Colombiano dentro de la etapa de exploración e investigación de recursos energéticos, realiza la perforación vertical del pozo CARMEN DE CHUCURI-2, para determinar el contenido de gas metano asociado al carbón, con el objeto de hacer un muestreo de los mantos de carbón en la Formación Umir, en la zona de interés, realizada por la empresa L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. La perforación suministra información básica de la litología, mantos de carbón presentes, el contenido de gas desorbido, perdido y residual. La perforación alcanzó una profundidad de 602,70 metros, encontrándose una secuencia de arenitas de grano fino a medio con delgadas intercalaciones de limolítas pertenecientes a la formación Lisama, seguida por una secuencia de arcillolitas limosas con intercalaciones de arenita grano fino. Para este pozo no se evidencio la presencia de mantos de carbón. En el presente informe se presenta una descripción de la metodología seguida para el desarrollo de la perforación, de igual manera se consigna a través de anexos los registros de descripción litológica y la columna estratigráfica correspondiente al pozo CARMEN DE CHUCURI-2.



1. GENERALIDADES Las perforaciones que componen el objeto del contrato se realizaron con el fin de iniciar el estudio de las principales estructuras geológicas que puedan llegar a contener concentraciones importantes de CH4 en la zona carbonífera Santander, de acuerdo al conocimiento relacionado con estudios a detalle de algunas zonas de interés localizadas en el Área Carbonífera San Luis y Vanegas-San Vicente de Chucuri-Rio Cascajales de la misma, en donde se referencia la presencia de un número apreciable de mantos de carbón de espesor importante, con rangos correspondientes a carbones con buenas perspectivas para adelantar el estudio de GMAC en una de las estructuras principales el Sinclinal de Andes. 1.1 OBJETIVO El objetivo del proyecto fue la Prestación de Servicios Técnicos para la perforación de un pozo con perforación abierta y corazonada en diámetro HQ hasta una profundidad de 600 m., que permitiera al SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO a través del grupo de Exploración de Recursos Energéticos obtener información de las muestras de carbón para caracterización y análisis de contenidos de gas metano, de conformidad con las especificaciones técnicas pactadas. 1.2 ANTECEDENTES El grupo de Exploración de Recursos Energéticos del Servicio Geológico Colombiano desde el año 2011, ha adelantado estudios encaminados a retomar el conocimiento del carbón como roca fuente y reservorio de gas metano, teniendo en cuenta el importante potencial carbonífero con que cuenta el país. En el año 2015 el grupo enfocó sus actividades de exploración en el departamento de Santander, municipio del Carmen de Chucuri, con la contratación con LT Geoperforaciones y Minería Ltda, de dos perforaciones profundas de 600 metros, con recuperación parcial de núcleos en diámetro HQ y la toma de registros eléctricos y datos de temperatura a profundidad. 1.3 LOCALIZACIÓN El proyecto se encuentra ubicado en la finca La Palestina, de propiedad de los señores Antonio Maria Sanabria y Raul Sanabria, en la vereda Vista Hermosa, municipio del Carmen de Chucuri, departamento de Santander, a unos 17 km., aproximadamente, del casco urbano de Carmen de Chucuri, por la vía que conduce a la vereda Vista Hermosa. (Ver figura 1). Las coordenadas geográficas y cota de la perforación se relacionan en la tabla 1.



Tabla 1 Coordenadas Punto Perforación

Figura 1 Localización Municipio El Carmen de Chucuri

Figura 2 Localización punto Carmen de Chucurí – 2

FASE Punto Coordenadas Pozos Altura

m.s.n.m.

Exploración Pozo Carmen de Chucuri 2 Este 1.231.692

516 Norte 1.051.010



1.3 VÍAS DE ACCESO La vía principal corresponde a la Ruta del Sol, que conduce de Bogotá – Santa Marta, a la altura de la entrada a Barrancabermeja, se toma hacia el oriente rumbo a Yarima en una distancia de 35 Km por carretera pavimentada que se encuentra en buen estado y que es mantenida por ECOPETROL, por tratarse de un área de explotación petrolera. De Yarima se toma dirección Explanación aproximadamente 27 km por carretera de especificaciones menores, que en su tercio más cercano a Explanación se convierte en un carreteable o camino vecinal que conduce a Clavellinas y sale a la carretera Yarima - Carmen de Chucuri. En el área de los trabajos se cuenta con carreteables o caminos veredales sin especificaciones, sujeto a daños cíclicos durante las épocas de lluvia.



2. INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO Para la etapa de perforación (investigación del subsuelo) se llevó a cabo una (1) perforación con características específicas mencionadas a continuación. 2.1 EQUIPOS Para la ejecución de la perforación L.T. GEOPERFORACIONES Y MINERIA LTDA., utilizó el taladro Long Year LF90D (Ver imagen 1) de corazonamiento continuo, provisto con el sistema Wireline, con capacidad para perforar en cualquier dirección y bombas de lodo Been Royal 535, GMC Y FXD, con brocas de diamante y barriles de corazonamiento HQ para recuperación de núcleos y Tubería Regular 2-7/8” para la Perforación abierta.

Imagen 1 Taladro LF90D en área de perforación

Se ubicó el equipo en zona ligeramente plana, donde se adecuó el montaje de la plataforma de tal manera que fuera consecuente con el proceso de la perforación y la recolección de muestras. Para este proceso fue necesaria la remoción de pastos y la capa superficial de suelo, la cual se localizó al borde de la locación para ser utilizada posteriormente en la restauración final del área. El área de perforación se demarcó y a la salida del pozo, en sentido hacia la vía se puso en funcionamiento la respectiva señalización de seguridad vial. Las explanaciones correspondientes a las locaciones de las perforaciones fueron pequeñas, garantizando no extenderse en un área máxima de



20 m2; en esta área se posicionaron taladro, bomba de lodos, tubería, herramientas y zona de descanso y reunión.

Imagen 2 Ruta de acceso hacia punto de perforación

Imagen 3 Adición de tubería HQ

Se inició la perforación en zona de “no interés” con perforación abierta o destructiva que avanzó hasta los 30.5 metros, con broca PCD de @4-1/4” en diámetro HQ (Ver imagen 3). La recuperación de muestras de ripios se realizó desde superficie hasta la profundidad de 24.80 m. Se instaló revestimiento (CASING) hasta los 30.5 m. diámetro HW que al final de la perforación fue recuperado. A partir de los 24.80 m, se continuó con la perforación corazonada hasta una profundidad de 602,70 m, con recuperación de muestra. Se utilizó tubería HQ y brocas escalonadas para arcillas y brocas impregnadas para material duro. Se tuvo especial cuidado en que las perforaciones no sufrieran desviaciones significativas en su verticalidad con el fin de establecer los espesores reales de los estratos perforados.

Posterior a la recuperación de núcleos y una vez alcanzada la profundidad requerida se tomaron los registros eléctricos correspondientes a los parámetros de Gamma Ray y Densidad en ocasiones por dentro de la tubería de perforación; luego de retirar la tubería se tomaron las Resistividades; Sónico, SP y Temperatura. Para ésta labor se dispuso del equipo de registros marca MOUNT SOPRIX portátil, modelo Matrix MGX II. De propiedad de L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. Las curvas fueron graficadas según los requerimientos de SGC.



El registro entregado al SGC incluye un encabezado con las características del registro, localización, coordenadas, nombre del proyecto, número del pozo, la profundidad del pozo y del registro, fecha del registro y demás información relevante. Para tomar los registros se verificó que el pozo estuviera lavado mediante inyección de lodo, hasta que el fluido saliera libre de sedimento y partículas que impidieran el descenso de las sondas. Para esto, el pozo fue lavado confirmando que siempre mantenía agua para permitir la corrida de los registros de resistividad y SP. La adecuación y recuperación del área de perforación se realizó de acuerdo a los procedimientos de L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. (Ver imagen 4), teniendo en cuenta que esta corresponde a áreas con ausencia de pendientes altas (casi planas) y predominio de pastos; así mismo, para la fase de recuperación y abandono del área se toma un tiempo mínimo de 2 a 4 días para realizar la siembra de semillas e iniciar el proceso de germinación del pasto para alcanzar una restauración optima del terreno.

Imagen 4 Acceso para restauración


Imagen 5 Placa Abandono


Entre las actividades que componen la fase de adecuación y recuperación del terreno se destacan:

Relleno de las piscinas excavadas, con el material utilizado para la berma de contención y con el material de suelo previamente removido y protegido.

Limpieza del área de residuos sólidos y retiro de sobrantes de líquidos (lubricantes y/o combustible). En el área no se reportaron accidentes por derrames de líquidos lo cual garantizo la protección del suelo.



El suelo se aflojo y se removió en forma manual y posteriormente se procedio con la siembra de semillas de pasto nativo usando la técnica “al voleo”. Está área fue señalizada y aislada con cerca de alambre para favorecer el proceso de germinación.

Como complemento de las actividades de cierre y abandono se procedió a señalizar el punto con un mojón con las siguientes características:

Lámina de concreto de 0.35 m x 0.35 m, la cual contiene la siguiente información: empresa contratante, compañía operadora, nombre del pozo, coordenadas, profundidad final alcanzada y por último la fecha de inicio y finalización del pozo (Ver imagen 5).

2.2 AVANCE FINAL PERFORACIONES Los resultados de la perforación se consignan en la tabla 2 donde se relaciona información referente a que taladro perforo, nombre del pozo, fecha inicio y fecha de limpieza sitio, profundidad final, profundidad de registro, revestimiento, profundidad de triconado y profundidad de corazonado.

TALADRO POZO

FECHA PROF. FINAL

PROF. REG. PROMEDIO

PROFUNDIDAD

INICIO FIN REVEST. TRICONO NÚCLEO

LF90D Carmen de Chucuri-2

08/09/15 25/10/15 602,00 m 600,00 m 39,1 m 24.8 m 30.5 m

Tabla 2 Resumen General Perforación



3. METODOLOGÍA Se realizó la perforación del pozo CARMEN DE CHUCURI-2 con una profundidad total de 602.70 metros perforados de la siguiente manera: de 0-24.80 metros perforación de ripio, a partir de 24.80 hasta 602.70 metros perforación corazonada. Los trabajos de perforación se iniciaron el día 8 de Septiembre de 2015, día en el cual se finalizó con la adecuación del área de perforación CARMEN DE CHUCURI-2, siguiendo los estándares y procedimientos que para este tipo de trabajos tiene establecido por la empresa L.T. Geoperforaciones y Minería Ltda. 3.1 EQUIPO DE PERFORACIÓN El taladro LF90D, con tubería de diámetro HQ (3-7/8”, que permite recuperar un núcleo de (6.35 cm (2.5”)) de diámetro, consta de una torre donde se encuentra la cabeza de inyección, conectada con la barra de sondeo. La cabeza de inyección deja pasar el lodo de perforación y a la vez permite a la barra de sondeo rotar libremente en el subsuelo. La barra de sondeo está unida por tubos de 3 m., estos pasan por un buje maestro ubicado en la mesa rotaria. Un motor diesel hace rotar la mesa rotaria y toda la columna de perforación, en cuyo extremo final está la broca que perfora. Cuando la broca ha perforado en el subsuelo un total de 3 m. de cada tubo de perforación, se completa un recorrido y se añade un nuevo tubo. A medida que se profundiza la perforación, el proceso se repite. Dentro del tubo de sondeo se encuentra un tubo interno en el cual el núcleo es recuperado, para esto retira el último tubo, e introduce un pescante el cual captura el tubo interno y lo sube a la superficie, obteniendo así el núcleo de roca. Con el avance de perforación, dependiendo de la dureza de las rocas, la broca se desgasta, y debe ser remplazada. Esta operación tarda unas horas, dado que todos los tubos de perforación, deben ser llevados a la superficie. Remplazada la broca, los tubos vuelven a enroscarse y todo el conjunto de la barra de sondeo desciende de nuevo al fondo del pozo. La perforación se realizó con la recuperación de núcleos a partir de los 24.80 metros de profundidad, una vez el tubo interno estaba en superficie se realizaba la extracción de los núcleos a través de medios mecánicos o de presión dependiendo de las condiciones en las cuales se encontraba la muestra. La perforación requirió revestimiento hasta los 39.10 m de profundidad, por cual se utilizó HW (4½” de diámetro) debido a que había pérdida de lodo con el fin de estabilizar el pozo y continuar con la perforación.



3.2 LODOS Se utilizó agua con bentogel o polímeros (variando su composición de acuerdo con el tipo de material cortado), como lubricante de perforación, lo cual garantiza que las muestras se recuperen en su totalidad, evitando perdidas y por ende garantizando la calidad de los resultados de la perforación. El agua fue transportada por medio de un carro tanque desde el municipio de El Carmen de Chucuri y depositada en los tanques de almacenamiento en el lugar de la perforación. Debido a las condiciones de fracturamiento de la roca encontradas en el pozo las cuales afectaron sus condiciones hidráulicas, hubo necesidad de realizar procesos correctivos para evitar la pérdida de lodos y circulación, para lo cual se tomaron los siguientes correctivos: Cuando se presentó pérdida de lodos, se aumentó el peso del lodo y su viscosidad con bentonita. En algunos casos debido a que la perdida continuaba y se inyectó píldora de polímero (especial para perdida de fluido), bentonita y aserrín de madera. En algunas ocasiones debido a la perdida de circulación y como se observaron fisuras verticales y transversales en los núcleos recuperados, se procedió a aplicar aditivos PAC, PHPA, AUSDET y cristales de AMC. 3.3 EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA DE MUESTRAS Las muestras son almacenadas en el tubo interno que avanza con la perforación, luego se lleva a superficie y se extraen los testigos de éste por medios mecánicos o presión. Seguidamente las muestras se colocaron en una canaleta, luego se realizó una lavada cuidadosamente y finalmente son introducidas en cajas plásticas, con una capacidad de 3,0 m de longitud cada una. 3.4 MARCADA EN LA CORRIDA DE LAS CAJAS Al final de cada una de las corridas se marcó utilizando un taco de icopor recubierto con cinta de enmascarar, rotulado con la profundidad total de avance, profundidad de la corrida y la recuperación de la misma, igualmente al inicio y al final de cada caja se colocaron tacos con las profundidades correspondientes, para los intervalos muestreados de carbón, se reemplazó en la caja por 0.25 m de tubo PVC (ver Imagen 6) recubierto con cinta de enmascarar rotulado así (muestra de carbón, espesor), las muestras tomadas se utilizaran para cálculo de volumen de gas metano y análisis físico-químico.



Imagen 6 Núcleos en la caja para registro fotográfico.

Imagen 7 Recubrimiento de núcleo en papel aluminio y papel plástico adherible.

Al finalizar se realizó un registro fotográfico a color de cada una de las cajas que se entrega como anexo en formato JPG con un zoom de 100%. A cada una de las cajas se marcó sobre la tapa superior con una etiqueta con información correspondiente a la perforación, además se realizó el registro correspondiente 3.5 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS DE NÚCLEO La preservación consistió en revestir el núcleo con papel aluminio, luego envolverlo con papel plástico adherible (ver Imagen 7) y finalmente se colocó en la división pertinentes; de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo en cada caja. 3.6 RIPIOS O MUESTRA DE ZANJA HÚMEDA Estas muestras fueron empacadas en bolsas de plástico trasparentes con cierre hermético debidamente identificadas, seguidamente son almacenadas en orden (de profundidad), en cada una de las divisiones de la caja plástica de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Debido a que los núcleos de la perforación no evidenciaron carbón no se usaron canister para almacenamiento de los núcleos ni pruebas de desorción.

Una vez colocadas las muestras en la canaleta se lavaban cuidadosamente y luego se colocaban en cajas plásticas azules, con una capacidad de 3.0 m de longitud diseñadas especialmente para este fin.



A cada una de las cajas se marcó sobre la tapa superior con una etiqueta con información correspondiente a la perforación, además se realizó registro fotográfico con un tablero acrílico rotulado de la siguiente manera:

Figura 3 Rotulo para marcado de cajas de muestras

PROYECTO EXPLORACION DE GAS METANO ASOCIADO AL CARBON

FECHA: POZO: CARMEN DE CHUCURÍ 2 COORDENADAS: N: E: PROFUNDIDAD. DE: ____m A: _____m CAJA N°:



4. GEOLOGÍA 4.1 GEOLOGÍA REGIONAL El pozo CARMEN DE CHUCURI-2 se encuentra ubicado en sobre el flanco oriental del sinclinal de Los Andes en una morfología de colinas que hacia el oriente se empina considerablemente dando origen a los escarpados altos de la Serranía de Los Cobardes. 4.1.1 Descripción general del área El área de estudio por su localización sobre las estribaciones de la Cordillera Oriental, Serranía de Los Cobardes le da una morfología de colinas conformada por rocas blandas de la Formación Umir que contienen los carbones. 4.1.2 Hidrografía En el área tienen su origen gran cantidad de caños y arroyos de pequeño tamaño con un desarrollo juvenil, con cauces estrechos y poco profundos, que presentan resaltos frecuentes para superar niveles duros. De sur a norte las corrientes principales son: Caños Clavellinas, Bravo, Florencio, Caño Sardinas y Doradas, todos drenan hacia el E-NE obedeciendo un patrón estructural. La densidad o frecuencia de las corrientes es alta dando lugar a un patrón rectangular paralelo que obedece a las estructuras y fracturamiento de las rocas, y comprende áreas de cuenca relativamente pequeñas menores de 20 Km². 4.1.3 Clima Se trata de un área típica de bosque húmedo tropical con temperatura promedio de 21°C, humedad relativa cercana al 80% y precipitaciones del orden de los 2.300 mm. Las precipitaciones tienen normalmente carácter torrencial y los ciclos mensuales muestran que el régimen pluviométrico de la zona se caracteriza por un periodo de lluvias que se extiende de Abril a Noviembre y otro más seco entre Diciembre y Marzo. El mes más lluvioso es el de Octubre y el más seco es el de Enero. Durante los ocho meses que dura el periodo lluvioso cae más del 80 % de la precipitación anual. 4.1.4 Vegetación y Uso de la Tierra El piedemonte Occidental de la Cordillera Oriental se encuentra en la actualidad bastante degradado y en muy pocas partes existe el bosque húmedo tropical original,



con especies como el abarco, anime, coco hediondo, machorro e higuerón y otros de menor importancia como balso, caimito y guasimo. Específicamente en el área de estudio ha habido una tala indiscriminada del bosque primario, para fundación de potreros para ganadería y de cultivos como cacao, plátano, yuca y algunos frutales. El IGAC en su estudio “Uso del Suelo en la Zona de Barrancabermeja- San Vicente del Chucuri”, presenta una clasificación de los usos de la tierra y tipos de suelo en la zona de acuerdo a la versatilidad y facilidad de manejo de los mismos. Se identifican ocho tipos de suelos, desde la clase I, con condiciones óptimas para todo tipo de cultivo, disminuyendo de acuerdo a las prácticas más exigentes para su manejo y conservación hasta la clase VIII. En el área de estudio predomina las clases VI, VII y VIII, lo cual corresponde a un terreno quebrado con subzonas de montaña, colinas y terrazas. Los suelos de las colinas tienen una vocación más pecuaria que agrícola con pastos artificiales y gramas naturales, los principales cultivos son yuca, cacao y frutales. Desde el punto de vista hidrológico los suelos de la zona se pueden clasificar como tipo C, con tasas de infiltración bajas, cuando están húmedos, constituidos por una capa arcillosa que impide el movimiento del agua hacia abajo y con textura entre moderadamente fina. 4.2 ESTRATIGRAFÍA La secuencia estratigráfica del Cretáceo en el Magdalena Medio está conformada de más antiguo a más joven por las siguientes Formaciones: 4.2.1 Cretáceo Formación Tambor: Inicia la secuencia y se encuentra depositada sobre la Formación Girón del Jura-Triásico. Constituida por gruesas capas de areniscas cementadas con intercalaciones de niveles conglomeráticos y arcillolitas. Espesor aproximado 245 m. Edad Hauteriviano-Valanginiano.¹ Ambiente deposicional de abanicos aluviales en su parte baja, y hacia arriba depósito de estuario con influencia mareal. Contacto inferior concordante con el Girón. Formación Rosablanca: Se encuentra concordante sobre la Formación Tambor compuesta por calizas masivas duras, gris azulosas fosilíferas. Espesor aproximado 425 m., representa la sedimentación marina, con fases costanera y nefrítica poco profunda, parcialmente en ambiente restringido favorable a la depositación de evaporitas. Se considera de edad Hauteriviano. Formación Paja: Se encuentra en contacto concordante con la Formación Rosablanca, consiste principalmente de shales negros, micáceos, limosos, calcáreos. Se estima su



espesor en aproximadamente 500 m. Se considera un depósito de aguas profundas con áreas de aguas tranquilas con hipersalinidad. Se le asigna una edad Barremiano-Aptiano. (Taborda,B. - 1965). Formación Tablazo: Se encuentra en contacto concordante y algo transicional con la Formación Paja. Se compone de calizas azulosas duras muy fosilíferas con intercalaciones de margas y en su parte superior se encuentran niveles arcillosos y bancos arenáceos. Se le asigna un espesor de 150 m. Su ambiente de depositación se considera epinérico y litoral, su edad se considera del Aptiano Superior. (J.L.Anderson-1945). Formación Simití: Descansa concordantemente sobre la Formación Tablazo y se compone predominantemente de arcillas que contienen nódulos y algunos niveles de limolitas, calizas delgadas y areniscas sucias de grano fino. Su espesor se estima en el orden de 450 m. Se le asigna una edad Albiano y su ambiente de depositación se considera epinerítico y litoral. (Julivert - 1958). Formación La Luna: Descansa concordantemente sobre la Formación Simití y se ha subdividido en tres miembros, el Inferior, llamado Salada, compuesto por arcillolitas negras calcáreas, el intermedio llamado Pujamana, formado por shales grises y negros y el superior llamado aproximado de 550 m. Da siempre una neta expresión morfológica por la dureza de sus sedimentos. Se le asigna una edad Turoniano-Santoniano y su ambiente se considera auxínico para su depositación. (Renz - 1956). Galembo, que presenta capas de caliza y chert, para un total de espesor. 4.2.2 Formación Umir Se deposita concordantemente sobre la Formación La Luna y representa la sedimentación más superior del Cretáceo. Se compone de lutitas negras, grises oscuros y azulosas con intercalaciones de areniscas sucias, arcillosas y micáceas con concreciones ferruginosas y en la parte media y superior contienen mantos de carbón. Se estima su espesor total en unos 1.400m. El ambiente se considera nerítico medio para la parte inferior y parálico-continental para la parte media y superior, mostrando la transición del Cretáceo al Terciario. La Formación fue descrita originalmente por HUNTLEY (1912) y redefinida por LINK (1925) y MORALES (1958), se subdivide en tres Miembros.

Miembro Umir Inferior (Ksu1): Lo constituye una secuencia de aproximadamente 400 m de arcillolitas grises azulosas a negras finamente laminadas en capitas de 3 a 5 cm, con intercalaciones de limolítas ferruginosas nodulares y laminaciones carbonosas y micáceas. No aflora en el área del yacimiento estudiado, solo en la parte más meridional hacia el cierre de la



estructura del sinclinal de Los Andes. Este miembro es estéril, es decir, que no contiene carbón y su límite superior se considera donde aparecen las primeras capas de carbón.

Miembro Umir Medio (Ksu2): Se constituye por una secuencia de unos 400 m de

arcillolitas grises a negras con intercalaciones de limos ferruginosos en capas de 5 cm con fracturas rellenas de calcita. Dentro de este Miembro aparecen muchos mantos de carbón con espesores desde centímetros hasta tres metros, que se considera la transición hacia el Miembro Superior.

Esta secuencia aflora en el Sur del área, conformando la parte más externa del flanco del sinclinal de Los Andes, y hacia el Occidente es afectado por la Falla San Luis. Las capas se presentan conformando pliegues locales y afectadas por fallas de cabalgamiento.

Miembro Umir Superior (Ksu3): El límite entre el miembro Umir Medio y el Miembro Umir Superior está conformado por la aparición de un nivel de arenisca que tiene un espesor del orden de unos 12 m. Contiene una gran cantidad de Mantos de carbón.

Se compone el Miembro Umir Superior en su base por arcillolitas grises claras hasta negras carbonosas con niveles de limolitas intercaladas, donde aparecen alrededor de treinta y un Mantos y cintas de carbón, En su parte media se compone por una secuencia de arcillolitas y carbones en Mantos con espesores mayores a 60 cm en una secuencia de aproximadamente 193 m. En su parte superior está conformado por arcillolitas grises y grises oscuras con la presencia de capas y bancos de arenisca de grano fino a medio, conformando una transición con la Formación Lisama, en una secuencia de aproximadamente 40 a 50 m. 4.2.3 Terciario

Formación Lisama (Tpl)

Constituye la base del Terciario y el contacto con el Cretáceo. Se compone de arcillolitas negras, grises y amarillentas, con intercalaciones de arenisca de grano fino a medio, de tonos verdosos, micáceas y limolitas compactas que conforman escarpes que contrastan con la morfología suave de la Formación Umir, con la cual conforma un contacto transicional o gradual. Se le asigna una edad Paleoceno y su ambiente de depositación se considera entre lagunar y deltaico, marcando un tránsito de las condiciones marinas del Cretáceo a las Continentales del Terciario. Hacia la parte superior aumenta el tamaño del grano de las areniscas hasta convertirse en conglomerados que conforman una transición hacia el Grupo



Chorro. Su espesor se estima en el orden de 1.300 m, sin embargo, en el Cerro de Los Andes se le asigna un espesor de 500 m. Geográficamente la Formación Lisama aflora al Oriente del yacimiento conformando la parte central del sinclinal de Los Andes, e igualmente aflora hacia el Occidente al otro lado de la Falla de San Luis. Grupo Chorro: Se compone de aproximadamente unos 600 m de arcillolitas blandas de colores grises a gris claros, verde claros y arenisca de grano medio a grueso en la parte superior. Se subdivide en las Formaciones La Paz en la base y Esmeraldas hacia el techo. Se le asigna una edad Eoceno Superior y conforma el núcleo del sinclinal de Los Andes donde se estiman 300 m de espesor.

4.2.4 Cuaternario Las formaciones Cretácicas y Terciarias se encuentran frecuentemente cubiertas por depósitos cuaternarios consistentes principalmente en aluviones y coluviones de gran tamaño y espesor. Fuera del área se han identificado terrazas altas subrecientes en áreas cercanas a los cauces de los ríos Cascajales y Río Sucio y terrazas bajas igualmente en los Ríos Cascajales, Río Sucio y La Colorada, sin embargo, dentro del área de interés, los depósitos cuaternarios principales están constituidos por depósitos de ladera o coluviones. Los coluviones están compuestos principalmente por bloques de arenisca de todos los tamaños, hasta de 5 m de canto, procedentes de los escarpes conformados por el Cerro de Los Andes, embebidos en una matriz limo-arcillosa. 4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Según Fabre, A (1984), la Cordillera Oriental Colombiana es una cadena plegada que cabalga hacia el este sobre la cuenca de los llanos Orientales por medio de la gran megafractura de Guaicaramo y hacia el Oeste sobre el Valle Medio del Magdalena a través de la falla inversa de La Salina. Por su parte el Valle Medio se presenta como una semifosa cuyo sócalo está afectado por una serie de fracturas que hunden su labio Occidental y que en conjunto esta basculada hacia el Oriente, dando lugar a la presencia de una gruesa sedimentación Cretáceo-Terciaria. Entre la Falla de La Salina y el macizo de Santander, se presenta una zona de Piedemonte que ha sido estudiada con algún detalle por JULIVER (1961) y por WORD et.al (1.973) en el sector del Río Sogamoso. Las principales unidades tectónicas identificadas son:

Región de Mesas al Sur de Bucaramanga limitada al Este por la Falla de Bucaramanga y al Oeste por la Falla de Suárez.



Región de Mesetas, constituida principalmente por la mesa de Lebrija cuyo límite Oeste es la Falla de Suárez y el Este se encuentra donde las suaves ondulaciones dan origen a la Falla - Flexión del Chucurí.

Flexión del Chucurí, representa un área donde los estratos Jurásicos y Cretáceos cambian su posición casi horizontal por empinados buzamientos hacia el Oeste como consecuencia de la Falla de zócalo del Chucurrí alineada por el valle del mismo nombre, en el sector del Río Sogamoso es el sinclinal del Nuevo Mundo y al Sur de San Vicente.

Sinclinal de Nuevo Mundo, corresponde a una amplia estructura que cierra hacia el Sur- Occidente de San Vicente del Chucurí y que forma parte de una gran estructura geosinclinal, que suele designarse como una semifosa por su fallamiento en su borde Oriental.

Falla de La Salina, es una gran fractura de tipo inverso que delimita el Valle Medio del Magdalena en su contacto Oriental con el Piedemonte de la Cordillera al Este del área.

Falla San Luis Es una Falla satélite de la Falla de la Salina, con el mismo comportamiento.

Sinclinal de Los Andes, constituye una prolongación del sinclinal del Nuevo Mundo, que afecta las Formaciones del Cretáceo y el Terciario y es delimitada al Occidente por la Falla de San Luis y al Oriente por la Falla de la Salina. Su eje tiene una dirección general Norte 20° Oeste, con una longitud en la zona de interés de unos 13 km y un ancho de 2 a 4 km.

4.4 GEOMORFOLOGÍA El área se desarrolla dentro de una topografía ondulada de colinas que conforma una cadena orientada al NNE con alturas mínimas de 200 m al Occidente y se va empinando suavemente al Oriente, inicialmente hasta una altura aproximada de 300 a 350 msnm, donde se presenta una terraza estructural y luego inicia una pendiente muy fuerte que se convierte en escarpe hasta alcanzar 970 msnm en el Cerro de Los Andes. Drenaje El drenaje en el área de estudio tiene una densidad relativamente alta, característica de zonas con poca infiltración, su organización es subparalela a subangular con una orientación marcada hacia el E-NE mostrando influencia estructural ejercida por fracturas que cortan el rumbo de las capas en forma cercana a la normal.



El desarrollo del drenaje es incipiente, por tener origen en los flancos de la serranía, justo a corta distancia del área y solo alcanza un desarrollo juvenil, sus cauces son en consecuencia angostos medianamente profundos en forma de U. Con el cambio de la pendiente se logra un desarrollo rápido a partir de los 250 msnm, los cauces se amplían y en consecuencia hay depositación de sedimentos indicando un nivel de madurez prematuro que causa la depositación. 4.4.1 Geoformas Principales El área del yacimiento carbonífero está enmarcada entre una zona de colinas bajas con alturas de 200 a 300 msnm y una zona de colinas escarpadas por encima de los 450 msnm. En la parte sur los cubrimientos de coluvión son menores y tanto la roca como el carbón aflora en superficie. Separando claramente desde el punto de vista geomorfológico los carbones del miembro Umir Medio de los carbones del Miembro Umir Superior se presenta la arenisca guía. Los afloramientos en el sector medio y norte son más escasos y solo se encuentran en los cortes de los cauces en especial Caño Doradas. La serranía se encuentra orientada al NNE y en consecuencia con esa dirección aparecen en la parte alta de la zona, escarpes orientados, verticales originados por la presencia de areniscas duras de las Formaciones Lisama y La Paz, que sobresalen topográficamente en la región. El pie de los escarpes está caracterizado por depósitos de ladera conformando geoformas suaves que eventualmente son reptantes. Dentro de los depósitos de coluvión, se encuentran zonas inestables, deslizamientos, reptaciones y golpes de cuchara, que indican claramente la capacidad de absorción del agua de estos sedimentos. En la parte más baja en el nivel entre 200 y 300 msnm se presentan algunas depresiones topográficas orientadas con el rumbo de las capas NNE, que son originadas por lineamientos tectónicos y aprovechadas frecuentemente por las corrientes como es el caso del Caño Florencio, Rio Fuego y Caño Cacao. En el nivel de los 350 msnm y orientado con las capas se encuentra una especie de descanso topográfico o terraza estructural que divide netamente el área y a la vez es la división entre el miembro Umir Superior y el Umir Medio. Esta geoforma es causada por la presencia de un nivel de areniscas bastante constante, que subyace la secuencia blanda de arcillolitas y limolitas y que constituye una guía estratigráfica y que a la vez da origen a la geoforma.



5. RESULTADOS Se realizó la perforación del pozo CARMEN DE CHUCURI-2 con una profundidad total de 602.70 metros perforados de la siguiente manera: de 0 m – 28.8 m perforación con recuperación de muestras de ripio, de 28.8 m – 602.70 m perforación con recuperación de muestra corazonadas. En el pozo Carmen de Chucuri-2, no se encontraron mantos ni cintas de carbón. El registro de los datos obtenidos en campo se realizó en el formato DESCRIPCION DE NUCLEOS suministrado por LT. Geoperforaciones Ltda, en el cual se hace una descripción litológica del pozo y luego complementada en la columna estratigráfica. (Ver anexos).



6. CONCLUSIONES Se realizó la perforación de un pozo con recuperación de núcleo en diámetro HQ, hasta una profundidad de 602.70 m, que permitió al Servicio Geológico Colombiano obtener información de las condiciones geológicas asociadas al sitio de influencia de este pozo, para caracterización y análisis de contenidos de gas metano, de conformidad con las especificaciones técnicas pactadas. En el pozo Carmen de Chucuri 2, no se encontraron mantos de carbón ni cintas de carbón.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BLANCO C, GUILLERMO Y A: Reconocimiento de los Carbones de la cuenca de lebrija-San Vicente del Chucurrí, Ingeominas 1.973 BURGL, HANS: Informe paleontológico sobre colecciones del Departamento del Tolima y Valle del río suárez, Ingeominas 1.952 CARBOCOL - CARBORIENTE: Estudio de la Geología de Superficie. Proyecto San Luis. Santander Fase I 1.986 -1.987 INGEOMINAS: Geología del Cuadrángulo H-11, Barrancabermeja, Escala 1:10.000, Ser. Geol. Nal, Bogotá 1.966 JULIVERT M., NOEL TELLEZ: Sobre la Presencia de Fallas de Edad Pre-cretácea y Post- Girón (Jura-Triásico en el Flanco Occidental del Macizo de Santander, Boletín de geología, UIS No. 18 1.964 MUTIS JURADO, VICENTE: Aspectos Económicos de los Carbones Colombianos en san Vicente de Chucurí, Ingeominas. 1.966 PABA SILVA, FERNANDO: Carbones del Municipio de san Vicente del Chucurí, Ingeominas. 1.946



ANEXOS

ANEXO A INFORME DE PERFORACIONES

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