EXPLORACION DEL PETROLEOPROPIEDADES FISICAS QUE POSEEN LAS ROCAS EN EL PROCESO DE EXPLORACION

DEFINICION La exploracin nos proporciona claves sobre ambientes propicios para la acumulacin de petrleo. Estos ambientes son conocidos tambin como trampas petrolferas. Trampa petrolfera: es una estructura geolgica que hace posible la acumulacin y concentracin del petrleo, mantenindolo atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable subterrnea.

En la exploracin induce a la investigacin sobre el origen y generacin de los hidrocarburos, sobre su migracin a travs de las capas terrestres y su entrampamiento en sistemas de rocas. Las rocas asociadas a estas etapas reciben, entonces, el nombre de rocas generadoras, rocas almacenadoras y rocas sello.

En la geologa del petrleo se busca que las rocas almacenadoras tengan buena: porosidad y permeabilidad para permitir la acumulacin y flujo de los fluidos y gases. Las rocas sello que sirven de trampas tienen la particularidad de ser impermeables y sirven para evitar el paso de los hidrocarburos a otras formaciones.

Las estructuras ideales para la acumulacin del petrleo son los llamados anticlinales,

aunque es comn encontrar acumulaciones en otro tipo de estructuras como fallas geolgicas y en zonas relativamente planas en depsitos estratigrficos con estructuras muy leves.

Los mtodos geofsicos son una herramienta muy importante en la geologa del petrleo pues nos permiten, sin tener que ingresar dentro de la tierra, conocer las propiedades fsicas del subsuelo y de las rocas que intervienen en este proceso de exploracin.

Propiedades fsicas de las rocas que intervienen en el proceso de la exploracin de petrleo

Para el ingeniero de yacimientos la porosidad de mayor importancia es la efectiva, debido a que esta representa el volumen de espacios de la roca que puede estar ocupado por fluidos movibles. La porosidad interconectada o efectiva se define como el volumen total de la roca que representa espacios que pueden contener fluidos y se encuentran comunicados entre s, mientras que la porosidad no interconectada o no efectiva es aquella que representa la fraccin del volumen total de la roca que esta conformada por los espacios que pueden contener fluidos pero no estn comunicados entre s.

Porosidad

Permeabilidad Esta propiedad de las rocas est directamente ligada al tema de la produccin, ya que se le puede definir como la capacidad que tiene un material para permitir que un fluido (en este caso petrleo) lo atraviese con facilidad y sin alterar su estructura interna, mediante un gradiente de presin. Mientras una roca tenga alta capacidad para permitir el movimiento del petrleo a travs de sus poros interconectados y el yacimiento cuente con energa para " empujarlo" hacia la superficie, se podr garantizar la produccin del crudo.

Impermeabilidad Las mejores rocas madres son las lutitas negras (que deben su color al alto contenido de materia orgnica), ya que al ser impermeables evitan que la materia orgnica sea destruida por agentes externos. La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie.

Saturacin de fluidos Para estimar la cantidad de hidrocarburos presentes en un yacimiento, es necesario determinar la fraccin del volumen poroso ocupado por cada uno de los fluidos presentes. Precisamente la fraccin del volumen poroso ocupado por gas, petrleo o agua es lo que denominamos saturacin. Conocida dicha fraccin y la extensin del volumen poroso se puede volumtricamente determinar cunto fluido existe en una roca.

Estados de flujo Flujo Transiente

Durante las primeras etapas en la produccin de un pozo a tasa de flujo constante, el comportamiento de presin es esencialmente el mismo que el de un yacimiento infinito; ste es el perodo de flujo transiente. Flujo de estado Semi-EstableSi no existe flujo a travs de los lmites de drenaje a medida que avanza el tiempo de produccin, el comportamiento de la presin comienza a desviarse del caso de yacimiento infinito; la presin comienza a decaer a una tasa mucho mayor que en el caso de yacimiento. Flujo de estado Estable La presin en cada punto del yacimiento permanece constante durante el Flujo de estado Estable a una tasa de flujo constante en el pozo. Es muy poco frecuente observar este comportamiento en yacimientos de petrleo; solamente los casos donde se mantiene la presin con inyeccin de agua a gas pueden acercarse al flujo de estado estable

Movilidad Movimiento de partculas separadas de las rocas por accin de la gravedad, y la de algn medio de transporte (viento, agua en forma de corrientes fluviales, marinas y hielo). Erosin y transporte son dos procesos que ocurren simultneamente ( agente erosin = medio de transporte).

Tensin interfacial o superficial Tensin superficial o interfacial Es el trabajo necesario para crear una nueva unidad de superficie en la interfase de dos fluidos inmiscibles (que no se mezclan). Tensin superficial: los fluidos estn en fases distintas Tensin interfacial: los fluidos estn en fases iguales

Mojabilidad Se define como la tendencia de un fluido a adherirse a una superficie slida en presencia de otros fluidos inmiscibles, tratando de ocupar la mayor rea de contacto posible con dicho slido. La mojabilidad es una funcin del tipo de fluido (por lo general petrleo y agua) y de la superficie slida (con referencia al medio poroso, roca). En base a la mojabilidad, los fluidos pueden clasificarse en: Mojantes: Son aquellos que tienen la mayor tendencia a adherirse a la roca, por lo general es el agua ya que la mayora de las rocas yacimiento son preferencialmente mojadas por agua. No mojantes: Los que no se adhieren a la roca o lo hacen parcialmente.

Depsito, precipitacin o cristalizacin de materiales cementantes (calcita o aragonita: CaCO3; slice: SiO2, xidos de hierro o hematita: Fe2O3) en los espacios porosos vacos de las rocas) Las areniscas altamente cementadas presentan bajas porosidades. Lo contrario ocurre con rocas poco consolidadas. La cementacin toma lugar tanto en el tiempo de mitificacin como en el proceso de alteracin de la rocas causada por agua circulante.

Cementacin

Histresis Cuando se dice que un material responde al fenmeno de histresis, se est afirmando que dicho material, al ser sometido a una fuerza deformante, no recupera su forma original a la misma velocidad ni de la misma manera (recorriendo la misma trayectoria) en que lo haran otros materiales.

Presin capilar Cuando dos fluidos inmiscibles estn en contacto dentro de los poros, una superficie curvada se forma entre los dos. La presin en el lado del fluido no-mojante de la interfase (Pnw), es mayor que la presin para el lado del fluido mojante (Pn). Esta diferencia de presiones se define como presin capilar (Pc).