TALLER 1

1. Qu es la exploracin petrolera y explique los mtodos utilizados para realizarla?

Exploracin es el trmino utilizado en la industria petrolera para designar la bsqueda de petrleo o gas. Desde sus inicios hasta la actualidad se han ido desarrollando nuevas y complejas tecnologas. Sin embargo este avance, que ha permitido reducir algunos factores de riesgo, no ha logrado hallar un mtodo que permita de manera indirecta definir la presencia de hidrocarburos. Es por ello que para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforacin de pozos exploratorios.

Mtodos de exploracin petrolera

Los mtodos empleados son muy variados: desde el estudio geolgico de las formaciones rocosas que estn aflorando en superficie hasta la observacin indirecta (mtodos geofsicos), a travs de diversos instrumentos y tcnicas de exploracin.Metodos Geolgicos

El primer paso para encontrar acumulaciones de petrleo es localizar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del mismo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geolgica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petrleo. Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgnica enterrada hace ms de diez millones de aos. Para todo ello, se realizan estudios geolgicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se inspecciona con Rayos X, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza la carta geolgica de la regin que se estudia.

Tras nuevos estudios sobre el terreno que determinan si hay rocas petrolferas alcanzables mediante prospeccin, la profundidad a la que habra que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusin de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploracin. De hecho, nicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petrleo y slo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotacin de forma rentableMetodos GeofsicosAparatos como el gravmetro permiten estudiar las rocas que hay en el subsuelo. Este aparato mide las diferencias de la fuerza de la gravedad en las diferentes zonas de suelo, lo que permite determinar qu tipo de roca existe en el subsuelo. Con los datos obtenidos se elabora un mapa del subsuelo que permitir determinar en qu zonas es ms probable que pueda existir petrleo. Tambin se emplea el magnetmetro, aparato que detecta la disposicin interna de los estratos y de los tipos de roca gracias al estudio de los campos magnticos que se crean.2. Explique las nociones de tcnicas geofsicas utilizadas en geologia.

Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los mtodos geolgicos de estudio de la superficie no resultan tiles, por lo cual hay que emplear la Geofsica, ciencia que estudia las caractersticas del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.Las princpiales tcnicas geofsicas usadas en la geologa petrolera son Las tcnicas de prospeccin ssmica, stas estudian las ondas de sonido, su reflexin y su refraccin, datos stos que permiten determinar la composicin de las rocas del subsuelo. As, mediante una explosin, se crea artificialmente una onda ssmica que atraviesa diversos terrenos, que es refractada (desviada) por algunos tipos de roca y que es reflejada (devuelta) por otros y todo ello a diversas velocidades. Estas ondas son medidas en la superficie por sismgrafos.En la superficie se cubre un rea determinada con dichos aparatos de alta sensibilidad llamados tambin "gefonos", los cuales van unidos entre s por cables y conectados a una estacin receptora.

Ms recientemente, las tcnicas ssmicas tridimensionales de alta resolucin permiten obtener imgenes del subsuelo en su posicin real, incluso en situaciones estructurales complejas. Para evaluar grandes cantidades de terreno donde puedan ser investigados como futuros pozos de petrleo, las imgenes satelitales es el mtodo ms rentable de exploracin de petrleo y de gas que los expertos del petrleo disponen hoy en da. Tradicionalmente, la exploracin ssmica involucra tres pasos: Registro, procesamiento e interpretacin de los datos.

3. Explique las diferentes formas de representar los datos obtenidos en las exploraciones.

Una de las herramientas ms utilizadas en la exploracin de petrleo son los mapas. Hay mapas de afloramientos (que muestran las rocas que hay en la superficie), mapas topogrficos y los mapas del subsuelo. Estos ltimos quizs sean los ms importantes porque muestran la geometra y posicin de una capa de roca en el subsuelo, y se generan con la ayuda de tcnicas bsicas en la exploracin de hidrocarburos.Los mapas del subsuelo ms importantes son: los mapas estructurales (mapa de piso y techo de formaciones), mapas ispacos, mapas de facies (litolgicos) y mapas paleogrficos o de paleoambientes.

Mapas estructurales: Se compone de lneas unidas por puntos de igual profundidad, y nos dan indicios de la forma de la estructura del yacimiento. Los mapas estructurales pueden ser del tope o de la base de la arena que contiene hidrocarburos, pero ste se especializa principalmente en la forma geomtrica que posee la roca que en alguna parte de su amplia estructura es posible que contenga hidrocarburos.Mapas Ispacos: Los mapas ispacos, son aquellos mapas que muestran los espesores variables de una unidad estratigrfica por medio de curvas trazadas por puntos de igual espesor. Estos mapas son muy tiles en las terminaciones de eventos teutnicos o las relaciones estructurales responsables de determinados tipos de sedimentos.

Mapa de facies: Nos dan informacin acerca de la litologa y otras caractersticas sedimentolgicas del rea, mediante estos mapas se puede intuir si hay o no condiciones donde se pudiera acumular hidrocarburos. Mapa paleogrfico o paleoambientes: representa los accidentes y rasgos geogrficos que existan en un perodo geolgico determinado.4. Explique los tipos de muestras provenientes del subsuelo.

En perforacin de pozos petroleros es conveniente la toma de muestras de subsuelo para tener el control estratigrfico del subsuelo, y para la realizacin de estudios sedimentolgicos, paleontolgicos, petrofsicos y otros. Las muestras provenientes del subsuelo se clasifican en tres tipos: Muestra del canal, Ncleos y muestras de pared.

Muestras de canal

Toda plataforma o taladro de perforacin posee zarandas con mallas para separar los cortes del lodo conforme llegan a la superficie desde que son cortados por la mecha.

El anlisis de las muestras de canal realizado durante la perforacin de posos, es de suma importancia para el gelogo de operaciones, pudiendo determinar las posibilidades petrolferas y evaluar las litologas atravesadas

Durante el proceso de perforacin las muestras o corte se obtienen al momento de que la mecha tritura, raspa o corta la formacin y asciende junto al lodo por el espacio anular entre las paredes del hoyo y la tubera de perforacin, hasta llegar a los vibradores los cuales separan el lodo de perforacin de los cortes

Ncleos

Muestra rocosa del subsuelo, la cual es tomada en un pozo petrolfero a profundidades especificas a travs de mtodos especiales, preservando su estructura geolgica y sus caractersticas fisco-qumicas en la mayor forma posible.

Muestras de paredLas muestras laterales o de pared son pequeos ncleos que se obtienen de la pared del pozo despus del perfilaje del mismo. Estas sirven como elemento adicional en la evaluacin de formaciones. Estas muestras se pueden obtener en formaciones blandas o duras.

5. Diga las ventajas y desventajas de las muestras extradas del subsuelo y cules son los parmetros que pueden obtenerse del anlisis de estasVentajas

La toma de muestras permite determinar factores como el tipo de roca mediante un anlisis de carbonato (calcimetria), obtener datos importantes para el desarrollo de la exploracin, completacin, operaciones de formaciones as como la posible acumulacin de minerales e hidrocarburos de la formacin donde se realiza la perforacin.

Desventajas

Pueden producirse problemas limitantes, donde es conveniente tomar paralelamente Muestras de los suelos adyacentes. La presin del lodo puede dificultar el proceso por lo que debe mantenerse por encima de La presin del fluido en los poros de la formacion donde se lleva a cabo la perforacin. Parmetros del anlisis de las muestras de canal A los cortes de rocas se le realizan varios tipos de anlisis: litolgico, fluorescencia, calcimetria y otros.

El anlisis litolgico es realizado, examinando las muestras en un microscopio binocular que tiene un poder de aumento de 10 a 50x. El procedimiento y los parmetros a evaluar son: el tipo de roca (arenisca, lutita, caliza, doloma), color, dureza (suave, fiable, firme), tamao del grano (conglomerado, arenisca: grano muy grueso, grueso, medio, fino y muy fino), forma del grano (angular, subangular, subredondeado, redondeado), cemento y matriz (silceo, calcreo), y su composicin (Cuarzo, feldespatos, mica, glauconita, siderita, arcillas, pirita, fragmentos gneos y metamrficos) y porcentaje de cada uno de ellos.

Parmetros del anlisis de ncleos y muestras de pared.Los ncleos son cortados longitudinalmente para dividirlo en dos partes, si se va a realizar estudios de sedimentologa, paleontologa, palinologa, etc. Luego se procede a tomar posiciones de este que permitan obtener muestras tapones para realizar medidas petrofsicas.

Dentro de los anlisis que se realizan estn:

Anlisis convencionales:

Anlisis litolgico, para definir el tipo de roca; Porosidad, para determinar la capacidad de almacenamiento; Permeabilidad, para definir la capacidad de flujo, distribucin de la permeabilidad y efectos de la conificacin; Saturaciones, para determinar la presencia y tipos de hidrocarburos; Core gamma, cloruros de agua y gravedad del petrleo.

Anlisis Especiales:

Comprensibilidad de la roca, Petrografa microscpica, humectabilidad de la roca, presin capilar, factor de formacin vs porosidad, identificacin de arcillas, ndice de resistividad vs. Saturacin de agua, densidad de granos, permeabilidad al lquido, permeabilidades relativas y recobro trmico.

6. Que son registros elctricos y que parmetros puede obtenerse de los mismos?

El Registro Elctrico es el proceso que consiste en adquirir y registrar informacin geolgica proveniente de la profundidad de la tierra. Con este registro se obtiene una indicacin de reas permeables y porosidad de la tierra, Posiciones del lmite del estrato, Correlacin de estratos entre perforaciones, entre otras. Mientras se perfora un pozo de agua o petrleo, se introducen unas sondas dentro del pozo para obtener datos que luego sern utilizados para generar una especie de grfico conocido como registro.La sonda de registro elctrico es una sonda clsica con electrodos y componentes electrnicos que combinada con el agua del pozo arroja mediciones de resistividad de penetracin poco profunda, media o profunda con auto-potencial.

7. Realice un cuadro comparativo acerca de los tipos de registros y que propiedades o caractersticas permiten determinar ya sea directa o indirectamente.

RegistroPropiedades / CaractersticasSemejanzas

Registro neutrnicoLos registros son usados principalmente para ubicar formaciones porosas, que son rocas con espacios vacos denominados poros. Dichos registros responden principalmente a la cantidad de Hidrgeno presente en la formacin. As, en formaciones limpias, es decir, con poca presencia de arcillas, cuando los poros estn llenos de agua o petrleo, el perfil neutrnico nos da el valor del espacio poroso lleno de fluido.Las unidades de registro de hidrocarburos moni-torean las manifesta-ciones del pozo durante la perforacin del mis-mo. Estos hechos se producen slo en sta etapa y son nicos e irrepetibles en el tiempo.

Se aplican prctica- mente, en toda la industria petrolera a nivel mundial utilizn- dose durante la per- foracin de pozos pe-troleros, principalmente de carcter explo-ratorio.

Registro de densidadsta tcnica es utilizada principalmente para determinar la porosidad de la formacin. La medicin de la densidad de la formacin, tambin se aplica en la identificacin de minerales, deteccin de gas, evaluacin de arenas arcillosas y litologas complejas en la determinacin de arcillas petrolferas.

Registro de rayos gammaEste registro mide la radioactividad natural de las formaciones, es decir, la medida de la radiacin que se emite espontneamente. Es por lo tanto til en la deteccin y evaluacin de minerales como Potasio (K) y Uranio (U).

Registros elctricosEs una tcnica geofsica que mide la resistividad de cada uno de los estratos, es decir, la resistencia que realiza un material al paso de la corriente elctrica a lo largo de toda la formacin. Los registros elctricos son de mucha utilidad porque permiten identificar el tipo de material en funcin de su resistividad caracterstica. Para poder diferenciar entre petrleo y agua, el interpretador de las lecturas debe tener en cuenta que el agua tiene una muy baja resistividad mientras que el petrleo es altamente resistivo.

8. Investigue si existen registros de exploraciones de hidrocarburos en los ltimos diez aos en el pas.

Existen registros de actividades exploratorias durante el ao 2010, las cuales fueron realizadas de conformidad con lineamientos estratgicos, enmarcados en el Plan Desarrollo Econmico y Social de la Nacin 2007-2013 y las directrices de PDVSA establecidas en el Plan Siembra Petrolera, especficamente en el 4to eje, referido al crecimiento de reas tradicionales.

Como resultado de la gestin llevada a cabo por Exploracin durante el ao 2010, se logr incorporar Reservas (Probadas y Probables), estimadas en 3,9 MMBls de petrleo y 0,007 MMMPC de gas, asociada al descubrimiento del yacimiento BUR SSW-063, por el pozo SSW-63X.

La actividad llevada a cabo por los Proyectos de estudios exploratorios durante el ao 2010, estuvo concentrada en la revisin, identificacin y maduracin de nuevas oportunidades para incorporar y actualizar la base de recursos de exploracin, adems de proponer levantamientos ssmicos y localizaciones exploratorias, que permitan soportar el plan a corto y mediano plazo, con el fin de proveer los volmenes de hidrocarburos requeridos.

Durante el 2010 se ejecutaron 29 Proyectos de estudios exploratorios (23 Proyectos Nacionales y 6 Proyectos Internacionales), los cuales tenan como objetivo investigar un volumen total de expectativas estimadas en 41.992 MMBls de crudo y 90.736 MMMPC de gas asociadas a los proyectos nacionales, y en el mbito internacional 2.953 MMBls de crudo y 25.159 MMMPC de gas para los proyectos llevados a cabo por Exploracin.

Geogrficamente los proyectos nacionales se encuentran ubicados en las reas de: Oriente, Occidente, Centro Sur y Costa Afuera; y a nivel internacional en las Repblicas de Bolivia, Argentina, Cuba, Ecuador y Uruguay, pases con los cuales la Repblica Bolivariana de Venezuela ha firmado convenios de cooperacin.

Al cierre del perodo, finalizaron los siguientes proyectos nacionales: Capiricual Fase I/II, Abatuco y Norte de Monagas (Oriente), Framolac Fase I (Occidente), Reexploracin Centro Sur Barinas (Centro Sur) y Fachada Atlntica (Costa Afuera).

9. Qu es la clasificacin de pozos LAHEE?

La clasificacin de pozos LAHEE es una asignacin dada a cada pozo antes de que sea perforado, y refleja el grado de control geolgico y potencial de hidrocarburos conocido de una ubicacin de perforacin en el momento en que est previsto un pozo.Fue diseado para caracterizar un bien por el grado general de riesgo asumido por el operador.

De acuerdo a la Clasificacin Lahee, los pozos pueden ser identificados como:

*Pozo Exploratorio:es aquel pozo que se perfora como investigacin de una nueva acumulacin de hidrocarburos, es decir, que se perforan en zonas donde no se haba encontrado antes petrleo ni gas. Este tipo de pozos puede perforarse en un campo nuevo o en una nueva formacin productora dentro de un campo existente. Es importante destacar que cualquier pozo que se perfora con el objetivo de producir hidrocarburos es, en principio un pozo exploratorio, despus de la construccin del mismo, dependiendo del rea donde se perfor y del resultado de la perforacin la clasificacin del pozo cambia y pueden ser productores y no productores. *Pozos Productores:son aquellos que permiten extraer los fluidos de las formaciones productoras.

*Pozos no Productores (Secos):son aquellos pozos que se perforan con el objetivo de producir hidrocarburos, pero, que una vez terminados no producen ni petrleo ni gas en cantidades suficientes como para que su produccin sea econmicamente rentable.

De acuerdo al rea donde se perfora los pozos pueden ser: de Desarrollo, si se encuentran en un rea probada y de Avanzada, si se encuentran fuera de la misma.

*Pozos de Desarrollo:son aquellos pozos perforados con la finalidad de explotar, extraer y drenar las reservas de un yacimiento. El objetivo principal al perforar un pozo de desarrollo es aumentar la produccin del campo, razn por la cual, se perforan dentro del rea probada; sin embargo y debido a la incertidumbre acerca de la forma o el confinamiento de los yacimientos, algunos pozos de desarrollo pueden resultar secos.

*Pozo de Avanzada:despus de la perforacin de un pozo exploratorio en un rea inexplorada que resulta productor, se perforan los pozos de avanzada con el objetivo principal de establecer los lmites del yacimiento. Sin embargo, tambin se perforan pozos de avanzada con el objeto extender el rea probada de un yacimiento, si durante el desarrollo de la explotacin del mismo se dispone de informacin que indique que este podra extenderse ms all de los lmites originalmente supuestos; entonces se perforan pozos fuera del rea probada. Estos tienen mayor riesgo que los pozos de desarrollo, dada su ubicacin.10. De qu depende el valor de los grados API en los yacimientos?

El valor de los grados API no solo depende de la densidad que posee el crudo en comparacin con el agua; los colores producidos por la fluorescencia orgnica son el principal indicativo de la gravedad API del crudo.

Las pruebas de fluorescencia y corte se realizan despus de tomada la muestra de la zaranda, se introduce en una porcelana y se observa al fluoroscopio y se observa fluorescencia, los cuales si son colores amarillentos, verdosos, dorados, brillantes posee fluorescencia. Para realizar el corte a la muestra y as determinar si es la fluorescencia orgnica o mineral, se le agrega a la muestra un solvente (cloroetano, acetona, tetracloruro), y si la porcin que produce fluorescencia reacciona, sta es producida por hidrocarburos, adems si la reaccin es muy rpida significa que la muestra tiene buena permeabilidad. La comparacin de los colores y la gravedad API es la siguiente:

Si se presenta color caf la gravedad API tiende a ser 45.

La gravedadAPIse usa para comparar densidades de fracciones extradas delpetrleo. Por ejemplo, si una fraccin de este aceite flota en otra, denota que es ms liviana, y por lo tanto su gradoAPIes mayor. Matemticamente la gravedadAPIcarece de unidades (vase la frmula abajo). Sin embargo, siempre al nmero se le aplica la denominacin gradosAPI.La gravedadAPIse mide con un instrumento denominadodensmetro. Existe gran variedad de estos dispositivos.

11. De qu depende que un reservorio contenga gas o petrleo, explique los factores desde la gnesis del hidrocarburo hasta la acumulacin del mismo. ?

El total de petrleo o gas contenido en un yacimiento depende de su porosidad y su saturacin. Adems de esto es necesario tomar en cuenta el espesor de la formacin que contiene el hidrocarburo para determinar si la acumulacin es de valor comercial. Una vez conocido el volumen del hidrocarburo en el yacimiento tambin hace falta conocer la facilidad con que este se puede mover o fluir. De lo anterior se desprende que los principales parmetros fsicos necesarios para evaluar un reservorio son: su porosidad, la saturacin de hidrocarburo, espesor de la formacin y su permeabilidad. Estos parmetros pueden ser derivados o deducidos de perfiles o registro de pozos. La formacin hidrocarburos est ligada a factores geolgicos, qumicos y biolgicos. En la actualidad existe demasiada evidencia que demuestra que el petrleo es de origen orgnico, y que es un proceso que se forma prcticamente en la superficie. El proceso se inicia con la fotosntesis la cual es la actividad primaria y fundamental de las plantas, que consiste en convertir el agua y dixido de carbono en presencia de luz solar, en glucosa, agua y oxigeno. La primera de ellas es la materia prima para la sntesis de polisacridos y compuestos orgnicos. Para promover la naturaleza en la formacin de hidrocarburos deben existir condiciones mnimas que son:

- Materia orgnica.

- Cuenca sedimentaria y procesos geolgicos.- Tiempo.

- Presin y temperatura.

Cabe destacar, que no toda la metera orgnica es convertida en hidrocarburos, a pesar de que toda el rea en donde est ocurriendo el proceso es soterrada hasta que la temperatura y el tiempo den lugar a que la materia orgnica se madure y se convierta en petrleo y en mucha ocasiones una mnima parte de ella logra la transformacin.

La maduracin es un proceso complejo, a travs del cual las molculas biolgicas creadas por dos organismos vivientes son transformadas en petrleo, este proceso ocurre durante la diagenesis donde la temperatura es capaz de catalizar la transformacin donde aparece una forma especial de materia orgnica llamada Kerogeno.Las profundidades y temperaturas a las cuales se inicia la generacin de hidrocarburos dependen del gradiente geotrmico local, la historia geolgica del rea y el tipo de materia orgnica (Kerogeno).A profundidades promedios entre 1 y 2 Km y temperaturas de 60C se inicia la generacin de hidrocarburos hasta alcanzar un mximo de 4 Km y 315C. Por debajo de esta ventana se inicia la generacin de gas hmedo. El metano tiene una amplia ventana de generacin.

Existen cinco factores importantes para que pueda existir una acumulacin de petrleo, estos son: Roca Madre, Migracin, Roca Reservorio, Trampa y Sello.