1. 1. Borboa Acevedo Vctor Rubn Francisco Cruz Gabriel Hernndez Parrilla Luis Daniel Ochoa Ortega Luis ngel Rosas Cruz ngel de Jess Santiago Cruz Jos Armando
2. 2. La geoqumica es una ciencia joven, que sencillamente se encarga del estudio del comportamiento en la tierra de los elementos constituyentes de la naturaleza que nos rodea
3. 3. DE QUE SE OCUPA EL GEOQUIMICO? El geoqumico se convierte, por consiguiente, en un buscador- explorador, indica aquellos lugares de la corteza terrestre, orienta a los gelogos en la bsqueda de formaciones rocosas recientes y predice el fracaso si se intenta buscar en aquellos lugares donde no existen condiciones propicias para su concentracin.
4. 4. Exploracin es el trmino usado en la industria petrolera para designar la bsqueda de petrleo o gas. Es la fase anterior al descubrimiento. Para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforacin de pozos exploratorios.
5. 5. El principal objetivo de un programa de exploracin geoqumica es establecer la presencia y distribucin de hidrocarburos en el rea y, sobre todo, lo ms importante es determinar la probable carga de hidrocarburos de prospecto. En programas de reconocimiento o regionales, la presencia de micro o macro afloramientos de hidrocarburos proveen una evidencia directa de la generacin de hidrocarburos.
6. 6. El objetivo de la evaluacin de rocas generadoras es el de determinar la presencia de hidrocarburos en una cuenca sedimentaria. La evaluacin de las rocas generadoras nos ayuda a predecir: La presencia de petrleo o gas en las trampas La cantidad de petrleo acumulado en la cuenca Zonas de generacin de los petrleos y sus relaciones hacia las trampas de una cuenca sedimentaria
7. 7. Los mtodos geoqumicos emplean procedimientos qumicos en el laboratorio con el propsito de determinar la presencia o ausencia de hidrocarburos en las rocas, y se detectan emanaciones de aceite, de gas, impregnaciones de petrleo y depsitos naturales de parafinas. Estos mtodos tambin ayudan a determinar el periodo geolgico en el cual se originaron los hidrocarburos.
8. 8. NOMENCLATURA DE LOS SISTEMAS PETROLEROS El nombre de los sistemas petroleros incluye la roca generadora seguido por el nombre de la roca almacenadora mas importante de la cuenca y por el smbolo que expresa la certeza de tal sistema petrolero, en nivel de certeza indica la confianza con la cual definimos que una roca generadora activa ah producido hidrocarburos acumulados en la cuenca
9. 9. Estos niveles pueden ser identificados en tres niveles de certeza que son: Un sistema petrolero conocido (!) Un sistema petrolero hipottico (. ) El sistema petrolero especulativo ( ? )
10. 10. ROCASGENERADORAS Una roca generadora de petrleo es una roca sedimentaria que puede generar acumulaciones comerciales de petrleo. Una roca para ser considerada como generadora debe tener un mnimo de las siguientes caractersticas: Cantidad de materia orgnica Calidad de la materia orgnica Suficiente maduracin termal
11. 11. En la imagen puede observarse la roca generadora de hidrocarburos llamada formacin Vaca Muerta aflorando en la superficie.
12. 12. ALGUNASDEFINICIONESDE ROCAS GENERADORASSON: Roca generadora potencial Roca generadora activa Roca generadora gastada Roca generadora efectiva Roca generadora inactiva Roca generadora limitada
13. 13. CANTIDADDE MATERIA ORGANICA La cantidad y tipo de materia orgnica preservada en rocas sedimentarias esta controlada por procesos geolgicos y geoqumicos tales como la productividad primaria de materia orgnica, nivel anoxia y procesos sedimentarios de depositacin en la cuenca. La materia orgnica logra preservarse en mayores cantidades y calidades en ambientes anoxicos de depositacion, las biofacies se encuentran definidas por la cantidad de oxigeno disuelto en el agua
14. 14. Y SE CLASIFICAN COMO: Ambiente aerbico: Es aquel donde la columna esta saturada de oxigeno con concentraciones de 8-2 ml de O / 1L de H2O Ambiente disaerobico: cuando contiene entre 2- 0.2 ml de O / 1L de H2O Casi anaerbica: cuando tiene de 0.2-0 Anaerbico: 0
15. 15. Carbono Orgnico Total (COT % ) El carbn orgnico total se mide en porcentaje del peso de la roca e indica la riqueza orgnica El COT de los sedimentos consiste en tres componentes: Carbono Orgnico Extrable Carbono Orgnico Convertible Carbono Residual (residual carbn) *El carbono orgnico convertible y residual juntos forman el KEROGENO de la roca
16. 16. Carbono Orgnico Extrable (Extractable Organic Matter EOM): Es la parte de la materia orgnica que se ha transformado en aceite y gas. Esta parte se encuentra impregnando la roca y es tambin conocido como bitumen o betn.
17. 17. Carbono Orgnico Convertible (Convertible Organic Carbon): Es la parte orgnica de la roca que se convertir en aceite y gas cuando se le aplique una mayor temperatura. Esta parte es el potencial residual petrolero de la roca Carbono Residual (residual carbn) Es la forma concentrada del carbn que no genera ningn derivado del petrleo
18. 18. Un valor de COT de 0.5% en peso es una buena medida para identificar una roca generadora, este valor revela la cantidad de materia orgnica presente en la roca, pero no su potencial el cual depende del tipo de materia orgnica, su madurez termal y su volumen, de acuerdo a su contenido de materia orgnica se clasifican de esta manera: VALORES PARA LA CLASIFICACION DE ROCAS GENERADORAS
19. 19. CARBONOORGANICO TOTAL ( % peso COT ) CLASIFICACION 12% LUTITABITUMINOSA
20. 20. CALIDAD DE LA MATERIA ORGANICA La calidad de la materia orgnica se refiere a la capacidad de la materia orgnica para evolucionar en productos petroleros ya sean lquidos, gaseosos o ambos La materia orgnica preservada en sedimentos es de dos tipos: Autctonos Aloctonos.
21. 21. MATERIAL AUTOCTONO Es formado y depositado en el mismo ambiente y puede ser de origen marino y/o lacustre. Este materia se deriva principalmente de fitoplancton, zooplancton y biomasa bacterial MATERIAL ALOCTONO Es materia orgnica que se ha originado en un medio ambiente determinado y es despus transportado por ros, viento o gravedad hacia un ambiente sedimentario donde se integra en los sedimentos. Su origen es bsicamente terrestre y se compone de fracciones de plantas superiores y materia orgnica retrabajada
22. 22. CLASIFICACION MACERAL DE LA MATERIA ORGANICA La industria del carbn ha clasificado la materia orgnica de acuerdo a sus componentes orgnicos macrales: El grupo manceral de la Alginita o liptinita como algunas veces es llamado para referirse a su composicin lapida, esta bsicamente compuesta por materia orgnica algacea. El grupo maceral de la Exinita esta formado por secreciones de plantas superiores ( por ejemplo resinas) y rganos vegetales reproductores ( por ejemplo esporas y polen )
23. 23. Los macerales de Vitrinita son partculas de la materia orgnica que estuvieron compuestos originalmente de material ligno-celulosico y fueron partes de corteza vegetal La Inertinita o material carbonoso esta caracterizada por su composicin lignitico- aromatica La materia orgnica se asila de la materia inorgnica de las rocas sedimentarias para exponer sus constituyentes estructurados (vitrinita) y la materia orgnica no estructurados (mancerales amorfos)
24. 24. PARAMETROSDE CALIDAD DE LA MATERIA ORGANICA:Pirolisis Rock-Eval La medicin mas rpida y mas utilizada para la evaluacion de la calidad de la materia organica en las rocas generadora es el metodo pirolisis, denominado ROCK-EVAL. Este metodo de medicion aplica temperaturas en incrementos constantes a una muestra muy pequea de roca. Los vapores emanados de las rocas como resultado de su descomposicion termica son detectados y medidos por dos detectores: Detector de flama Detector de condutividad termica
25. 25. El analisis de pirolisis ROCK-EVAL nos proporciona los siguientes parametros basicos: S1- El area bajo esta curva es proporcional a la cantidad de materia organica libre. Sus unidades son miligramos de hidrocarburos por grano de roca (mg HC/gr roca) S2- Esta parametro representa la cantidad de productos del petroleo que evolucionan durante la degradacion termal del kerogeno su unidades son las mismas S3- El area bajo esta curva representa la cantidad de CO2 liberado de la materia organica Tmax- La temperatura a la cual el pico S2 alcanza su maxima concentracion, este parametro se usa como parametro de madurez de la roca generadora
26. 26. Indice de Hidrogeno (HI) Corresponde a la cantidad de compuestos organicos de la curva S2 con respecto a el contenido de carbon organico de la muestra Indice de Oxigeno (OI) Es la cantidad de CO2 en relacion a el contenido de carbono organico de la roca; estos parametros ayudan a evaluar el potencial petrolero de las rocas con los siguientes limites: POTENCIA GENERADOR TOC (%) S1 S2 Pobre 0-05 0-0.5 0.3.5 Moderado 0.5-1.0 0.5-1.0 2.5-5.0 Bueno 1.0-2.0 1.0-2.0 5.0-10 Muy Bueno >2.0 >2.0 >10
27. 27. Un diagrama del tipo Van Krevelen usa las proporciones de la compocicion elemental de (H/C y O/C) de la materia organica para definir diferencias quimicas entre kerogenos. Las proporciones de HI y OC de muestras organicas graficadas en un diagrama de Van Krevelen define a la materia organica como tipos I, II, III y IV kerogenos.
28. 28. DIAGRAMA DE VAN KREVELEN
29. 29. POTENCIAL GENERADORDE LAROCA GENERADORA La tenica pirolisis Rock-Eval proporciona varios parametros apropiados para la evaluacion de la calidad de la materia organica en rocas. Los HC libres ya que existen en la muestra (S1) mas los hidrocarburos que pueden ser generados por el kerogeno con un incremento de temperatura (S2) representan el potencial generador de la roca. Este pontencial generador (S1+S2) puede expresarse en kilogramos por tonelada de roca o en partes por millon (ppm) y ayuda a la clasificacion de rocas generadoras
30. 30. S1+S2 (Potencial generador) Interpretacion 12 kg/T Muy buena roca generadora
31. 31. Como el tipo de hidrocarburo que una roca puede generar depende de el contenido de hidrogeno de su materia organica, el indice del hidrogeno (HI) es un parametro util para determinar el carcter generador de una roca PRODUCTO HI (mi HC/g Corg) S2/S3 Gas 0-150 0-3 Gas y aceite 150-300 3-5 Aceite 300+ 5+
32. 32. MADURACION TERMAL DE LA MATERIA ORGANICA La materia organica sedimentaria sigue una ruta de evolucion termo-quimica cuando se expone a un incremento de temperatura. Tal incremento de temperatura es el resultado de la profundidad de enterramiento de los sedimentos, el gradiente geotermico local o regional, el tiempo de calentamiento hasta cierta medida a procesos cataliticos y de presion y estos son los factores que permiten ciertos cambias fisico-quimicos
33. 33. Tales cambios se han definido en varios estados de evolucion geoquimicos llamados: Diagenesis Catagenesis Metagenesis
34. 34. DIAGENESIS Es el estado de madurez de la materia organica que comprende todos los procesos que ocurren en el ambiente de deposito de los sedimentos y en profundidades someras de enterramiento. Estos procesos llevan a la transformacion en biopolimeros a geopolimeros y finalmente a la deformacion del kerogeno
35. 35. CATAGENESIS Es el estado geoqumico de madurez en el cual el keroseno se convierte debido a su degradacin termal en bitumen o betn o componentes de petrolero. Esta es la zona principal de la formacin de hidrocarburos, tambin conocido como la ventana del petrleo debido a sus limitaciones con el tiempo y temperatura dentro de una cuenca Etapa temprana de generacin del petrleo Etapa principal de generacin del petrleo Etapa tarda de generacin del petrleo
36. 36. ETAPA TEMPRANA DE GENERACION DEL PETROLEO Esta marcado con la presencia de hidrocarburos generados del kerogeno, llamados hidrocarburos catageneticos y son usualmente detectados por pirolisis
37. 37. ETAPA DE GENERACION DEL PETROLEO Esta marcado con la presencia de hidrocarburos del kerogeno, llamados hidrocarburos catageneticos y son usualmente detectados por pirolisis, este estado generalmente empieza a un nivel de madurez equivalente a 0.5%. En este estado la bituminisacion y migracion intraformacional sucede en la roca generadora
38. 38. ETAPA PRICIPAL DE GENERACION DEL PETROLEO Con incremento en la madurez, la roca generadora alcanza esta estapa. Este nivel esta definido por la presencia de suficiente petroleo o bitumen dentro de una roca generadora como para desarrollar la migracion primaria y secundaria de hidrocarburos
39. 39. ETAPA TARDIA DE GENERACION DEL PETROLEO Se indica aproximadamente a la madurez termal equivalente al 1%. En este estado tanto el kerogeno residual como el bitumen que no puedo migrar fuera de la roca generadora son descompuestos en hidrocarburos de mas bajo peso molecular
40. 40. METAGENESIS Es la ultima etapa terminal de la materia organuca en los sedimentos y se localiza a grandes presiones y temperaturas dentro de una cuenca sedimentaria. Esta madurez termal tiene un limite cerca de una reflectancia de la vitrinita y termina antes de la etapa metamorfica de las rocas. Gases tales como CO2, H2S y pricipalmente el CH4 son los productos finales liberados de la materia organica
41. 41. MODELADO DE LA MADUREZ TERMAL DE LA MATERIA ORGANICA La generacion de compuestos de petroleo a partir de la degradacion del kerogeno es un proceso de tiempo y temperatura, para determinar los rangos de carbonizacion de la materia organica en una cuenca. El indice termal de temperatura (Thermal-Temperature Index- TTI) indica el nivel de madurez
42. 42. a) El trabajo de campo, empleado primeramente en el muestreo. b) Laboratorio. c) La direccin tcnica responsable para la toma de decisiones sobre el personal, decisiones tcnicas y de operacin, as como la interpretacin de resultados.
43. 43. bibliografa Fersman, geoqumica recreativa, geologia-quimica Facultad de ingeniera UBA, Tcnicas energticas: Exploracin