1. Métodos Geoquímicos en la Prospección de Hidrocarburos
En la prospección de hidrocarburos se utilizan principalmente dos métodos geoquímicos:
a) Geoquímica inorgánica: Esta especialidad se enfoca en el estudio de los elementos traza relacionados con la roca madre y el petróleo, como el boro, níquel, cobalto, molibdeno y vanadio.
b) Geoquímica orgánica: Es la de mayor aplicación en la prospección y recuperación de hidrocarburos. Incluye los siguientes estudios:
- Prospección geoquímica de superficie y de subsuelo: obtención de datos geológicos y muestras.
- Constituyentes y tipos de materia orgánica: soluble (bitumen) e insoluble (kerógeno).
- Ambientes y fenómenos de depósito de la materia orgánica.
- Cantidad de la materia orgánica.
- Transformaciones o alteraciones de la materia orgánica en función del tiempo.
- Temperatura, soterramiento, biodegradación, etc.
- Factores de diagénesis, catagénesis y metagénesis.
- Generación y evolución de hidrocarburos.
- Condiciones de acumulación y preservación de los hidrocarburos.
- Tiempo de expulsión de los hidrocarburos de la roca madre hacia el reservorio.
- Migración de los hidrocarburos.
- Análisis de los datos geológico-geoquímicos de campo y laboratorio.
- Interpretación de datos geológico-geoquímicos de campo y laboratorio.
- Obtención de un modelo geoquímico.
- Evaluación de las perspectivas petroleras.
- Correlación Roca Madre-Roca Madre; Roca Madre-Petróleo y Petróleo-Petróleo.
2. Parámetros para Determinar la Maduración de la Roca Madre
Los parámetros utilizados para determinar la maduración de la roca madre son:
- Índice de Alteración Térmica (TAI)
- Reflectancia de la Vitrinita (Ro)
- Escala del Metamorfismo Orgánico
- Correlación entre Técnicas Geoquímicas y Ópticas
3. Aplicación de la Teoría de Lopatin en la Prospección de Hidrocarburos
La teoría de Lopatin se utiliza en función de la reconstrucción histórica de una cuenca, analizando las variedades de soterramiento, tiempo geológico y temperatura, mediante el gradiente geotérmico local.
4. Trampa Petrolífera y Teoría del Anticlinal
Trampa Petrolífera: Una trampa petrolífera es una estructura geológica que permite la acumulación y concentración del petróleo, manteniéndolo atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable subterránea.
Teoría Anticlinal: La teoría anticlinal indica que los hidrocarburos se acumulan preferentemente en la culminación de los arcos anticlinales. Los anticlinales son formas geológicas plegadas producidas por orogenias, en las que se genera una ondulación de una capa de amplitud y forma variable, donde los estratos más antiguos se encuentran en el núcleo del pliegue. Los anticlinales constituyen excelentes prospectos para perforación, puesto que el aceite en los depósitos se elevará en forma natural al punto más alto de la estructura, debido a que tiene una gravedad específica menor que la del agua.
5. Principales Análisis Químicos en la Prospección de Hidrocarburos
- Carbono Orgánico Total (COT).
- Total Azufre (%S).
- Materia Orgánica Soluble (MOS).
- Separación de hidrocarburos saturados y espectrometría de masas.
- Análisis del kerógeno utilizando el aparato Rock Eval. Mediante este análisis se obtienen los siguientes parámetros: hidrocarburos presentes en la roca, hidrocarburos producidos por pirólisis, carbono orgánico e inorgánico, temperatura máxima de pirólisis, relaciones 10 e IH, etc.
- Análisis microscópico de la materia residual insoluble y la determinación de su grado de madurez, por reflectancia de la vitrinita u otros métodos ópticos.
- Determinación de minerales arcillosos por difracción de rayos X.
6. Propiedades de una Roca Almacén
Las propiedades físicas más importantes que controlan el comportamiento de un reservorio son la porosidad y permeabilidad. Estas dependen de varias características petrofísicas como: tamaño de grano, ordenamiento de los granos, forma, composición mineralógica, matriz, cemento, etc.
- Porosidad efectiva
- Permeabilidad
- Textura
- Distribución de los fluidos
- Presión capilar
- Mojabilidad
- Tensión superficial
7. Procesos Necesarios para la Migración Primaria de Hidrocarburos
La migración primaria se define como el movimiento de hidrocarburos desde la roca madre hasta la roca recipiente. Los procesos involucrados son:
- Compactación: Pérdida de porosidad por disminución del volumen de sedimento y por las cementaciones asociadas, así como las recristalizaciones.
- Aquatermas: Con el incremento de la profundidad se tienen incrementos de presión y temperatura. La presión tiende a reducir el volumen de agua, mientras que la temperatura tiende a aumentarla.
- Conversión de las arcillas: Este proceso produce un volumen de agua adicional.
- Cambios químicos de la materia orgánica: Transformación de kerógeno a petróleo y a gas, aumentando la entropía del sistema y disminuyendo el peso molecular de los hidrocarburos.
- Ósmosis: En muchas cuencas sedimentarias, la salinidad de las aguas de formación se incrementa con la profundidad o con la compactación de los sedimentos.