Trampas Petroliferas
¿Qué son las Trampas Petrolíferas?
La acumulación de cantidades económicamente significativas de petróleo y gas bajo tierra se deben a la formación de estructuras geológicas denominadas trampas petrolíferas, la cual interrumpe la migración ascendente de los hidrocarburos.
• La fuente productora de hidrocarburos se considera generalmente que es la materia orgánica depositada simultáneamente con las partículas de roca, que generalmente son lutitas.
La materia que da origen a los hidrocarburos por factores como las bacterias, presión y temperatura, luego son expulsados a medida que continua la depositación y la compactación.
El hidrocarburo, más liviano que el agua emigra hacia arriba a través de la roca hasta llegar a la superficie o ser atrapado.
• La trampa es cualquier condición física que detiene la emigración ascendente del hidrocarburo. Existen en general 3 tipos diferentes de trampas petrolíferas:
Estructural: la roca yacimiento tiene como tapa una roca impermeable y la geometría de su configuración permite que la acumulación de hidrocarburos ocurra en la parte estructural mas alta
Estratigráfica: el cambio de las propiedades capilares de la roca es tal que el petróleo no puede desplazar el agua contenida en los poros y esto resulta en el entrampamiento del petróleo. Una trampa estratigráfica resulta de la pérdida de permeabilidad y porosidad en la misma roca que es el yacimiento. La pérdida de permeabilidad generalmente esta asociada con cambio en el tipo de roca.
Combinada: muchos yacimientos de petróleo y/o gas se consideran constituidos por combinación de trampas petrolíferas. Ello significa que tanto el aspecto estructural como los cambios estratigráficos en el estrato que forma el yacimiento influenciaron el entrampamiento de los hidrocarburos.
Siempre requiere una estructura para que existe una acumulación petrolífera, ya que el contenido original del yacimiento se acumula porque el petróleo emigra o flota buzamiento arriba.
•El sello, para que exista cualquier tipo de trampa petrolífera efectiva se requiere un sello o roca impermeable que la recubra.
La roca impermeable puede estar cubriendo la capa superior del yacimiento como en el caso de un anticlinal o el yacimiento entrecortado como el caso de un domo salino o de un homoclinal fallado.
El yacimiento, es el ente o unidad física limitada subterránea conectada hidráulicamente, capaz de contener el fluidos.
Características fundamentales del yacimiento
Ser subterráneo, estar en el subsuelo, estar enterrado.Ser poroso, es decir, poseer un volumen vacío dentro de su unidad física.Ser permeable, es decir, que ese espacio vacío este conectado entre sí, para que pueda existir movimiento de los fluidos contenido en él.
Tipos de Trampas Petrolíferas
Hay muchos tipos diferentes de trampas de hidrocarburos. Básicamente las trampas petrolíferas pueden clasificarse en 4 tipos mayores: estructurales, estratigráficas, hidrodinámicas y combinación de las anteriores.
▪Las trampas estructurales son principalmente debido a procesos post depositacionales que modifican la configuración espacial de la roca reservorio, principalmente por plegamiento y fallamiento.
▪Las trampas estratigráficas son aquellas cuya geometría es el resultado de cambios en la litología. Los cambios litológicos pueden ser depositacionales, como en canales, arrecifes, barras, o post depositacionales, donde los estratos son truncados o donde las litologías de la roca han sido alteradas por la diagénesis
▪En las trampas hidrodinámicas, el movimiento hacia abajo de las aguas de formación evitan el movimiento hacia arriba del petróleo.
▪Las trampas petrolíferas combinadas son dos o más tipos de los grupos genéricos previamente definidos.
Trampas Estructurales:
Pliegues
Las trampas por pliegue pueden ser divididas en muchos tipos: aquellas debido a la compresión causadas por el acortamiento de la corteza, aquellas debido a la compactación diferencial del sedimento sobre un rasgo resaltante topográficamente y aquellas relacionadas con procesos diapíricos.
Las trampas anticlinadas son debidas a compresión y la mayoría tiende a encontrarse en o cerca de depresiones geosinclinales, usualmente asociadas a márgenes continentales activos o límites de placas tectónicas donde hay un acortamiento neto de la corteza terrestre.
Las trampas anticlinales de un carácter amplio y suave pueden también formarse grandes cuencas cratónicas de sedimentos de plataforma estable.
En áreas de formación estructural mas intensas, el desarrollo de anticlinales puede estar asociado con fallamiento inverso, el cual causa un espesamiento de la columna sedimentaria debido a la presencia de secciones repetidas.
El segundo tipo de pliegues, la compactación ocurre frecuentemente donde la tensión vertical asociada a procesos de divergencia de placas, ocasiona la formación de una cuenca sedimentaria.
El basamento adquiere una morfología de “Horsts” y “Grabens”. Una fase inicial de depositación rellena esta topografía irregular.
Los anticlinales pueden ocurrir entonces en la cubierta sedimentaria, sobre los bloques estructurales altos o “Horsts”. Estos anticlinales se desarrollan por compactación diferencial del sedimento. Estos pliegues también pueden ocurrir sobre arrecifes o cualquier otro rasgo rígido en el suelo.
Las trampas anticlinales contienen el 75% de las reservas mundiales de petróleo conocidas: las fallas cerca del 1% y las trampas asociadas con domos de sal el 2%. Solamente el 13% de las reservas mundiales conocidas ocurren en campos gigantes de naturaleza estratigráfica y un 9% en trampas petrolíferas combinadas
Hay muchas diferencias entre los pliegues causados por compresión y los causados por compactación.
Los pliegues compresionales se forman después de la sedimentación, por lo que la porosidad del reservorio esta más relacionada a causas deposicionales que a la estructura.
Estos pliegues también pueden contener porosidad por fractura, ya que ellos están normalmente litificados cuando son deformados.
En los pliegues por compactación, la porosidad puede variar entre la cresta y el flaco, pudiendo haber control depositacional primario de la calidad del reservorio.
Además, una porosidad diagenética secundaria puede desarrollarse sobre las crestas de los pliegues compactacionales, ya que tales estructuras están propensas a exposición subaérea y lixiviación.
Los pliegues compresionales comúnmente se forman debido a un evento tectónico mayor, mientras que los pliegues compactacionales pueden tener una historia compleja debido al rejuvenecimiento de las fallas del basamento infrayacente.
Fallas
En muchos campos, el fallamiento juega un papel esencial en el entrampamiento. En general, las fallas tienen más tendencias a sellar en rocas plásticas que en rocas frágiles.
Las fallas en arenas inconsolidadas y lutitas tienden a sellar, particularmente donde el salto excede el espesor del reservorio.
La arcilla dentro de un plano de falla, sin embargo, puede actuar como un sello aún cuando dos arenas permeables queden frente a frente, a uno y otro lado de la falla.
Un importante grupo de trampas petrolíferas están asociadas con fallas de crecimiento, en aquellas áreas caracterizadas por una sedimentación deltaica rápidamente progradante
Estos pliegues también pueden contener porosidad por fractura, ya que ellos están normalmente litificados cuando son deformados.
En los pliegues por compactación, la porosidad puede variar entre la cresta y el flaco, pudiendo haber control depositacional primario de la calidad del reservorio.
Además, una porosidad diagenética secundaria puede desarrollarse sobre las crestas de los pliegues compactacionales, ya que tales estructuras están propensas a exposición subaérea y lixiviación.
Los pliegues compresionales comúnmente se forman debido a un evento tectónico mayor, mientras que los pliegues compactacionales pueden tener una historia compleja debido al rejuvenecimiento de las fallas del basamento infrayacente.
Fallas
En muchos campos, el fallamiento juega un papel esencial en el entrampamiento. En general, las fallas tienen más tendencias a sellar en rocas plásticas que en rocas frágiles.
Las fallas en arenas inconsolidadas y lutitas tienden a sellar, particularmente donde el salto excede el espesor del reservorio.
La arcilla dentro de un plano de falla, sin embargo, puede actuar como un sello aún cuando dos arenas permeables queden frente a frente, a uno y otro lado de la falla.
Un importante grupo de trampas petrolíferas están asociadas con fallas de crecimiento, en aquellas áreas caracterizadas por una sedimentación deltaica rápidamente progradante
Condición física y energética del yacimiento
Posee propiedades que son propias y específicas: porosidad, permeabilidad, resistividad, saturación de fluidos, etc.
Posee energía y/o mecanismos de producción que permite la movilización de los fluidos contenidos.
Contiene fluidos los cuales son hidrocarburos (gas y/o petróleo) y agua. Estos fluidos contenidos, también tienen sus características y propiedades físicas que permiten diferenciarlos los unos de los otros, estudiarlos, etc.
El Factor de Recobro de Hidrocarburos es el principal objetivo de la ingeniería de yacimientos, a cual debe hacerse de forma óptima. Este recobro depende de tres factores:
•Características físicas de las rocas y de la trampa petrolífera.
•Características físicas de los fluidos.
•Forma de explotación ejercida por el operador.
Trampa por Fallamiento.
Trampas Estratigráficas
Trampas Depositacionales
La geometría de estas trampas se debe a variaciones en la litología, y es el segundo grupo más importante de trampas.
Trampa por Fallamiento.
Trampas Estratigráficas
Trampas Depositacionales
La geometría de estas trampas se debe a variaciones en la litología, y es el segundo grupo más importante de trampas.
Trampas relacionadas con diagénesis y discordancias
Las trampas diagenéticas son formadas por la creación de porosidad secundaria en una roca no reservorio, ya sea por remplazamiento, disolución o fracturamiento; siendo la misma roca inalterada el sello para la trampa.
Las trampas depositacionales y diagenéticas pueden ocurrir tanto en secuencias concordantes, como con las asociadas a discordancias.
Otro grupo mayor de trampas estratigráficas está representado por aquellas en las que una discordancia es esencial, pudiendo clasificarse en las que se encuentran por encima y las que ocurren por debajo de la discordancia.
Las trampas diagenéticas son formadas por la creación de porosidad secundaria en una roca no reservorio, ya sea por remplazamiento, disolución o fracturamiento; siendo la misma roca inalterada el sello para la trampa.
Las trampas depositacionales y diagenéticas pueden ocurrir tanto en secuencias concordantes, como con las asociadas a discordancias.
Otro grupo mayor de trampas estratigráficas está representado por aquellas en las que una discordancia es esencial, pudiendo clasificarse en las que se encuentran por encima y las que ocurren por debajo de la discordancia.
Trampas asociadas con Diapiros
Los diapiros son un mecanismo importante para la generación de muchos tipos de trampas petrolíferas. Los diapiros son producidos por el movimiento hacia arriba de sedimentos menos densos, usualmente sal o arcilla sobrepresurizada.
La arena y arcilla depositada recientemente tiene densidades menores que la sal, que tiene una densidad alrededor de 2,16 g/cm³.
A medida que los sedimentos son enterrados, ellos se compactan, ganando densidad: hasta que se alcanza una profundidad donde los sedimentos son más densos que la sal (800 – 1200 metros).
Cuando esto ocurre, la sal tiende a fluir hacia arriba y desplaza a la sobrecarga más densa. Si el movimiento es iniciado tectónicamente, la estructura resultante puede mostrar algún alineamiento.
Los diapiros son un mecanismo importante para la generación de muchos tipos de trampas petrolíferas. Los diapiros son producidos por el movimiento hacia arriba de sedimentos menos densos, usualmente sal o arcilla sobrepresurizada.
La arena y arcilla depositada recientemente tiene densidades menores que la sal, que tiene una densidad alrededor de 2,16 g/cm³.
A medida que los sedimentos son enterrados, ellos se compactan, ganando densidad: hasta que se alcanza una profundidad donde los sedimentos son más densos que la sal (800 – 1200 metros).
Cuando esto ocurre, la sal tiende a fluir hacia arriba y desplaza a la sobrecarga más densa. Si el movimiento es iniciado tectónicamente, la estructura resultante puede mostrar algún alineamiento.
Referencias
https://es.wikipedia.org/wiki/Trampa_petrol%C3%ADfera
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