Exploración - Universidad de Buenos Aires
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Facultad de Ingeniería - UBA Técnicas Energéticas - 67.56 Exploración Exploración es el término usado en la industria petrolera para designar la búsqueda de petróleo o gas. Es la fase anterior al descubrimiento. Para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforación de pozos exploratorios. Conocimiento del Suelo La corteza del planeta está formada por la yuxstaposición de distintas capas de rocas, que se depositaron sobre la primitiva de granito, que cubrió al magma • Magmáticas o eruptivas (granito) • Sedimentarias (arcillas, arenas, areniscas) • Metamórficas (pizarras, gneis) Conocimiento del Suelo Anticlinales Pliegues Fallas Trampas de Hidrocarburos • a) Trampas estructurales - TRAMPA POR PLIEGUE - TRAMPA POR FALLA • a) Trampas estratigráficas Herramientas más utilizadas por los exploradores •Mapas •Aeromagnetometría y la gravimetría •Geoquímica de superficie Mapas - de afloramientos (muestran las rocas que hay en la superficie) - topográficos (indican las elevaciones y los bajos del terreno con curvas que unen puntos de igual altitud) - de subsuelo (muestran la geometría y la posición de una capa de roca en el subsuelo). Usan la sísmica de reflexión La sísmica de reflexión consiste en emitir ondas de sonido en la superficie del terreno. •explosivos enterrados •camiones vibradores (en tierra) •cañones de aire (cuencas marinas) El producto final es una "imagen" del subsuelo: grillado 2D (dos dimensiones) grillado 3D (tres dimensiones) Ventajas de la sísmica en 3D respecto a la 2D: •Mayor información •reducen al máximo las incertidumbres con respecto a la geometría y la posición de las capas en el subsuelo. Aeromagnetometría y la gravimetría - Permiten determinar el espesor de la capa sedimentaria - El costo de llevar a cabo una campaña de registro aerogravi/magnetométrico, cubriendo una concesión de 5.000 km2 de superficie ubicada en Sudamérica, está entre los 200.000 a 300.000 dólares. Geoquímica de superficie Detección de hidrocarburos acumulados en el subsuelo a través de la medición de los gases concentrados en muestras de suelo Técnicas de Exploración Por Imágenes ¾Fotografía Aérea ¾Imagen Satelital ¾SLAR Geológica ¾Directa ¾Indirecta Geofísica y Geoquímica ¾ Gravimetría ¾Magnetometria ¾Sismica Profunda ¾Rayos Gama ¾Perfilaje eléctrico ¾Perfilaje geoquímico ¾Perfilaje térmico ¾Velocidad de Perforacion ¾Perfilaje Sonico ¾Bioestratificación ¾Otros Exploración Exploración por Imagenes Fotografia Aérea y Satelital Caracteristicas de una zona determinada ¾ Vegetación ¾Topografía ¾Corrientes de agua ¾Tipos de roca ¾Fallas geológicas ¾Anomalías térmicas Exploración por Imagenes Fotografia Aérea y Satelital Imagen tomada en noviembre de 1972 por un satélite de NASA que giraba a 500 millas de altura, muestra la topografía de la superficie de las Montañas de Ouachita ubicadas al sudeste de Oklahoma Exploración por Imagenes S.L.A.R Side Looking Airborne Radar Que pasa cuando las condiciones puede ver en esta figura una atmosfericas nosepermiten sacar área en Sud América que nunca Fotografías? había sido explorada. Hasta la obtención de imagen de SLAR no había ningún mapa exacto de la región porque el área normalmente esta cubierta por las nubes Métodos de Exploración Geológica • de superficie: - observación directa - análisis químicos - estudios microbiológicos - reconocimiento de campo - fotogeología Exploración Geológica Los trabajos geológicos del campo completan las informaciones obtenidas con las fotografías aéreas Indirecta Directa Afloramientos de las formaciones. Se recogen muestras de las piedras del suelo. fósiles la apertura de zanjas o perforaciones poco profundas para la extracción de testigos de terrenos Exploración Geofísica ¾Gravimetría ¾Magnetometría ¾Sísmica Exploración Geofísica Gravimetría Utiliza el principio que elementos de mayor densidad producen una mayor gravedad Exploración Geofísica Magnetometría Utiliza el principio que los distintos elementos que coponen el suelo producen distintas perturbaciones del campo magnético de la tierra Exploración Geofísica Sísmica Orígenes finales de la 1ª Guerra Mundial En 1921 perfeccionada como una herramienta útil en la búsqueda de petróleo La técnica mas desarrollada en la exploración petrolera. Sísmica Procedimiento ¾ Se produce una onda sísmica ¾ Se propaga la onda por el terreno ¾ Al llegar a la interfase entre dos capas parte de la onda se refleja a la superficie. ¾ En superficie la onda reflejada es captada por un geofono ¾ Midiendo tiempo e intensidad de la onda reflejada se puede saber la profundidad y espesor de la capa Sísmica Los resultados obtenidos eran muy buenos para la construcción de mapas del subsuelo La adquisición de datos era lenta y costosa Sísmica Explosiones Vibraciones o Descenso de peso VIBROSEIS Sísmica Sísmica Sísmica Problema Adquisición de datos Sistemas digitales de registro sísmico OPSEIS EAGLE Sistema OPSEIS EAGLE Diseñado para operar en ares difíciles: ríos, lagos, pantanos, montañas, selvas Permitieron multiplicar exponencialmente la adquisición de datos pero la interpretación de los mismos todavía demandaba gran cantidad de tiempo y mano de obra. Sísmica Problema interpretació n de datos EXPLORACION ASISTIDA POR COMPUTADORAS Sistemas CAEX 3D Y 2D CAEX 3D C A EX Exploración Asistida por Computadoras La información compilada alimenta a una computadora, la que da en una imagen tipo cubo del área del subsuelo Areas donde las trampas son pequeñas y complicadas Altos costos por el uso del proceso 3-D $ 60,000 por milla cuadrada 1° estudios con 2-D CAEX 2D CAEX 2-D es resultado del 3-D Utilizar tantos atributos de 3-D como sea posible Puede completar proyectos en dos tercios de tiempo menos que los viejos métodos "manuales". Maneja menos datos que el 3D por lo que es mucho mas económico Se usa de punto de partida para una futura exploración 3D Fases de la reflexión sísmica • Topografía y corte de líneas • Perforación de pozo sísmico - pozos experimentales o de cateo - pozos de descubrimiento - pozos de delimitacion o de valoración - pozo seco • Detonación y registro Exploración Profunda Estudios Indirectos Alta probabilidad de encontrar petróleo Rayos Gamma Perfilaje Eléctrico Perfilaje Geoquímico Pozos Exploratorios Estudios de Bioestratificación Cronometraje de Perforación Perfilaje Térmico Perfilaje de Presión Hay Petróleo Es rentable extraerlo Perfilaje Sónico Resonancia Magnética Finalidad de los pozos exploratorios • obtención de muestras del terreno a distintas profundidades y análisis de las mismas • medición directa a diferentes profundidades de las propiedades y características del terreno (rayos gamma, perfilaje eléctrico, geoquímica, etc) Rayos Gamma Cada capa que se va atravesando tiene una determinada radioactividad Se estimula con radiación Gamma y se toman las lecturas Tiene alta penetración por lo que permite una medición muy precisa Registros Patrón Perfilaje Eléctrico Determina la conductibilidad eléctrica de las distintas capas Asegura un buen diseño constructivo del pozo Muy efectivo con agua salada pero no con agua dulce .. Los registros se ven distorcionados con el movimiento de los barros durante la perforación Perfilaje Geoquímico y Estudio de Bioestratificación Luego de pasar por una zaranda los desechos que llegan a la superficie con los barros son separados y estudiados por químicos y paleontológo en busca de: ¾Vestigios de hidrocarburos ¾Fósiles asociados a capas en las que es posible la existencia de petróleo .. Cronometraje de Perforación Distintas capas tienen distinta dureza que puede ser conocida por estudios anteriores Al cronometrar la velocidad con que avanza el trepano en una determinada capa se puede conocer la dureza de la misma Es un estudio complementario .. Perfilaje Térmico Gradiente de Temperatura Al fluir distintos elementos por el pozo ese gradiente se modifica .. Perfilaje de Presión Similar al perfilaje térmico Por lo general se realiza junto con el de temperatura .. Referencias .. Trabajo Practico Roberto Agote. C1 2005 El abecé del Petroleo y el Gas Journal of petroleum technology Revista E&P Revista Petrotecnia, IAPG www.slb.com www.halliburton www.exxon.com www.westerngeco.com/q-seabed www.pdvsa.com www.geodatos.cl www.ecopetrol.gov.co www.chevron.com/about/learning_center/prime r/ www.leeric.lsu.edu/bgbb/5/techniques.html www.cptdc.com
