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Técnicas Energéticas - 67.56
Exploración
Facultad de Ingeniería - UBA
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 SueloLa 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
Exploración
DirectaIndirecta
Profunda
Geofísica y Geoquímica
Geológica
PorImágenes
Fotografía AéreaImagen SatelitalSLAR
GravimetríaMagnetometriaSismica
Rayos GamaPerfilaje eléctricoPerfilaje geoquímicoPerfilaje térmicoVelocidad de
PerforacionPerfilaje SonicoBioestratificaciónOtros
Exploración por ImagenesFotografia Aérea y Satelital
Caracteristicas de una zona determinada
Vegetación Topografía Corrientes de agua Tipos de roca Fallas geológicas Anomalías térmicas
Exploración por ImagenesFotografia 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
Que pasa cuando las condiciones atmosfericas no permiten sacar
Fotografías?
S.L.A.R
Side Looking Airborne Radar
se puede ver en esta figura una área en Sud América que nunca 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
Indirecta
Directa
Afloramientos de las formaciones.Se recogen muestras de las piedras
del suelo.fósiles
Los trabajos geológicos del campo completan las informaciones obtenidas con las fotografías aéreas
la apertura de zanjas o perforaciones poco profundas para la extracción de testigos de terrenos
Exploración Geofísica
Gravimetría
Magnetometría
Sísmica
Exploración GeofísicaGravimetría
Utiliza el principio que elementos de mayor densidad producen una mayor
gravedad
Exploración GeofísicaMagnetometría
Utiliza el principio que los distintos elementos que coponen el suelo producen distintas perturbaciones del campo magnético de
la tierra
Exploración GeofísicaSísmica
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.
SísmicaProcedimiento
Se produce una onda sísmicaSe propaga la onda por el terreno
Al llegar a la interfase entre dos capas parte de la onda se refleja a la superficie.
En superficie la onda reflejada es captada por un geofono
Midiendo tiempo e intensidad de la onda reflejada se puedesaber la profundidad y espesor de la capa
Sísmica
La adquisición de datos era lenta y costosa
Los resultados obtenidos eran muy buenos para la construcción de mapas del subsuelo
Sísmica
Vibraciones o Descenso de peso Explosiones
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 interpretación de datos
EXPLORACION ASISTIDA POR
COMPUTADORAS
Sistemas CAEX 3D Y 2D
CAEX 3D
C A EXExploración Asistida
por Computadoras
Areas donde las trampas sonpequeñas y complicadas
Altos costos por el uso del proceso 3-D
$ 60,000 por milla cuadrada
1° estudios con 2-D
La información compilada alimenta a una computadora, la que da en una imagen tipo cubo del área del subsuelo
CAEX 2DCAEX 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 ProfundaRayos Gamma
Perfilaje Eléctrico
Perfilaje Geoquímico
Estudios de BioestratificaciónCronometraje de Perforación
Perfilaje Térmico
Perfilaje de Presión
Perfilaje Sónico
Resonancia Magnética
Estudios Indirectos Alta probabilidad de encontrar petróleo
Pozos Exploratorios
Hay Petróleo Es rentable extraerlo
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
Tiene alta penetración por lo quepermite una medición muy precisa
Se estimula con radiación Gamma y se toman las lecturas
Cada capa que se vaatravesando tiene una determinada radioactividad
Registros Patrón
Perfilaje Eléctrico
Muy efectivo con agua salada pero no con agua dulce
Asegura un buen diseño constructivo del pozo
Determina la conductibilidad eléctrica de las distintas capas
Los registros se ven distorcionados con el movimiento de los barros durante la perforación
..
Perfilaje Geoquímico y Estudio de Bioestratificación
Vestigios de hidrocarburos
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:
..
Fósiles asociados a capas en las que es posible la existencia de petróleo
Cronometraje de Perforación
Al cronometrar la velocidad con que avanza el trepano en una determinada capa se puede conocer la dureza de la misma
Distintas capas tienen distinta dureza que puede ser conocida por estudios anteriores
..
Es un estudio complementario
Perfilaje Térmico
Al fluir distintos elementos por el pozo ese gradiente se modifica
Gradiente de Temperatura
..
Perfilaje de Presión
Por lo general se realiza junto con el de temperatura
Similar al perfilaje térmico
..
..
ReferenciasTrabajo Practico Roberto Agote. C1 2005El abecé del Petroleo y el GasJournal of petroleum technologyRevista E&P
Revista Petrotecnia, IAPGwww.slb.comwww.halliburtonwww.exxon.comwww.westerngeco.com/q-seabedwww.pdvsa.comwww.geodatos.clwww.ecopetrol.gov.cowww.chevron.com/about/learning_center/primer/www.leeric.lsu.edu/bgbb/5/techniques.htmlwww.cptdc.com