P A N O R A M A D E L A E X P L O R A C I Ó N P E T R O L E R A E N M E X I C O

Рог Jorge L. Cumming (**)

Contrariamente a lo sucedido en otros países, la industria petro­

lera de México estuvo guiada casi desde su iniciación por la técnica

geológica en lo referente a la búsqueda de los yacimientos. Quizá esto

fué debido a que los principios básicos de las condiciones de existencia

y de acumulación del petróleo en el subsuelo habían sido previamente

discutidos y enunciados en forma de aceptables hipótesis de trabajo y

a que los primeros esfuerzos desarrollados en escala industrial fueron

orientados después de tomar en consideración la información geológica

de la región.

E s la exploración geológica en busca de yacimientos petroleros la

que en los últimos cuarenta años ha aportado el mayor cúmulo de datos

y observaciones en el adelanto y conocimiento de la geología de nuestro

país, pues por la necesidad de descubrir y producir los combustibles

minerales fluidos, el geólogo ha echado mano, tanto en el pasado como

en el presente, de todos los recursos de la ciencia, particularmente de

la estratigrafía, la paleontología, la tectónica, la geología estructural,

etc. . . p a r a llegar a resolver y fijar la historia geológica de la región

y estimar sus posibilidades como productora de petróleo o de gas.

Sin embargo, para llegar a esta meta, los datos obtenidos sobre

las condiciones estructurales son a menudo incompletos por carecer cier­

tas regiones de los necesarios afloramientos, pues en muchas ocasiones

los estratos profundos no afloran en la región circunvecina y son por lo

tanto completamente desconocidos. P a r a esos ca.sos el geólogo recurre

al empleo de instrumentos que le facilitan obtener mediciones de ciertas

propiedades físicas de las rocas cuya naturaleza y posición espacial

en el subsuelo pretende determinar.

Tales instrumentos, tras de una enorme experimentación, han evo­

lucionado desde unos mecanismos primitivos que fueron inicialmente

* Original recibido el 6 de Junio de 1954. Tema presentado durante la con­

memoración del L Aniversario de la fundación de la Soc. Geol. Mexicana.

** Gerente de Exploración.—Pemex.

MEXICANA DE GEOLOGOS PETROLEROS ?59

J O R G E L . C U M M I N G

2 6 0 B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

hasta llegar a ser las maravillas mecánicas y electrónicas que son en la

actualidad y aunque esta evolución dé ninguna manera ha cambiado

los conceptos fundamentales y la aplicación de los métodos geofísicos

de exploración geológica, sí permite que sean aplicados a una mayor

variedad de condiciones del terreno y que puedan operar en forma

más eficiente.

Los principales instrumentos de medición geofísica han evolucio­

nado: se ve así cómo el péndulo y la balanza de torsión han cedido

el lugar al moderno y rápido gravímetro portátil , capaz de operar en

t ierra y bajo el a g u a ; los primitivos sismógrafos mecánicos han '̂ ido

substituidos por sensibles detectores que transforman los movimientos

oscilatorios terrestres en impulsos eléctricos que se registran fotográ­

ficamente de modo fiel y automático. Estos instrumentos, en varios

tamaños según las exigencias del terreno, son capaces de obtener los

mejores resultados tanto en regiones planas como en regiones quebra­

das; así en pantanos difícilmente accesibles como el m a r .

El magnetòmetro, antes empleado solamente p a r a observaciones en

la superficie terrestre y de operación manual, ha sido perfeccionado

hasta convertirse en un instrumento automático que transportado en

aeroplano permite efectuar reconocimientos rápidos de regiones inacce­

sibles, encontrándose otra modificación del mismo p a r a operar bajo

el agua para llevar a cabo las investigaciones de estructuras subma­

rinas.

Posteriormente al desarrollo de la aplicación de los métodos geofí­

sicos de exploración, los adelantos en la técnica de la fotografía aérea

han permitido al geólogo el estudio preliminar y rápido desde el gabi­

nete, de los principales rasgos estructurales de una región mediante el

análisis estereoscópico de las fotografías obtenidas desde un aeroplano

bajo determinadas condiciones de vuelo. L a información así obtenida

permite en algunos casos una rápida orientación p a r a estimar la impor­

tancia de los rasgos estructurales de una zona que se considere poten-

cialmente petrolífera y que no haya sido estudiada por otros métodos

superficiales.

A pesar de los grandes adelantos habidos en los medios para inves­

tigar las condiciones geológicas del subsuelo, muchas de éstas quedan

aún por conocerse y por otra parte como para el descubrimiento eco­

nómico de los yacimientos petroleros se requiere siempre ejecutar el

P A N O R A M A D E L A E X P L O R A C I Ó N P E T R O L E R A E N M E X I C O

menor nùmero posible de costosas perforaciones, es en el curso de

ellas en donde el geólogo ha aplicado, además de los estudios de mues­

tras convencionales, una serie de nuevos métodos ingeniosos que le

permiten, de un modo indirecto en su mayoría, el estudio de las forma­

ciones de rocas penetradas así como su contenido en finidos. Entre tales

métodos pueden citarse los siguientes:

Registros eléctricos.

Medidores de echados.

Registro de rayos gamma y neutrón.

Muestreo de la pared del pozo.

Análisis de muestras de pared y de fondo.

Análisis de hidrocarburos.

L a aplicación de estos métodos durante la perforación de pozos,

en especial los de exploración, tiene la ventaja de dar al geólogo un

sinnúmero de datos que permiten el descubrimiento de yacimientos pe­

troleros y gasíferos que pasarían desapercibidos si durante la perfora­

ción no se empleasen estos métodos adecuadamente.

E n la actualidad la perforación de pozos profundos de exploración

exige en la mayoría de los casos la aplicación de casi todos estos l'a-

mados "métodos de subsue'o" y aunque se estima que a'gunos de ellos

son costosos y prolongan un tanto !a terminación de dichos pozos, el

criterio sensato debe ser no el de ejecutar perforaciones rápidas y bara­

tas sino el de obtener toda la información posible para lograr a la larga

el mayor número de pozos productores.

Sin embargo, el imponente cortejo de equipo mecánico que provee

al geólogo de un cúmulo de información, no le resuelve por s i s ó l o el

problema del descubrimiento de los yacimientos petrolíferos. Deberá

correlacionar, interpretar y aplicar en todos los casos su inteligencia

inductiva, su experiencia siempre fundamental y valiosa y finalmente

una cierta dosis de imaginación controlada y de optimismo para pro­

ducir en ú'timo término la decisión de recomendar lossitios adecuados

para perforar.

De esta decisión dependen el éxito o el fracaso en un pozo, o el

porcentaje de éxitos en una campaña de exploración. Por ello esta de­

cisión deberá ser el resultado del trabajo inte'igente. concienzudo y

coordinado de técnicos especialistas en las diversas ramas de la geo­

logía.

M E X I C A N A D E G E O L O G O S P E T R O L E R O S 2 6 1

J O R G E L . C U M M I N G

2 6 2 B O L E T Í N D E L A A S O C I A C I Ó N

L a especialización requiere de los geólogos petroleros actuales una

extensa preparación técnica. Deben estar familiarizados con las ven­

tajas y las limitaciones de los métodos geofísicos que están a su alcance,

de las condiciones de acumulación del petróleo en el subsuelo, especial­

mente en lo que se refiere a procurar el descubrimiento de aquellos

casos en que el elusivo factor de la trampa estratigráfica es el predo­

minante.

P o r ¡o que se refiere a la aplicación de la geología en la búsqueda

de los yacimientos petrolíferos del subsuelo en el territorio mexicano

se puede repetir, puesto que se dijo ya en la pr imera página de estas

notas, que desde la iniciación de la industria del petróleo en México

se aplicó la geología para los reconocimientos regionales, iniciándose

prácticamente desde 1 9 0 2 con las exploraciones de Villarelloy Ordonez

en los Estados de Tamaulipas, Veracruz y San Luis Potosí y exten­

diéndose después en 1 9 0 4 con los estudios que en el Istmo de Tehuan-

tepec y Tabasco hicieron los geólogos de S. Pearson & Son, Limited, en

1 9 0 6 con los estudios de Cummins sobre la llanura costera de T a m a u ­

lipas. Y a después de 1 9 1 0 , con el descubrimiento de petróleo en la

región de Tampico y de Tuxpan el empleo de la geología se generalizó,

reconociéndose desde entonces al geólogo como ocupando un puesto

esencial en la iridustria petrolera, en compañía de todos sus servicios

auxiliares, ya que es él quien señala y encabeza el recorrido en la explo­

ración y quien especula y predice con mayor autoridad a c e r c a de las

posibilidades de existencia y localización de los depósitos petrolíferos

así como que también es a él a quien se encomienda el señalamiento

de las áreas donde deben buscarse tales depósitos.

Y a para finalizar esta plática pondré a ustedes un ejemplo de lo

que la preparación mental del geólogo puede llegar a formular como

resultado de combinar información geológica aparentemente inconexa

y que es de aplicación práct ica básica en la búsqueda del petróleo.

1 ' — E s conocido de los geólogos petroleros el papel que las cuen­

cas sedimentarias representan en la existencia y acumulación del pe­

tróleo y aunque dichas cuencas son potencialmente petrolíferas, deter­

minadas circunstancias hacen que no todas sean forzosamente produc­

toras.

2 ' — E s también conocido que las cuencas sedimentarias se formaron

en algunas partes de la corteza terrestre que tenían tendencia a un pro-

PANORAMA DE LA EXPLORACIÓN PETROLERA EN MÉXICO

gresivo hundimiento durante largos períodos geológicos. En la porción adyacente a las masas se depositaron lodos, arenas y materiales clás­ticos más gruesos, variando la posición y carácter de esta sedimenta­ción al var iar la localización y nivel de las masas terrestres fuera del agua. Al mismo tiempo, y en aguas más tranquilas se efectuaba el depósito de materiales precipitados por acción química y bioquímica, tales como capas de caliza, de sal y de otras rocas asociadas.

Este proceso se continuó en algunas regiones por tan largo tiempo que alcanzó un espesor de varios miles de metros. Y es usual que dentro de algunas de las capas quedó incluido el material orgánico del cual se derivó el petróleo y quedaron también incluidas las capas porosas capaces de almacenar en grandes cantidades el petróleo y el gas.

Esta masa sedimentaria depositada fué posteriormente levantada por movimientos orogénicos con el consiguiente plegamiento y falla-miento de sus formaciones.

3 ' — L a s masas sedimentarias así lavantadas quedaron sujetas a la ac­ción del intemperismo y de la erosión subaérea que rebajaron su nivel, arrasando grandes extensiones y reduciendo las posibilidades de exis­tencia de estos yacimientos petrolíferos proporcionalmente. Posteriores ciclos de sedimentación recubrieron la anterior con formaciones poco plegadas aún que enmascaran la condiciones estructurales de las for­maciones subyacentes al grado de reflejarlas mal o de no indicar nada.

4 ' — C o m o resultado de ello, las cuencas sedimentarias actuales pueden considerarse el compendio de varios ciclos de sedimentación-erosión sucesivos y en ellos se satisfacen, en teoría, las condiciones fa­vorables a la existencia de yacimientos petrolíferos.

5 ° — P e r o por otra parte, si bien se tiene el convencimiento de que, mientras mayor sea la potencia de los sedimentos en una cuenca, mayor es la probabilidad de encontrar yacimientos petrolíferos comerciales a la profundidad, es también mayor la dificultad para localizarlos.

6 ' — L a técnica de exploración actual, aparte de la perforación misma, dispone desde luego de todos los datos que arrojan los estudios geológicos regionales que puedan detallar la historia geológica y la paleografía de la región, y dispone también, aun cuando a un alto costo, de la interpretación geofísica de las condiciones estructurales a profundidades variables entre 5 , 0 0 0 y 8 , 0 0 0 metros, de los datos obtenidos por algunos métodos geofísicos.

MEXICANA DE GEÓLOGOS PETROLEROS 2 6 3

J O R G E L . C U M M I N G '

2 6 4 B O L E T Í N DE LA ASOCIACIÓN

7 ' — S i se cuenta con información geológica suficiente para justi­

ficar la recomendación de una perforación de exploración y si se cuen­

ta con las facilidades mecánicas y técnicas p a r a llevar a cabo esta

perforación, queda todavía por investigar si se satisfacen a esas pro­

fundidades, actualmente inaccesibles, o sea de los 7 , 0 0 0 metros o más,

las condiciones principales locales para la existencia de acumulaciones

de hidrocarburos, estas condiciones principales pueden expresarse en

las siguientes preguntas:

a ) ¿ H a s t a qué profundidad es posib'e que las rocas sedimentarias

conserven su estructura de litiíicación original, así como sus aperturas

o poros de todas clases?

b ) ¿ H a s t a qué profundidad es posib'e esperar que las rocas sedi­

mentarias con aperturas contengan petróleo o gas?

8 ' — P o r lo que se refiere a la primera pregunta, p a r a formular

la respuesta se part irá de fijar primero que las arenas, areniscas y

calizas son las principales rocas almacenantes.

E n el caso de las arenas y areniscas, los experimentos efectuados

con arenas de las formaciones del Terc iar io ( F r i ó ) , del Cretácico

(Woodbine) y del Peolozoico Superior (S trawn) por Carpenter y

Spencer en 1 9 4 0 , sometidas a esfuerzos de compresión de 8 , 0 0 0 libras

por pulgada cuadrada sufrieron una reducción de 3 .6 por ciento de su

volumen de poros. Otros experimentos efectuados con arena de cuarzo

por Adams y Williamson, a la temperatura ambiente, muestran que la

porosidad tiene muy poca influencia en la compresibilidad de dicha

arena y que la pérdida total de la porosidad se presenta un poco antes

de la presión de aplastamiento y del quebramiento de las part ícu'as

y de su reacomodo. Dicha presión es de 3 2 4 , 0 0 libdas por pulgada

cuadrada o sea de 2 1 , 0 0 0 kilos por centímetro cuadrado.

Sin embargo, las arenas y areniscas de las rocas sedimentarias

no están compuestas de puro cuarzo sus granos están más o menos

unidos por material cementante de diversa composición y sus poros

contienen fluidos que transmiten contrapresiones a los granos y absor­

ben parcialmente el esfuerzo de compresibilidad.

Tomando estos factores en consideración se puede tomar como un

término medio, que los poros y toda clase de oquedades en las arenas

y areniscas pueden existir hasta profundidades de 2 0 , 0 0 0 metros.

9 ' — L a s calizas son rocas sedimentarias compuestas principalmente

PANORAMA DE LA EXPLORACIÓN PETROLERA EN MEXICO

MEXICANA DE GEOLOGOS PETROLEROS 2 6 5

por carbonato de calcio. Sus huecos son irregulares en íorma, tamaño

y distribución, se aumentan por solución y están sujetos a disminu­

ción por aumento de temperatura y por compresión.

Tomando en cuenta los numerosos experimentos a que se han su­

jetado las muestras de caliza se ha visto que el factor de mayor impor­

tancia en la conservación de sus oquedades y planos de fractura abiertos

es el de la temperatura de descomposición, la cual ocurre a la pro­

fundidad aproximada de 1 5 , 0 0 0 metros; sin embargo, la abundancia

de rocas ígneas en la sección sedimentaria en muchas regiones puede

l imitar esta profundidad a no más de 1 0 , 0 0 0 metros.

10"—Como contestación a la segunda pregunta cabe reflexionar

que a pr imera vista cualquier hidrocarburo líquido debería entrar

en ebullición y disiparse como gas debido al intenso calor existente

en las profundidades de la corteza terrestre ( 3 3 0 grados centígrados

a los 1 0 , 0 0 metros) ; sin embargo además de la alta temperatura, este

líquido está sometido a muy altas presiones, los cuales elevan su punto

de ebullición y lo pueden conservar en estado líquido, llegándose a la

conclusión que, mientras la roca sedimentaria contenga huecos, existe

la posibilidad de la presencia de petróleo y de gas a grandes profun­

didades.

1 1 ' — S i todos los conceptos anteriores, se aplican a las cuencas

sedimentarias conocidas en nuestro territorio podemos considerar que

existen las condiciones favorables regionales para la existencia de ya­

cimientos petrolíferos y de gas en la mayor parte de ellas, especialmente

en la parte central donde la masa de los sedimentos tiene su mayor

espesor y que están a profundidades fuera del alcance de las barrenas

actuales, o sea toscamente, a más de 6 , 0 0 0 metros.

Entre los ejemplos más importantes, tomados del trabajo del

Ing. Manuel Alvarez, titulado "Futuras Provincias Petroleras de Mé­

xico", está la cuenca sedimentaria del Río Bravo, o cuenca de Burgos,

con espesor estimado de 8 0 0 0 metros.

L a s cuencas sedimentarias entre el río Soto L a Marina y el río

Nautla no perecen presentar grandes espesores de sedimentos en el te­

rreno correspondiente a la Llanura Costera.

Más al sur, en la Cuenca de Veracruz, se estima que la masa sedi­

mentaria excede a los 6 , 0 0 0 metros de espesor.

En todo el sueste de México, desde el Istmo de Tehuantepec hasta

JORGE L . C U M M I N G

2 6 6 B O L E T Í N DE LA ASOCIACIÓN

Campeche, se estima que el espesor de los sedimentos sobrepasa a los

6 , 0 0 0 metros y puede llegar a los 1 0 , 0 0 0 y finalmente las cuencas sedi­

mentarias potentes de la Península de Baja California: la de Punta

Eugenia-Abreojos con espesor estimado de 1 0 , 0 0 0 metros.

A estas cuencas listadas en el trabajo del Ing. Alvarez antes ci­

tado es menester tomar en cuenta otras no discutidas por él y que

también pueden incluirse entre aquellas que presentan caracter ís t icas

regionales favorables para contener yacimientos de hidrocarburos muy

profundos, tales cuencas son :

L a ocupada por sedimentos marinos cretácicos y jurásicos que

descansan sobre series del Paleozoico en una extensa parte del oriente

del Estado de Chihuahua y parte del Estado de Coahuüa; por el resul­

tado obtenido con los sondeos de exploración ejecutados en la esquina

noreste del Estado de Chihuahua por Petróleos Mexicanos, se estima

que la potencia de la serie sedimentaria en gran parte de la región

puede sobrepasar los 6 , 0 0 0 metros.

L a Península de Yucatán , cuya constitución geológica nos es cono­

cida en solo puntos muy aislados por medio de sondeos, también sugiere

la existencia de grandes espesores sedimentarios comparables en algunas

partes a los estimados para la región tabasqueña.

Por último queda la enorme extensión de la P lataforma Conti­

nental que bordea nuestras costas con el Golfo de México, cuyas posi­

bilidades de contener petróleo a poca profundidad han sido ya compro­

badas con el descubrimiento y explotación de los campos de Tortu-

guero y de Rabón Grande; pero quedan todavía más abajo masas s;edi-

mentarias con posibilidades potenciales productoras en espesores que

sobrepasan los 9 , 0 0 0 metros.

P a r a llegar a explorar estas posibilidades de gran profundidad y

comprobarlas con la barrena hemos de esperar al perfeccionamiento

y construcción de los medios mecánicos adecuados p a r a llegar a esas

profundidades y a conclusiones económicos que justifiquen la empresa.

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