Módulo 9

1

TIPOS DE TRAMPASEL SISTEMA PETROLERO

TIPOS DE TRAMPAS

• Estructurales: controladas por estructuras geológicas (fallas, pliegues, etc.).

• Estratigráficas: controladas por las relaciones estratigráficas de los cuerpos sedimentarios, sean éstas depositacionales o postdepositacionales.

• Mixtas: controladas tanto por factores estructurales como estratigráficos (p.e. diapiros)

LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICASCOMO TRAMPAS

A. FALLAS: Separan bloques que muestran movimiento relativo entre ellos. Deformación frágil con desplazamiento.

B. PLIEGUES: Deformaciones onduladas con forma de cresta y seno. Deformación dúctil.

C. DIACLASAS: Patrones de fracturas (visibles o no a simple vista) que muestran ningún o mínimo desplazamiento. Deformación frágil.

FALLAS: CLASIFICACIÓN

1. Fallas con desplazamiento de rumboSubverticales o verticales, separan bloques sin rechazo vertical pero si horizontal. Sinónimos: falla transcurrente o de rumbo. 1.1. Dextrógiras1.2. Levógiras 

2.       Fallas con desplazamiento vertical2.1. Directas2.2. Inversas

3.        Fallas con desplazamiento vertical y de rumbo.

Módulo 9

2

ESQUEMAS DE CLASIICACIÓN DE FALLAS

Esquemas de clasificación sobre la base de la orientación del rechazo del plano de falla. 

a. Con desplazamiento de inclinación.b. Con desplazamiento de rumbo (falla transcurrente o de rumbo: 

Dextrógiras o Levógiras. c. Con desplazamiento oblicuo.

a                                                                                  b 

c             

c

ESQUEMAS DE CLASIICACIÓN DE FALLAS

Esquemas de clasificación sobre la base del desplazamiento aparente de bloques.a. Directab. Inversa

a 

b 

b

ESQUEMAS DE CLASIICACIÓN DE FALLAS

Esquemas de clasificación sobre la base del desplazamiento aparente de bloques.a. Directab. Inversa TIPO DE FALLA DIRECTA INVERSA DE RUMBO O 

TRANSFOMANTE

ESTILO DE LADEFORMACIÓN

COMPRESIÓN EXTENSIÓN TRANSCURRENCIA

ORIENTACÓN DEL ESFUERZO

EL RECHAZO VERTICAL ES DOMINANTE

EL RECHAZO VERTICAL ES DOMINANTE

NO HAY RECHAZO VERTCAL

Módulo 9

3

ESQUEMAS DE CLASIICACIÓN DE FALLAS

Esquemas de clasificación sobre la base del ángulo de inclinación del plano de falla.

a. de alto ángulo (mayores a 45º)b. de bajo ángulo (menores a 45º)

Esquemas de clasificación sobre la base del patrón de fallas.a. paralelasb. horse y grabenc. radialesd. corrimientos

RECORDAR JERARQUÍAS DE

FALLAS(maestras, secundarias, retrocorrimientos, etc.)

TIPOS DE CIERRES DE TRAMPAS CONTROLADAS POR FALLAS DIRECTAS E INVERSAS

IMPORTANCIA DE LAS FALLAS EN LA CIRCULACIÓN DE FLUIDOS

Pueden actuar como barreras (trampas) o como conductos

Dos situaciones deben ser consideradas: 1. circulación de fluidos a lo largo y 2. a través del plano de falla.

Aspectos: 1. la sobrepresión debe compensar la presión de fractura para permitir que la falla siga abierta, 2. brechas de falla, 3. cementación de la brecha.

Módulo 9

4

LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICASCOMO TRAMPAS

A. FALLAS: Separan bloques que muestran movimiento relativo entre ellos. Deformación frágil con desplazamiento.

B. PLIEGUES: Deformaciones onduladas con forma de cresta y seno. Deformación dúctil.

C. DIACLASAS: Patrones de fracturas (visibles o no a simple vista) que muestran ningún o mínimo desplazamiento. Deformación frágil.

PLEGAMIENTOS

PLEGAMIENTOSa. Anticlinalesb. Sinclinales

c. Domos

Módulo 9

5

PLEGAMIENTOS (a) Paralelos (b) En chevron (c) Similares (d) Verticales (e) Inclinados (f) recumbentes (g) Con plano

axial curvado

Módulo 9

6

LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICASCOMO TRAMPAS

A. FALLAS: Separan bloques que muestran movimiento relativo entre ellos. Deformación frágil con desplazamiento.

B. PLIEGUES: Deformaciones onduladas con forma de cresta y seno. Deformación dúctil.

C. DIACLASAS: Patrones de fracturas (visibles o no a simple vista) que muestran ningún o mínimo desplazamiento. Deformación frágil.

CLASIFICACIÓN GENÉTICA DE DIACLASAS Diaclasas tectónicas (tectonic joints), se forman a

profundidad por movimientos tectónicos con participación secundaria “bombeada” a la superficie de ruptura alcanzando presiones anormalmente altas.

Diaclasas hidráulicas (hydraulic joints), también se forman a profundidad pero debido a altas presiones de fluidos con mínima (o sin) intervención tectónica(importantes en yacimientos con efecto de sobrepresión).

Diaclasas de alivio (unloading joints) se forman cerca de la superficie después de la exhumación de la secuencia .

Diaclasas de liberación (release joints) similares a lasanteriores pero su orientación esta determinada por patrones de fracturas preexistentes.

1. Patrones de diaclasas en los campos de esfuerzos.

2. Relación entre diclasas y otras estructuras geológicas.

Módulo 9

7

LAS TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS

Son aquellas que no son formadas por estructuras geológicas.

Eventualmente pueden combinarse con estructuras originando trampas combinadas.

Históricamente han sido mucho menos reconocidas que las estructurales y de echo en muchos casos su detección ha sido accidental durante el desarrollo de yacimientos en producción.

Son mucho más difíciles de detectar en imágenes sísmicas que las trampas estructurales.

Se generan por procesos: (a) depositacionales, (b) erosion‐depositación, (c) intrusión, (d) diagénesis o (e) variación en lascaracterísticas del fluido poral.

TRAMPAS: OBSERVACIONES PREVIAS

El concepto de trampa estructural se origina con William Logan en 1844 durante la explotación de un yacimiento sobre una estructura anticlinal en Canadá.

White (1885) aplica la idea de buscar yacimientos en estructuras anticlinales.

Poco interés en una sistematización del sistema de trampas. Mucho interés en el estudio individual. Buenos resultados a nivel de yacimiento individual poca predictibilidad.

A partir de la mitad del siglo XX comienzan a aparecer modelos de clasificación de trampas, tanto estratigráficas como estructurales

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Vincelette et al., 1996)

Sistema: define el control geológico de la trampa (estructural, estratigráfico o hidráulico)

Régimen: catacteriza el proceso que ha formado la trampa (de ser estructural  si el régimen es de falla, plegamiento etc.)

Clase: geometría y/o composición (onlap, acuñado, erosivo, etc.)

Familia: génesis de la trampa (p.e. valle fluvial inundado, abultamiento carbonático limitado por pelitas transgresivas). 

TRAMPAS: LA CLASIFICACIÓN DE VINCELETTE Y OTROS (1999)

SISTEMA DE TRAMPAS ESTRUCTURALES

1. Régimen de plegamiento2. Régimen de falla3. Régimen de fractura

SISTEMA DE TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS

1. Régimen depositacional2. Régimen erosivo3. Régimen diagenético

SISTEMA DE TRAMPAS HIDRÁULICO

1. Régimen de sobrepresión2. Régimen de temperatura3. Régimen de composición 

delos fluidos.

Módulo 9

8

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Vincelette et al., 1996): ejemplo en trampa con sistema primario

únicamente

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Vincelette et al., 1996): ejemplo en trampa con sistema primario y

secundario

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Vincelette et al., 1996): LAS TRAMPAS HIDRÁULICAS

Son acumulaciones de petróleo o gas en las cuales el elemento que define la trampa son las condiciones físicas o químicas del fluido que se encuentra en el reservorio. Se reconocen tres tipos principaes: 1. Trampas definidas por diferenciales de presión, 2. trampas definidas por diferenciales de temperatura y 3. trampas definidas por la composición de fluidos.

Trampas definidas por diferenciales de presión: La P de los fluidos controlan o modifican los elementos de la trampa. Por ejemplo, la sobrepresión puede mantener, crear o destruir la porosidad, idem modificando la roca sello. Gradientes hidrodinámicos pueden causar la inclinación de la superficie agua‐petróleo o petróleo‐gas.

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Vincelette et al., 1996): LAS TRAMPAS HIDRÁULICAS

Trampas definidas por diferenciales de temperatura: muy bajas T y alta P pueden tornar sólidos los gases de hidrocarburo.

Trampas definidas por la composición de fluidos: p.e. petróleo atrapado por barreras de petróleo muyviscoso (asfalto, tar) o hidrocarburos sólidos (albertita, gilsonita, or grahamita).

Módulo 9

9

CLASIFICACIÓN DE TRAMPAS (Allan et al., 2006) Las trampas estratigráficas e hidráulicas se combinan en un solo sistema.

Incorpora las trampas de fractura (diaclasas) en las que no existe un origen estructural evidente.

Siguiendo a Vincelette reconoce un orden jerárquico para las trampas: Sistema, Régimen, Clase y Familia.

Reconoce 5 sistemas de trampas estratigráficas‐hidráulicas:

1. Depositacional.2. Erosivo3. Intrusivo4. Diagenético5. Hidráulico  

TODAS PERTENECEN AL SISTEMA DE TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS-HIDRÁULICAS

TODAS PERTENECEN AL SISTEMA DE TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS-HIDRÁULICAS

TODAS PERTENECEN AL SISTEMA DE TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS-HIDRÁULICAS

Módulo 9

10

TODAS PERTENECEN AL SISTEMA DE TRAMPAS ESTRATIGRÁFICAS-HIDRÁULICAS

EL PROBLEMA DE LA HETROGENEIDAD EDE LOS RESERVORIOS

EL PROBLEMA DE LA HETROGENEIDAD EDE LOS RESERVORIOSClasificación de Krause et al., 1987

Microscópica (o pore/grain‐scale): Por petrografía, porofacies !!!!

Mesoscópica (o well‐scale): En coronas. Rasgos de estratificación.

Macroscópica (o interwell‐scale): Entre pozos (sísmica 3D). Cambios faciales de escala reducida. 

Megascópica (o fieldwide heterogeneities: Arquitectura de reservorios. 

EL SISTEMA PETROLERO (petroleum system)

El sistema petrolero es un concepto geológico unificador que incluye al conjunto de rocas generadoras de

hidrocarburos y a todos los elementos relacionados a la acumulación de gas y petróleo.

Módulo 9

11

Elementos del sistema petrolero

--Generación (rocas generadoras)

--Migración

--Roca reservorio

--Sistema de entrampamiento (incluyendo sello)

--Sobrecarga de roca

«Todos estos elementos deben ser mensurados en tiempo y espacio»

EJEMPO DE DEFINCIÓN DE UN SISTEMA PETROLERO

Mandal–Ekofisk(!) Petroleum System

El sistema petrolero Mandal–Ekofisk(!) se encuentra en el graben central del mar del norte contiene 21.4 billion bbl of oil and 39.4 trillion ft3

de gas en 39 fields . La edadde los reservorios varía entre el Devónico y el

Terciario aunque el 85% del petróleo se encuentra en reservorios de la Fm. Ekofisk (Cretácico

superior).

EJEMPO DE DEFINCIÓN DE UN SISTEMA PETROLERO

EJEMPO DE DEFINCIÓN DE UN SISTEMA PETROLERO

Módulo 9

12

EJEMPO DE DEFINCIÓN DE UN SISTEMA PETROLERO

Elementos del sistema petrolero

--Generación (rocas generadoras)

--Migración

--Roca reservorio

--Sistema de entrampamiento (incluyendo sello)

--Sobrecarga de roca

«Todos estos elementos deben ser mensurados en tiempo y espacio»

EJEMPLO DE LA DEFNICIÓN DE SISTEMAS PETROLEROS EN LA CUENCA NEUQUINA

(Fuente Villar et al., 2005)EJEMPLO DE LA DEFNICIÓN DE SISTEMAS PETROLEROS EN 

LA CUENCA NEUQUINA(Fuente Villar et al., 2005)5 SISTEMAS PETROLEROS

1. SISTEMA PETROLERO DEL ÁREA SUR DE LA DORSAL2. SISTEMAS PETROLERO DEL ÁREA DORSAL DE HUINCUL 

3. SISTEMA PETROLERO DEL FLANCO NORTE DE LA DORSAL DE HUINCUL 4. SISTEMA PETROLERO DEL ÁREA LOMA NEGRA5. SISTEMA PETROLERO DEL ÁREA ESTANCIA VIEJA

Módulo 9

13

EJEMPLO DE LA DEFINICIÓN DE SISTEMAS PETROLEROS EN LA CUENCA NEUQUINA

SISTEMA PETROLERO DEL ÁREA SUR DE LA DORSAL DE HUINCUL

(nombre)

Vaca Muerta- Quebrada del Sapo (!)(Partes: roca geneadora-roca reservorio !.?)