Trampas de Petróleo o de Hidrocarburos

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Trampas de Petróleo o de Hidrocarburos en Geología

Las trampas consisten en rocas porosas de depósito superpuestas por rocas apretadas (de baja permeabilidad) que no permiten el paso del petróleo o el gas. Éstas deben formar estructuras cerradas en la parte superior de manera que recojan el petróleo y el gas, que es más ligero que el agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] Podemos pensar en un colector de petróleo como un barril o un cubo al revés que puede llenarse con petróleo que sube a través del agua hasta que se llena. El punto donde el petróleo puede filtrarse de esta estructura se llama el punto de derrame. El cierre es la máxima columna de petróleo que la estructura puede sostener antes de filtrarse a través del punto de derrame.

Pormenores

Los hidrocarburos también pueden filtrarse a través de la roca del cierre.

Puede que la roca de la tapa no sea 100% eficaz para impedir el flujo ascendente de hidrocarburos, pero éstos se seguirán acumulando si la tasa de fuga es menor que la tasa de suministro hasta la trampa. Las rocas de la tapa no son totalmente impermeables con respecto al agua, pero pueden ser impermeables al petróleo y al gas debido a la resistencia capilar en los pequeños poros.

Las trampas pueden clasificarse según el tipo de estructura que las produce. Distinguimos entre:

• Trampas estructurales que se forman por deformación estructural (plegamiento, abombamiento o falla) de las rocas.
• Trampas estratigráficas que están relacionadas con características primarias en las secuencias sedimentarias y no requieren deformación estructural como fallas o pliegues. Puede tratarse de areniscas que se pellizcan en los esquistos debido a cambios primarios en las facies.

Es importante establecer cuándo se formaron las trampas estructurales en relación con la migración del petróleo.

Detalles

Las estructuras formadas después de la fase principal de maduración de la roca madre y la migración asociada no serán trampas eficaces.Entre las Líneas En algunos casos, las trampas formadas tardíamente pueden recoger el gas que normalmente se genera y migra más tarde que el petróleo.

En cambio, las trampas estratigráficas han estado ahí todo el tiempo, y el momento de la migración no es tan importante.

Puntualización

Sin embargo, pueden depender de una ligera inclinación de los estratos involucrados.

Trampas estructurales

Cúpulas anticlinales

Las cúpulas formadas por el diapirismo u otros procesos pueden formar cierres en todas las direcciones (cierre en cuatro direcciones). Un simple anticlinal no es suficiente para atrapar el petróleo. Se necesitan anticlinales con una culminación axial para proporcionar un cierre en cuatro direcciones. Esto significa que el eje del pliegue debe sumergirse en ambas direcciones.

Las trampas anticlinales pueden formarse en asociación con las fallas. Esto es especialmente cierto en relación con las fallas de crecimiento (roll-overs) (ver abajo), pero también con las zonas de empuje.

Cúpulas salinas

Los domos de sal se forman porque la sal (gravedad específica c.1.8-2.0) es más liviana que la roca superpuesta y, por lo tanto, la sal “flota” hacia arriba debido a la flotabilidad. Los minerales de sal cuantitativamente más importantes son la halita (NaCl – densidad 2,16 g/cm3), el yeso (CaSO4. 2H2O – densidad 2,32 g/cm3). La anhidrita (CaSO4 – densidad 2,96 g/cm3) es demasiado densa para contribuir a la formación de diapiros.

Para que la sal se mueva hacia arriba y forme una cúpula salina, se requiere un cierto grosor de sobrecarga y los lechos de sal mismos deben tener un grosor mínimo de 100-200 m. El movimiento ascendente de la sal a través de la secuencia superpuesta, y la deformación resultante de esta última, se denomina halocinética o tectónica de la sal.

La velocidad del movimiento de la sal es extremadamente lenta y una cúpula puede tardar varios millones de años en formarse.

Puntualización

Sin embargo, los movimientos de la superficie de la Tierra también pueden registrarse en la historia reciente, como es el caso de la Dinamarca costera. La sal puede atravesar las rocas superpuestas y subir a la superficie, o formar intrusiones en sedimentos más jóvenes. Si se ha depositado yeso, éste se alterará en anhidrita a aproximadamente 1 km de profundidad de enterramiento, con la consiguiente compactación del 40% y el aumento de la densidad eliminará la flotabilidad en relación con los sedimentos circundantes. Una expansión comparable ocurre cuando la anhidrita ascendente entra en contacto con las aguas subterráneas y vuelve a convertirse en yeso.

Se pueden crear trampas (1) en las capas por encima del domo salino, (2) en la parte superior del domo salino (cap rock), (3) en los lechos que están fallados y vueltos contra la estructura salina y (4) a través de pellizcos estratigráficos de los lechos alrededor del domo salino.

Informaciones

Los depósitos pueden formarse por disolución y brechas en la parte superior de las cúpulas de sal.

La tectónica salina es de gran importancia en muchas regiones petrolíferas donde hay gruesos depósitos de sal en las secuencias de margen pasivo (véase más en esta plataforma) del Atlántico Sur y el Golfo de México.Entre las Líneas En el este de EE.UU. encontramos extensas extensiones con sal silúrica, y en Texas y Nuevo México tenemos sal pérmica.
Las capas de sal son la roca de cobertura ideal debido a la baja permeabilidad de la sal y a sus propiedades dúctiles, que evitan la fractura y las fugas.

Los depósitos de sal son particularmente comunes en el Permo-Triásico alrededor del Atlántico. Esto se debe a que antes de la apertura del Atlántico había vastas áreas con cuencas controladas por fallas (fisuras) en medio de un supercontinente (América + Europa, Asia y África) con poca precipitación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Hoy en día encontramos condiciones similares alrededor del Mar Rojo y el Mar Muerto. La sal del Pérmico Zechstein en Alemania y Dinamarca continúa debajo del Mar del Norte, y los movimientos halotectónicos han formado estructuras en forma de cúpula en la Tiza, por ejemplo en la zona de Ekofisk.

Anticlinales de crecimiento

Se trata de estructuras en forma de cúpula que se forman cuando una parte de una cuenca se hunde más lentamente que sus alrededores, lo que da lugar a una menor sedimentación en la parte más alta. El espesor de los sedimentos disminuye hacia el centro del domo, que también se compacta menos que los sedimentos más gruesos adyacentes y contribuye así a la formación de una estructura anticlinal.

Detalles

Los anticlinales de crecimiento se forman al mismo tiempo que la acumulación de sedimentos, no a través de un plegamiento posterior.

Los anticlinales de crecimiento pueden formarse por encima de cúpulas salinas, arrecifes o altos de sótanos enterrados, mediante la compactación diferencial.

Trampas de falla

En las trampas de fallas, el plano de la falla forma parte de la estructura que atrapa el petróleo e impide su posterior migración hacia arriba.

Una Conclusión

Por lo tanto, el plano de la falla debe estar sellado para el flujo vertical de petróleo a fin de funcionar como una barrera y una roca de tope para las rocas del yacimiento. Si la roca del yacimiento se yuxtapone a una arenisca u otras rocas permeables, la falla también debe ser impermeable para el flujo a través del plano de la falla.

Puntualización

Sin embargo, lo más frecuente es que la roca del yacimiento se yuxtaponga a una pizarra o roca fangosa apretada y que la falla se selle en la mayoría de los casos. Cuando hay arenisca a ambos lados del plano de la falla, la permeabilidad a través de ella dependerá, entre otras cosas, de cuánta arcilla se ha embadurnado a lo largo del plano de la falla de unión de las arcillas adyacentes durante la falla. A mayores profundidades (>3-4 km) puede haber cambios diagenéticos como la cementación de cuarzo, que puede hacer que el plano de falla sea menos permeable.

El desplazamiento a lo largo de las fallas puede ser tanto vertical (fallas normales) como horizontal (fallas de deslizamiento de golpe). Las fallas inversas son fallas en las que el muro colgante se desplaza hacia arriba en relación con el muro de base debajo del plano de la falla. Son típicas de las zonas con grandes tensiones horizontales, es decir, debido a la convergencia de los movimientos de las placas. Las fallas de crecimiento son impulsadas por el deslizamiento de la gravedad a lo largo de planos de falla curvos (lístricos) y son típicas de secuencias sedimentarias como deltas depositados con sedimentación relativamente rápida.

El plano de la falla a menudo (aunque no siempre) está sellado y puede impedir que el petróleo y el gas migren más hacia arriba.

Puntualización

Sin embargo, las trampas de petróleo se forman con igual frecuencia en los anticlinales de la parte superior del plano de la falla. Estos son anticlinales de vuelco. Debido a que la falla está activa durante la sedimentación, las capas en el lado descendente serán más gruesas. El nombre falla de crecimiento se remonta a los primeros días de la exploración petrolera sin datos sísmicos. Se notó que las capas habían “crecido” en espesor en los pozos del lado de la falla que se derrumbó. El desplazamiento de los lechos disminuye hacia arriba a lo largo del plano de la falla. Las fallas más pequeñas y antitéticas a menudo se desarrollan en dirección opuesta en los lechos que se giran hacia el interior del plano de la falla principal. Las fallas de crecimiento tienden a tener una baja permeabilidad y pueden contribuir en gran medida a la reducción de la circulación de agua porosa en las cuencas sedimentarias, y a menudo encontramos arcilla poco compactada, que puede convertirse en diapiros de arcilla en asociación con las fallas de crecimiento.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Trampas estratigráficas

Se trata de trampas que se deben parcial o totalmente a la variación de las facies o a las inconformidades, y no principalmente al resultado de la deformación tectónica.

Pormenores

Las arenas porosas y permeables que se hunden en rocas menos permeables, por ejemplo, el esquisto (Figs. 1.11 y 1.12) son buenos ejemplos.

Más Información

Las islas de barrera suelen formar trampas estratigráficas porque pueden estar separadas de la costa por facies lagunares de grano fino. Los principales tipos son:

• Las areniscas de los canales (véase qué es, su definición, o concepto, y su significado como “canals” en el contexto anglosajón, en inglés) fluviales pueden estar aisladas y rodeadas de sedimentos impermeables ricos en arcilla, o pueden estar plegadas de manera que se obtenga una combinación de trampas estratigráficas y estructurales.
• Canales submarinos y turbiditas de arenisca en estratos ricos en esquisto. Aquí a menudo encontraremos pellizcos de capas permeables en el buzamiento del pie del talud continental. Esto dará lugar a trampas estratigráficas sin que sea necesario un mayor plegado.
• Los arrecifes a menudo forman trampas estratigráficas. La estructura de un arrecife se proyecta hacia arriba desde el lecho marino y a menudo tiene sedimentos de esquisto que lo rodean, de modo que el petróleo podría migrar desde el esquisto hacia la estructura del arrecife.
• Trampas relacionadas con las inconformidades.
  

  Pormenores

  Las areniscas u otras rocas porosas pueden estar superpuestas a una inconformidad angular por pizarras u otros sedimentos apretados, formando una trampa debajo de la inconformidad.

  Pormenores

  Las alturas topográficas del sótano superpuestas con lutitas también pueden proporcionar buenas trampas en las rocas fracturadas del sótano. Recuerden que el petróleo puede migrar hacia arriba en rocas estratigráficamente más bajas.Entre las Líneas En China hay numerosos ejemplos de este tipo de trampas.

Gran parte del petróleo generado en las cuencas sedimentarias no ha quedado atrapado en los yacimientos, sino que ha llegado a la superficie en el lecho marino o en tierra. Allí es entonces descompuesto por las bacterias y se convierte en petróleo pesado, que no es muy tóxico.Entre las Líneas En California hay muchos ejemplos de filtraciones naturales de petróleo que pueden observarse a lo largo de las carreteras, en la playa y también mar adentro.

Datos verificados por: LI

Materia Orgánica en la Geología del Petróleo

Véase información acerca de la Materia Orgánica en la Geología del Petróleo.

Recursos

Véase También

Falla de la roca de origen
Las rocas bituminosas
Trampa petrolífera
Fuente controlada electromagnética
Plano de la cuenca sedimentaria
Trampa estratigráfica
Roca del depósito
Geología Económica, Petróleo, Ciencias de la Tierra, Geología, Estratigrafía, Sedimentología, Hidrocarburos
La extracción de petróleo
Recuperación mejorada del petróleo

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