Geología del Petróleo - Migración del Petróleo

Dado que los reservorios de petróleo se encuentran en rocas porosas y permeables, como areniscas y calizas, aunque como se ha visto hasta ahora, el petróleo se desarrolla en rocas generadoras como arcillas, es claro que debe haber una migración del petróleo.
Está aceptado en general que los hidrocarburos deben haber sido formados en una roca generadora antes de que la migración se efectúe, es decir que son los hidrocarburos mas no la roca generadora, la que migra. Se tiene el interrogante acerca de como ocurre esta migración,
pues los sedimentos de arcilla son sumamente impermeables.
De como puede esto ser posible, será explicado, pero vale la pena destacar que aún durante la migración, si los hidrocarburos están aun dentro de la ventana del aceite, especialmente a la temperatura de formación a través de la cual está migrando, puede estar ocurriendo
fraccionamiento térmico y desarrollo de hidrocarburos. Si esto es posible, entonces quizá también puede ser que la migración ocurra antes de que ocurra completamente la maduración, y el fraccionamiento térmico este produciendo hidrocarburos durante la migración.

Geología del Petróleo - Maduración del Petróleo Parte 2

A medida que la materia orgánica se descompone y transforma durante la diagénesis, la materia orgánica (biopolímeros) se transforma en geopolímeros conocidos como Kerógeno. La naturaleza y la composición exacta del Kerógeno dependerán de la composición de la materia orgánica original.

Debido al soterramiento continuado y al incremento de temperatura, la descomposición térmica resultante y fraccionamiento posterior durante la catagénesis se generarán hidrocarburos a partir del Kerógeno.

Una ventana de líquido o aceite, un rango de temperatura durante el cual la generación del petróleo puede tener lugar, determinara el éxito de este proceso. Esto dependerá de la profundidad de soterramiento y del gradiente geotérmico local.

Si la temperatura es muy baja, el fraccionamiento térmico no ocurrirá.
Si es muy alta, el proceso será muy extremo, y aunque pueden resultar hidrocarburos y gas, los hidrocarburos más pesados se ‘cocinarían’ y ‘carbonizarían’ a un residuo sólido. Este proceso, conocido como metagénesis, se piensa que comienza con temperaturas a partir de alrededor
de 200 °C.
La máxima generación de petróleo, es decir la ventana optima, ocurre aproximadamente en el rango de 100 a 180 °C.

Geología del Petróleo - Maduración del Petróleo Parte 1

Ya se ha visto que el ambiente ideal para la generación de petróleo es el rápido soterramiento de una gran cantidad de material orgánico en un ambiente de arcilla inorgánica deficiente de oxigeno.

Si el ambiente fuera totalmente anaeróbico, la descomposición bacterial produciría metano y sulfuro de hidrógeno. Sin embargo, con una cierta cantidad de oxigeno disuelto en el agua coral, la descomposición resultara en la producción de dióxido de carbono, agua e hidrocarburos livianos.

Cualquier oxigeno libre se usará en esta descomposición inicial de la materia orgánica por las bacterias que participan en el proceso. Una vez se elimine el oxigeno libre, el material orgánico restante tiene un buen potencial de ser convertido a hidrocarburos.
El mecanismo exacto de esta alteración no se entiende aun completamente, pero parece que pude ser una combinación de estos procesos:

• La descomposición bacterial continuará hasta que las bacterias no puedan sobrevivir más en las condiciones de temperatura y presión crecientes a medida que se lleva a cabo el soterramiento.
• Baja degradación térmica en las últimas etapas de la diagénesis ( menor de 50 a 65°C)
• Reacciones catalíticas ocasionadas por metales o minerales en el agua de poro pueden conducir a una mayor descomposición de la materia orgánica.
• La descomposición radioactiva también se ha considerado como un factor en este proceso debido a la cantidad de energía que se libera durante la descomposición de elementos radioactivos, y también al hecho que las rocas generadoras generalmente son arcillas finas y oscuras con un contenido radioactivo extremadamente alto.
• Cuando se incrementa la temperatura (y la presión) debido al soterramiento continuo, se tiene como concepto generalizado que el proceso térmico consiste en la descomposición de la materia orgánica en hidrocarburos cada vez más pequeños. Este proceso ocurre más tarde durante el soterramiento cuando las temperaturas mayores de 50 a 65 °C conducen a la catagénesis en vez de a la diagénesis, de los sedimentos.
• La profundidad exacta a la que esto ocurra dependerá de los gradientes térmicos locales.

Geología del Petróleo - Generación del Petróleo Parte 2

Debe haber una fuente de sedimentos inorgánicos que aseguren un rápido soterramiento y preservación de la materia orgánica.
El sedimento ideal será limolita o arcilla, pues esta proporcionara sedimentos empacados e impermeables que no permitirán el paso de aguas portadoras de oxigeno.
El sedimento debe permanecer ‘in situ’ suficiente tiempo para que se deposite una capa de materia orgánica de suficiente grosor.
La depositacion de sedimentos y la subsistencia resultante del depósito debe ser tal que ocurra soterramiento, compactación y diagénesis de los sedimentos.
Bajo compactación normal,, el agua contenida en los espacios porales de los sedimentos será forzada a salir, en forma tal que los sedimentos se volverán cada vez más compactos e impermeables. Esto proporcionara el sello para la fuente de material orgánico y evitar cualquier ingreso de agua portadora de oxigeno. (Nótese que el proceso de expulsión del agua, también proporciona el medio para la migración primaria como podrá verse más adelante.)

Geología del Petróleo - Generación del Petróleo Parte 1

Aunque se acepta que el petróleo tiene un origen orgánico, existen muchas cuestiones sin resolver respecto al proceso real mediante el cual la materia orgánica se transforma en hidrocarburos.

Como primera medida se necesita determinar la fuente del material orgánico. Una vez hecho esto, se debe considerar que los desechos orgánicos se descomponen en presencia del oxigeno. Para que un material ‘sobreviva’ el tiempo suficiente para que se transforme en petróleo, se debe buscar que una depositación se efectúe en un ambiente anaeróbico.

En tierra, la fuente de material orgánico es vegetación muerta ( de mucho mayor importancia que la vida animal) pero obviamente, en circunstancias normales, la vegetación se descompone en la atmósfera rica en oxigeno.

En ambientes sub-acuáticos como pantanos y barrizales, este material puede acumularse en cantidades suficientemente grandes que se descompongan y se preserven como turba. Sometida a presión y temperatura crecientes debido al soterramiento y a la compactación, el agua y el gas son expulsados de la turba para dejar carbón.

El gas natural, o metano, es un producto asociado a este proceso. Aunque generalmente es una fuente menor de petróleo, el carbón como fuente de metano ha sido explotado con indudable éxito en los Estados Unidos y es una actividad en creciente exploración en otras partes del mundo, incluyendo Europa y Canadá.

En el ambiente marino, las mayores fuentes de desechos orgánicos son micro-organismos como el plancton y animales (foraminíferos.)No sólo están presentes en grandes cantidades sino que son extremadamente ricos en compuestos orgánicos como proteínas y lípidos, elementos que siendo ricos en carbón y en hidrógeno, son un excelente material básico para la generación de petróleo. Cuando estos organismos mueren y caen al lecho marino, se van enterrando con material inorgánico como arcilla, limo y sedimentos arenosos.

Para que haya una posibilidad de que se genere petróleo a partir de esta fuente, ciertos criterios óptimos deben cumplirse:

Se ha evitado la oxidación diagenética temprana del material orgánico Este puede haber sucedido por el rápido soterramiento y sedimentación o debido a un ambiente casi anaeróbico en las aguas deposicionales.

Geología del Petróleo

‘Petróleo’ es un término aplicado a los hidrocarburos que se encuentran en la corteza terrestre, sea en forma gaseosa, líquida o sólida.

En términos de exploración petrolera, las rocas sedimentarias, especialmente las cuencas sedimentarias, contienen acumulaciones comerciales de petróleo. Esto sencillamente es debido a que las rocas sedimentarias contienen la fuente material para la generación de hidrocarburos y además las rocas sedimentarias poseen las características que se requieren para que se acumulen los hidrocarburos.

Petrología Introductoria - Tipos de Rocas - Rocas de tipo Orgánico y Químico