Presentación enfocada a la petrografía orgánica: macerales, clasificación, metodología de análisis y algunas aplicaciones en el industria petrolera. Espero y les sea de interés.

1. Petrografía orgánica aplicada a los
sistemas petroleros
Por. Ing. Genaro de la Rosa Rodríguez Sabinas, Coahuila. Mex. 2017

2. Contenido
 Objetivo
 Carbonificación
 Kerógeno
 Sistema petrolero
 Petrografía orgánica
 Trabajo de campo y muestreo
 Preparación y análisis de reflectancia
 Aplicación de la petrográfica orgánica
 International committee for coal and organic petrology (ICCP)
 Conclusiones

3. Objetivo
 Explicar los elementos y procesos que componen un sistema petrolero.
 Mostar la metodología de la Petrográfica Orgánica, componentes, análisis y
aplicaciones en los sistemas petroleros.
 Informar que es el International committee for coal and organic petrology (ICCP), los
programas de acreditación que ofrecen y un panorama de participación a nivel
internacional.

4. Carbonificación
Es el proceso geológico de formación de materiales con contenido creciente de carbono (turbas y carbones minerales) a partir
de materiales orgánicos que se encuentran en la corteza terrestre por transformación gradual a temperaturas moderadas y a
alta presión.
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Carbonificaci%C3%B3n
Craqueo geotérmico

5. Turba
Lignito
Bituminoso
Antracita
Enterramiento
FUENTE: Stefanova-Milenkova, Katia (2005)
Rango
Roca sedimentaria, orgánica y combustible, formada por la acumulación de restos vegetales, que
han sufrido un proceso de evolución a lo largo de su historia geológica (Ma).
Carbón

6. Kerógeno
 Es una mezcla de compuestos químicos orgánicos presentes en las rocas sedimentarias.
 Son insolubles en los solventes orgánicos comunes, debido a su enorme peso molecular.
FUENTE: OILFIELD REVIEW, VOL 23, No. 2. SCHLUMBERGER

7. FUENTE: OILFIELD REVIEW, VOL 23, No. 2. SCHLUMBERGER
Maduración del kerógeno :
 Diagrama de Van Krevelen modificado muestra los
cambios producidos en el kerógeno por el incremento
del calor asociado al proceso de sepultamiento.
 La tendencia general en la transformación térmica del
kerógeno en hidrocarburo se caracteriza por la
generación de hidrocarburos no gaseosos, luego, se
transforma en petróleo, gas húmedo y gas seco.
Kerógeno

8. FUENTE: Oilfield Review 2011
Elementos:
 Roca generadora
 Roca reservorio
 Roca sello
 Roca sobrecarga
Procesos:
 Generación
 Migración
 Acumulación
 Formación de
trampa
Preservación
Momento Critico
Eventos asociados
Sincronía
Sistema petrolero
SISTEMA PETROLERO CONVENCIONAL Y NO CONVENCIONAL

9. Petrografía orgánica
 Estudios de caracterización de la materia orgánica (carbón y materia
orgánica dispersa).
 Determinar si han generado hidrocarburos o si podrán ser rocas
generadoras eficaces.
 Aporta información del origen, evolución y evaluación de cuencas
sedimentarias.
 Componentes de la materia orgánica, macroscópicamente y
microscópicamente reconocibles denominados macerales (Vitrinita,
Inertinita y Liptinita).
 Poder Reflector de la vitrinita. Medida de la intensidad de la luz que
se refleja a través de la superficie de un maceral y se compara con la
luz reflejada de un estándar con reflectancia conocida.

10. Maceral (Stopes 1935) del latín: macerare. Constituyentes individuales orgánicos identificables al
microscopio óptico.
Roca
Roca: carbón
Minerales
Macerales
Petrografía orgánica

11.  Compuesta por tejidos estructurales leñosos,
raíces, cortezas y hojas.
 Presenta color gris medio a luz reflejada.
 Reflectancia intermedia (L<V<I) y bajo relieve
(<L,I).
 A medida que ↑ el rango del carbón, ↑ la
aromaticidad y el ordenamiento de las
unidades de este material y por lo tanto
también la reflectancia.
Vitrinita:
Vitrinita (colotelinita, 1.5 %Ro) con microcleats y vacuolas por
desvolatización. Objetivo 50x. Luz de halógeno.
Vitrinita (colotelinita y vitrodetrinita) en matriz de materia
mineral. Objetivo 50x. Luz de halógeno.
Petrografía orgánica

12.  Constituida por el mismo tipo de tejido que forma la
vitrinita, pero que ha sido fuertemente oxidado
antes del enterramiento por procesos redox o
bioquímicos.
 Materia relativamente inerte en los procesos
tecnológicos del carbón.
 Color gris claro a blanco brillante bajo luz reflejada.
 Presenta alto contenido en oxigeno, carbono y bajo
en hidrogeno.
Inertinita:
Inertinita (fusinita). Objetivo 50x. Luz de halógeno.
Inertinita (fusinita). Objetivo 50x. Luz de halógeno.
Petrografía orgánica

13.  Derivado de exinas (algas), cutículas, esporas
y polen, tejidos fosilizados reconocibles que
han resistido a la acción bacteriana y química.
 Deriva de plantas específicas o de partes de
ellas caracterizadas por un elevado contenido
en Hidrogeno y materia volátil.
 Color gris muy obscuro a negro en luz
reflejada.
Liptinita:
Fluorescencia de la alginita (tasmanita, TA) en matriz de
lamalginita (LA). Objetivo 50x. Cubo Azul A. Luz de
mercurio
Liptinita (resinita) asociada a vitrinita (telinita). Objetivo
50x. Luz de halógeno.
Petrografía orgánica

14.  La vitrinita puede ser muy escasa e incluso estar ausente
 La vitrinita puede estar mezclada con vitrinita de ciclos
sedimentarios anteriores
El pulido es complejo debido a la abundancia de materia
mineral
 Las partículas pueden ser muy pequeñas y estar
afectadas por la presencia de minerales brillantes u oscuros
Peculiaridades de la vitrinita en Materia Orgánica
Dispersa (MOD)
Roca madre inmadura del cretácico de Brasil. Luz
reflejada (arriba), Luz fluorescente (abajo).
Petrografía orgánica

15. Poster de la Clasificación
de los macerales y sus
grupos. Sistema ICCP
Petrografía orgánica

16. Petrografía orgánica

17. Petrografía orgánica

18. Petrografía orgánica

19. Equivalencia de diferentes escalas de madurez. ICCP Course.
Mendonça Filho et al., 2011
Fluorescencia de la liptinita (cutinita, CU). Objetivo
50x. Cubo Azul A. Luz de mercurio
Fluorescencia de la resinita (RE). Objetivo 50x.
Cubo Azul A. Luz de mercurio
RE
Petrografía orgánica

20.  Homogénea
 Es abundante y frecuente, está presente en la
materia orgánica
 Su reflectancia aumenta con el incremento de la
temperatura
 Indicador térmico (Geotermómetro) ampliamente
utilizado en modelado numérico de cuenca
sedimentarias y se mide de forma rutinaria en la
mayoría de la exploración de pozos
 Determina el rango de madurez de la materia
orgánica
Y porque la Vitrinita ?
Petrografía orgánica

21. Trabajo de campo y muestreo
Muestreo del afloramiento
Toma de dato estructural
Reconocimiento y descripción del afloramiento
Medición del espesor con materia orgánica

22. Preparación y análisis de reflectancia
Ingrese el material en la quebradora de quijada,
cerrada a ¼ ‘’
Tamice por la malla 10 (2mm) y recupere
en la malla +18 (1mm)Muestra de campo con su
identificación
Producto final con un peso de 150 gramos (g).
Briqueta pulida y lista para analizar al
Microscopio óptico
Norma ISO 7404-2 Methods for the
petrographic analysis of coal – Part
2 Method of preparing coal
samples

23. Equipo:
Microscopio óptico LEICA DM4500P, acoplado a un
espectrómetro TIDAS CCD (J&M)
Balasto electrónico ebx 75 (fuente de poder de la lámpara)
y espectrómetro TIDAS CCD (J&M)
Colocación del estándar de calibración Colocación de la briqueta

24. 1. Ventana del menú principal del Software MSP-200 2. Parámetros a ajustar antes del análisis
3. Medición de la luz parasita y estándares
4. Checar los resultados de calibración
Procedimiento de análisis:
Norma ISO 7404-5 Methods for the petrographic analysis of coal –
Part 5 Method fo determining microscopically the reflectance of
vitrinite

25. 5. Se realiza un barrido manual y sistemático en la briqueta,
identificando los macerales y midiendo la reflectancia de las
partículas de vitrinita.
6. Registro de mediciones de reflectancia

26. 7. Datos del reporte:
 Poder reflector de la vitrinita media, máxima y mínima,
 Desviación estándar
 Numero total de mediciones
 Numero de poblaciones
 Reflectograma
 Microfotografías.
Reporte de análisis:

27.  Poro vacío o cavidad en un maceral no se
cuenta.
 Barrido sistemático de 0.5mm y 1mm
(transversal)
 Mover la muestra en pasos sucesivos.
 Si caemos en el mismo grano no se cuenta.
 Izquierda a derecha hasta el extremo.
 Mover perpendicularmente al menos un paso.
 Completar toda la superficie.
 Contaje uniforme de todos los puntos.
 Al menos se contarán 500 puntos, excluida la
materia mineral.
Composición maceral:
Procedimiento operatorio:
Norma ISO 7404-3 Methods for the
petrographic analysis of coal – Part 3
Method fo determining group
composition.

28. Tabla de registro de la composición
maceral e Índices Paleoambientales
Maceral Conteo %Vol %Vol(lmm)
Telinita 0.00 0.00
Colotelinita 348 68.37 69.60
Telovitrinita 348 68.37 69.60
Colodetrinita 9 1.77 1.80
Vitrodetrinita 1 0.20 0.20
Detrovitrinita 10 1.96 2.00
Corpogelinita 0.00 0.00
Gelinita 0.00 0.00
Gelovitrinita 0 0.00 0.00
Total Vitrinita 358 70.33 71.60
Fusinita 12 2.36 2.40
Semifusinita 36 7.07 7.20
Funginita 0.00 0.00
Secrenita 0.00 0.00
Macrinita 0.00 0.00
Micrinita 6 1.18 1.20
Inertodetrinita 28 5.50 5.60
Total Inertinita 82 16.11 16.40
Resinita 0.00 0.00
Cutinita 0.00 0.00
Esporinita 60 11.79 12.00
Alginita 0.00
Suberinita 0.00
Liptodetrinita 0.00
Total Liptinita 60 11.79 12.00
Materia Mineral 9 1.77
TOTAL 509 100.00 100.00
Indices Paleoambientales
TPI 10.42
GI 4.71
GWI 0.05
VI 4.08
Composicion maceral.%Vol (Porcentaje en volumen), lmm (libre de materia mineral
Composición maceral.%Vol (Porcentaje en volumen), lmm (libre de materia mineral)

29. Aplicaciones de la petrografía orgánica
Ambiente de depósito:
Facies formadoras del carbón según Diessel (1965) y Falcon et al. (1986).
Diessel (1986)

30. Diagrama de zonas de generación de hidrocarburos para carbones (aceite
y gas), en relación al rango y otras propiedades del carbón. (Orem y
Finkelman, 2003).
Leyenda
Aplicaciones de la petrografía orgánica
%Ro Etapa
0.2 - 0.5 Inmadura
0.5 - 0.7 Madurez Temprana
0.7 - 1 Ventana del Aceite
1 - 1.3 Ventana Tardía
1.3 - 2.0 Ventana Gas Húmedo
2 - 4 Ventana Gas Seco
> 4 Sobremadura
Formación Ojinaga
Formación. La Casita
Predicción de la generación de hidrocarburos:
Aceite
Gas

31. Aceite
Gas
Aceite
Gas
Mapas puntuales:
Aplicaciones de la petrografía orgánica

32. Mapas de isoreflectancia:
http://www.datapages.com/Services/GISUDRIL/OpenFiles.aspx
http://aapgbull.geoscienceworld.org/content/91/4/405/F18.large.jpg
Aplicaciones de la petrografía orgánica

33. Modelado numérico de Cuencas sedimentarias:
 Dato imprescindible para el modelado de cuencas sedimentarias cuyo fin último es determinar la predicción de la
generación, la migración, acumulación, y la pérdida de hidrocarburos a través del tiempo geológico, así como la
evaluación de reservas de carbón o de hidrocarburos.
Simulación de la historia de enterramiento y maduración
termal
Aplicaciones de la petrografía orgánica
Calibración del modelo con
REFLECTANCIA DE LA
VITRINITA

34. Estimación y evaluación de hidrocarburos:
FUENTE: CNHS/IMP/2013.
Aplicaciones de la petrografía orgánica

35. International committee for coal and organic petrology (ICCP)
FUENTE: http://www.iccop.org/
Ofrece tres programas de acreditación:
 Single Coal Accreditation Program (SCAP)
 Dispersed Organic Matter Vitrinite Reflectance Accreditation Program
(DOMVR)
 Coal Blends Accreditation Program (CBAP)
Contribuciones:
 Comprensión del origen del carbón
 Comportamiento del carbón en los
procesos industriales
 Exploración de petróleo y la historia
térmica/enterramiento de cuencas
sedimentarias.
Organización
profesional (1951)
+ 200 científicos
+35 países
Tres comisiones:
 Petrología orgánica y carbón
 Aplicaciones geológicas
 Aplicaciones industriales.

36. Petrógrafos acreditados vigentes 2015 en el ICCP:
FUENTE: http://www.iccop.org/accreditation/accredited-petrographers/
International committee for coal and organic petrology (ICCP)
Australia 27
South Africa 12
Colombia 12
USA 10
Germany 9
Poland 4
Canada 4
New Zealand 4
United Kingdom 3
Portugal 3
Spain 3
India 3
Russia 2
Mongolia 2
Slovak Republic 2
France 2
Brazil 1
Mexico 1
Denmark 1
Czech Republic 1
Netherlands 1
TOTAL 107
SCAP 2015
Colombia 11
USA 9
Australia 8
Brazil 6
Portugal 4
Germany 3
South Africa 2
Switzerland 2
Spain 2
Poland 2
Canada 2
Mexico 1
Denmark 1
Netherlands 1
TOTAL 54
DOMVR 2015
Australia 7
Spain 3
Poland 2
Mexico 1
Germany 1
Colombia 1
TOTAL 15
CBAP 2015

37. Conclusiones
 La petrografía orgánica es una herramienta útil en la exploración de hidrocarburos ya que nos permite
caracterizar la materia orgánica, aportar información acerca del origen, evolución y evaluación de
cuencas sedimentarias.
 Parámetro de reflectancia de la vitrinita es muy importante en el modelado de cuencas sedimentarias
para definir la madurez de la materia orgánica, predecir los hidrocarburos (aceite y gas) a obtener y
definir zonas de oportunidad.
 Reflectancia de la vitrinita debe de complementarse con las demás disciplinas como el análisis de la
cuenca, información de análisis geoquímicos para comprender y reducir la incertidumbre del
modelado.
 Es importante disponer de capital humano acreditado a nivel nacional e internacional en la industria
ya que incrementa la competitividad y producción en el sector energético en sinergia con los cambios
estructurales del país.

38. genarodelarosardz@gmail.com
“Si quieres lograr lo que aun no has alcanzado,
necesitas hacer lo que aun no has intentado”. (Anónimo)
Muchas Gracias