El documento proporciona una introducción a la geología del petróleo y la geoquímica orgánica. Explica conceptos clave como roca madre, migración, acumulación y alteración del petróleo. También presenta un diagrama de flujo del proceso de toma de decisiones en la exploración de hidrocarburos que considera factores como la madurez térmica de los sedimentos, la presencia de rocas reservorio y trampas, y la migración primaria de hidrocarburos.

1. PROFESOR: Msc. LEONCIO JAVIER RUIZ FIGUEROA
ASIGNATURA: CAPITULO 1 (PERFORACION)
CONSIDERACIONE S ANTES DE LA EXPLOTACION HC.
SANTA CRUZ, BOLIVIA, Octubre 2021
Universidad Autónoma “Rene Gabriel Moreno”
Santa Cruz, República de Bolivia

3. GEOLOGIA DEL PETROLEO
• Ciencia de la Tierra integrativa que estudia
los procesos de generación, migración,
acumulación y preservación de los
hidrocarburos, así como el ciclo exploratorio.
Integra la información de otras ciencias de la
tierra tales como:
– Estratigrafía y Paleontología.
– Geología Estructural y Geofísica.
– Sedimentología.
– Geoquímica Orgánica.
– Ingeniería de Yacimientos.

4. • Cuando se descubre un yacimiento de
petróleo sabemos que:
1. La reserva de petróleo se ha originado de
algún modo.
2. Se ha concentrado en un yacimiento.
3. Ha quedado a salvo de la pérdida y la
destrucción.
GEOLOGIA DEL PETROLEO

5. • Los requisitos geológicos fundamentales
para que se originen yacimientos de
petróleo y gas son, por supuesto, los
mismos en todas partes del mundo.
• Si se está explotando en América, a lo
largo de la plataforma continental, en el
Medio Oriente o en el Lejano Oriente, los
elementos esenciales de un yacimiento
son los mismos:
– Un cuerpo de roca poroso y permeable
denominado roca almacén o reservorio que,
cubierto por una roca impermeable
denominada sello, contenga petróleo o gas o
ambos fluidos y esté deformado u obstruido de
forma tal que el petróleo y el gas quedan
entrampados.
GEOLOGIA DEL PETROLEO

6. Generalidades
Reservorio
Roca Madre
Trampa
Sello
Sello
Migración
Generación
Acumulación y
Preservación
GEOLOGIA DEL PETROLEO

8. GEOQUIMICA ORGANICA
• Ciencia de la Tierra que estudia las rocas
generadoras (madre) de hidrocarburos, los
petróleos, gases y los factores que alteran
su composición.
• De las manifestaciones superficiales a los
yacimientos.

9. • Marino
- Mayor concentración de
fracciones livianas
- No parafinosas
- Baja concentración de
asfaltenos
• Continental
- Mayor concentración de
fracciones pesadas
- Generalmente parafinosas
- Concentración de asfaltenos
variables
• Mezclas
GEOQUIMICA ORGANICA
Origen del petróleo

10. Definición práctica
•Roca sedimentaria de grano
fino, con un alto contenido de
materia orgánica, capaz de
generar hidrocarburos. Típica:
arcillas. También carbonatos.
Factores determinantes
•Contenido de materia orgánica.
•Composición litológica.
•Ambiente de sedimentación.
SINONIMOS:
ROCA MADRE
ROCA FUENTE
ROCA GENERADORA
Roca madre
GEOQUIMICA ORGANICA

11. CLASIFICACION DE LAS ROCAS POR SU CAPACIDAD
DE GENERACION
ROCAS SEDIMENTARIAS
Incapaces de ser rocas
madre
Capaces de ser rocas
madre
Ausencia o muy
bajo contenido
de MO
Incapacidad de
entregar los HC
generados
RM ya maduras
que han
generado HC
RM potenciales,
inmaduras que
no han
generado HC
GEOQUIMICA ORGANICA

12. Requisitos para existencia de roca madre
• Producción, acumulación y preservación de
MO no degradada, compuesta por moléculas
orgánicas derivadas directa o indirectamente
de organismos, que se deposita y preserva
en los sedimentos para ser transformada
posteriormente en HC.
GEOQUIMICA ORGANICA

13. COT, % Riqueza de la roca
0.01 – 0.20 Muy pobre
0.21 – 0.50 Pobre
0.51 – 1.00 Medio
1.01 – 3.00 Rico
> 3.01 Muy Rico
Riqueza de la roca madre de acuerdo al contenido de
Carbono Orgánico Total
Escala PDVSA - INTEVEP
GEOQUIMICA ORGANICA

14. CARBONO ORGÁNICO TOTAL (COT)
CARBONO GENERADOR DE PETROLEO (CGP)
PETROLEO
S1 S2
CI
S4
TIPO I: Lacustrina, algácea, generadora de petróleo. Hasta 80% de Corg.
CGG
CARBONO ORGÁNICO TOTAL (COT)
S2
CARBONO INERTE
S4
TIPO III: Típicamente terrestre, generadora de gas. Alrededor de 56% de Corg.
CARBONO GENERADOR DE GAS
CARBONO ORGÁNICO TOTAL (COT)
(CGP)
PETR.
S1 S2
CARBONO INERTE
S4
TIPO II: Típicamente marina, generadora de petróleo. Hasta 64 - 70% de Corg.
CGG
GEOQUIMICA ORGANICA
DIFERENCIAS COMPOSICIONALES PARA LOS TIPOS
DE KERÓGENOS (CUANDO ESTÁN INMADURAS)

15. ROCAS MADRE INMADURAS Tmax < 435°C, Ro < 0.65%
D = Potencial Débil que corresponde a S2 = 4 - 8 mg HC/g de roca.
B = Potencial Bueno que corresponde a S2 = 8 - 12 mg HC/g de
roca.
E = Potencial Excelente que corresponde a S2 > 12 mg HC/g de roca.
1 2 3 4 5 6
D B EXCELENTE TIPO I
D B EXCELENTE TIPO II
D B E TIPO III
COT, %
Sumario de rocas madre
GEOQUIMICA ORGANICA

16. ROCAS MADRE SOBREMADURAS
Tmax > 450°C Tipo I
Tmax > 465°C Tipo II
Tmax > 540°C Tipo III
Ro > 1.6%
1 2 3 4 5 6 COT, %
D B EXCELENTE TIPO I
D B EXCELENTE TIPO II
D B EXCELENTE TIPO III
En este caso el COT corresponde al Carbono fijo en la
roca, que ya no es capaz de generar más
hidrocarburos.
GEOQUIMICA ORGANICA
Sumario de rocas madre

17. MUERTE DEL MATERIAL BIOLOGICO
SEDIMENTACION DE LA MATERIA ORGANICA  ROCAS MADRE FUTURAS
(con una variedad de tipos de MO)
MADURACION
(FORMACION DEL "MICROPETROLEO" EN LAS ROCAS MADRE DEBIDO AL
ENTERRAMIENTO / TEMPERATURA)
MIGRACION
1. PRIMARIA: EXPULSION DEL “MICROPETROLEO” FUERA DE LAS ROCAS MADRE
HACIA LAS VIAS DE MIGRACION
2. SECUNDARIA: CIRCULACION DE HC EN LAS VIAS DE MIGRACION Y FALLAS Y
EVENTUALMENTE ENTRAMPAMIENTO + ACUMULACION
3. TERCIARIA (dIsmigración): LOS HC SE FILTRAN A TRAVES DE LAS ROCAS SELLO
ALTERACIONES:
ALTERACION TERMICA, BIODEGRADACION, OXIDACION, DEASFALTENIZACION, LAVADO
POR AGUA
Deposición y degradación bioquímica
DIAGENESIS
CATAGENESIS
METAGENESIS
Proceso de formación del petróleo
GEOQUIMICA ORGANICA

18. Manifestación superficial
Umbral de formación de petróleo
Umbral de formación de gas seco
Migración primaria
Migración secundaria
Dismigración
GEOQUIMICA ORGANICA
Concepto de Sistema Petrolero

19. Pérdida a
migración
primaria
Pérdida a
manifestaciones
superficiales
Pérdida a
migración
secundaria
Pérdida a
acumulaciones
no comerciales
(Hidrocarburos generados)
HCG
HCA
(Hidrocarburos acumulados)
ACUMULACIONES COMERCIALES
ROCA MADRE
ACTIVA
RELLENO DE
LA CUENCA
Pérdidas de hidrocarburos durante la migración desde una roca madre a través del relleno
de la cuenca.
Solamente una porción de los hidrocarburos generados (HCG) forman acumulaciones
comerciales (HCA) de los cuales, solo algunos son recuperables. Las magnitudes relativas
de pérdidas de hidrocarburos varían grandemente de un caso a otro.
GEOQUIMICA ORGANICA
Pérdida de hidrocarburos durante la migración.

20. • Maduración térmica.
• Biodegradación.
• Lavado por agua.
• Desasfaltenización.
• Fraccionamiento
evaporativo.
• Mezcla.
Proceso
Mejora.
Empeora.
Empeora.
Empeora.
Empeora.
Mejora.
Afectación a la Calidad
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo.

21. • Maduración térmica.
Ocurre cuando un yacimiento sufre aumento de
temperatura debido al soterramiento. Con el
aumento de la temperatura y el tiempo de
permanencia en la roca reservorio, los crudos se
tornan más ligeros debido al fraccionamiento
térmico (craqueo) de los componentes más
pesados y el aumento de la concentración de gas.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo.

22. • Biodegradación.
Consiste en la alteración del petróleo por la acción de
bacterias durante la migración, en el reservorio o en
manifestaciones superficiales. La biodegradación del
petróleo solo ocurre a bajas temperaturas (entre 65 –
80 oC), poca profundidad y condiciones donde el
agua subterránea con oxígeno disuelto esté
disponible a las bacterias aeróbicas. Los
microorganismos típicamente degradan el petróleo
atacando primero los compuestos menos complejos,
ricos en hidrógeno, como las n-parafinas y los
isoprenoides.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo.

23. • Biodegradación.
La biodegradación disminuye la gravedad API del
petróleo y aumenta el contenido de Azufre, debido
a la remoción selectiva de los compuestos
Saturados y Aromáticos, comparados con las
Resinas y Asfaltenos. Petróleos relacionados entre
sí pueden mostrar diferentes gravedades API en
dependencia del nivel de biodegradación
alcanzado por cada uno de ellos.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo.

24. • Lavado por agua.
Proceso donde el agua de capa o las aguas
meteóricas remueven los hidrocarburos
saturados y aromáticos ligeros, así como
otros compuestos solubles del petróleo.
Este proceso ocurre durante la migración o
en el reservorio. La biodegradación
comúnmente acompaña al lavado por agua
del petróleo debido a que las bacterias
pueden introducirse en el petróleo a partir
del agua. Pero puede darse el caso de existir
lavado por agua y no existir biodegradación.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo

25. • Fraccionamiento evaporativo.
Describe una serie de fenómenos involucrados en
la separación del gas del petróleo en el reservorio,
provocando la alteración de los petróleos
acumulados.
La separación del gas del petróleo conlleva la
transferencia a la fase vapor de componentes del
petróleo de bajo e intermedio peso molecular.
Posteriormente el gas, conteniendo disueltas
considerables porciones del petróleo, migra a
través de fallas para formar acumulaciones
independientes de gas condensado.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo

26. • Fraccionamiento evaporativo.
El petróleo residual presenta evidencias de
fraccionamiento: pérdida de hidrocarburos ligeros,
incremento en el contenido de hidrocarburos
ligeros aromáticos y nafténicos con relación a las
parafinas, cromatogramas con predominio de n-
alcanos de 10, 15 e incluso 20 átomos de Carbono,
en lugar de la forma usual con predominio de 5 o 6
átomos de Carbono.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo: Biodegradación

27. • Desasfaltenización.
Es la precipitación de asfaltenos en crudos
pesados y medios debido a la disolución de
grandes cantidades de hidrocarburos gaseosos en
el crudo y/o en otros hidrocarburos livianos.
GEOQUIMICA ORGANICA
Procesos de alteración del Petróleo

28. DIAGRAMA DE FLUJO EN LA TOMA DE DECISIONES DE LA
EXPLORACION DE HIDROCARBUROS
¿ Es la cuenca suficientemente rica en sedimentos orgánicos ? NO PARE
¿ Son los sedimentos térmicamente maduros ?
¿ Qué tipos de hidrocarburos se esperan?
Consideraciones económicas preliminares
¿ Existen rocas reservorios selladas ? NO PARE
NO PARE
¿ Existen trampas para acumular hidrocarburos ?
¿ Existe migración primaria ?
¿ En que dirección ha sido la migración ?
NO PARE
NO PARE
Consideraciones económicas finales
PERFORACION EXPLORATORIA
SI
SI
SI
SI