sistema petrolifero maracaibo

7/28/2019 Sistema Petrolifero Maracaibo

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MODELADO GEOQUfMICO EN EL SUR DE LA CUENCA DE MARACAIBO, ESTADO ZULIA,VENEZUELALLANOS, YURY S*, Institute de Ciencias de la Tierra, Universidad Central de Venezuela, Caracas,Venezuela; CARLOS L. CAMPOSANO, Petroleos de Venezuela, Caracas, Venezuela; FERNANDOMARCANO, Petroleos de Venezuela, Caracas, Venezuela.R e s u m e nEl modelado realizado, considero informacion geoquimica, geologica y petrofisica de 31pozos y 15 puntos ficticios ubicados sobre lineas 2D y 3D, distribuidos de manera que se pudiesenconsiderar las variaciones laterales de los eventos geologicos acaecidos en el Sur de la cuenca deMaracaibo.

Los modelos geologicos considerados junto con la informacion geoquimica permiten indicarque la expulsion se inicio en la seccion Cretacica (Formacion La Luna) a finales del Mioceno (7 ma)en la region meridional del area (foredeep), por lo tanto todas las trampas de edad andina 6anteriores nan entrampado petroleo liquido proveniente de esta fase de expulsion.En este estudio se ha refinado la geometrfa de la cocina de hidrocarburos que alimento lasestructuras y los Plays del Sur del Lago; actualmente la zona de gas se encuentra restringida a lazona mas profunda de la antefosa Andina.

In t roducc ionEl presente estudio tiene como principal objetivo modelar los procesos de generacion yexpulsion en el Sur del Lago de Maracaibo, para asf mejorar el conocimiento de los procesos delsistema petrolero en el area de estudio.P ara el modelado geoquimico se utilizo toda la informacion geoquimica recientementevalidada por el Instituto de Tecnologia Venezolano del Petroleo (INTEVEP) y una nuevainterpretation basada principalmente en sismica 3D, asi como la incorporation de nuevos datossobre el regimen termal actual y el estudio en mayor detalle de las variaciones litologicas.

Ubicac ion El area de trabajo seencuentra ubicada en el Lagode Maracaibo,especificamente al sur (Fig.1), estando delimitado por losparalelos N 990.000 yN1.067.000, E 190.000 y E270.000, en coordenadasUTM (Huso 19), abarcando unarea aproximada de 6200Km2

En funcion de losobjetivos propuestos, loscuales buscan mejorar lacomprension del sistemapetrolero en el area de trabajo,se dispuso el siguienteesquema general.Fig . 1. Ub icac ion e l a rea de es tud io .

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MetodologlaAntes del modelado: Integracion del mapa para el tope de calizas cretacicas . Se leccion de puntos de Mode lado, incluyendo puntos de calibracion. Biis queda de informacion y analisis e interpretacion / generacion informacion. Analisis y cartografiado de la informacion.Durante el modelado: Modelado. C alibracio n del modela do con la informac ion de labora torio (% R0, Tmax.)Despuesdel modelado: Ca rtografiado del Flujo de calor, Madurez , Ge neracion , E dades y volumenes de expulsion,areas de drenaje Analisis de las variables cartografiadas .Selecc ion de los pun tos de mode lado (Pozos rea les y pun tos f i c t i c ios)

Se modelaron 31 pozos y 15pozos virtuales (puntos virtuales), paradar un total de 46 puntos mode lados( F i g . 2). Esto se traduce en cerca del 42%de los pozos disponibles en el area detrabajo, lo cual representa un buenporcentaje en este tipo de es tudios.

S e l e cc i o n d e l a co l u m n a e s t r a t i g r a f i caEn el presente trabajo se decidiotrabajar con toda la columna presente,hasta el basamento igneo-metamorficopresente el area, tomando como rocageneradora la FM. La Luna. (Fig. 3.)

F i g , 2 U b i c ac i o n d e l o s P u n t o s d e m o d e l a d o .La seccion definida cronoestratigraficamente entre los 16.0 y 58.5 ma fue estudiada poranalisis secuencial, a nivel de interpretacion sismica y calibrada por informacion de pozos encuanto a edad y ambientes por el Grupo de trabajo del "Proyecto Sur del Lago de Maracaibo" deP etroleos de Ve nezue la S.A., E xploration y Pro duction . Esta seccion, sin embargo fue simplificadapara la realization del actual trabajo.

Resu l tadosConten ido de Carbono Organ ico To ta l (COT) y secc ion e fect ivaEn el area de estudio se realizo una estimation del CO T actual para la Fm. La Lunapromedio por pozo (T abla #1 ), con limitaciones de datos hacia el sur (Bloque E y Antefos a Norandina) debido a que ningun pozo en la zona ha perforado la seccion cretacica. Sin embargo, enpozos perforados en el norte de la zona estudiada (Bloques A, B, C.)se observan valores promediopor pozo que varian entre 0.83 y 4.01 % de CO T ac tual (Tabla #1) . C on los valores de madurez en% R 0 y la utilization de la herramienta Tocorig de la serie Gaeatools (Nederlof, 1997), fue posibleestimar el C O T original en la zon a, enco ntrandose valore s por pozo que o scilan entre 0.85 y 5.41% de C OT (Tabla # 2).

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Fig. 3. Columna estratigrafica uti l izada.

Estos valores fueron utilizados para la realization de un mapa de tendencias de COToriginal, pero debido a la poca representatividad de algunos valores promedio por pozo, pocas deestas tendencias presentan un buen grado de confiabilidad. Estas tendencias permiten ubicar unaclara franja de COT original entre 2 % y 4 % al Norte de la zona de trabajo entre los bloques A y C(Fig. 5).Tabla 1 COT actual Tabla 2 COT orig inal

% COT actual0,831,141,171,892,062,833,87

PozoB5A3

C3-1XV2A1C5B7

% CO Tor igi na i

0,851,471,462,233,234,764,05

PozoB5A3

C3-1XV2A1C5B74,01 V3 5,41 V3


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Es importante resaltar que parael area del flanco Nor andino (RioGuaruries) se estiman valorespromedios para la formacion La Lunade 3 % de COT original (Alberdi et al.,1994), siendo este valor similar con elvalor promedio de 2.89 % encontradopara Sur del Lago de Maracaibo. Ladeterminacion de los valores de COToriginal es importante para calcular losvolumenes de hidrocarburos producidaspor la roca generadora, asi comotambien para la obtencion de lasedades de expulsion. Este impacto enlos resultados nos obliga a manejar losvalores encontrados de COT con muchocuidado, y por esto, apoyados en labibliografia, la cual estima valorespromedio para la zona de 4 % de COTactual y de hasta 10 % de COT original(Sweeney, et al., 1995), permite asumirdos hipotesis de CO T original.

Una primera con COT original de 3 %, la cual es el valor promedio, y una segunda que esde 5 % de COT original que se encuentra dentro del rango de datos encontrados para el Sur delLago (Tabla # 2).Para lograr la estimacion de volumenes de hidrocarburos generados y expulsados, esimportante estimar el espesor efectivo de roca que se define como el porcentaje de la formacionque por cantidad y calidad de materia organica se considera como realmente generadora depetroleo. Para la zona Sur del Lago de Maracaibo se cuenta con dos medidas en pozos de seccionefectiva. La estimada para el pozo V2 da como resultado el 49.01 % (125 pies, 6 38.1 metros) de laFm La Luna con un % COT original promedio de 3.22. La otra seccion estimada fue para el pozoA3, que muestra valores de COT original muy bajos (% COT promedio 1.47) comparados con elentorno del pozo y los promedios de algunos pozos relativamente cercanos: A pesar de esto laseccion efectiva aumenta considerablemente a un alto valor de 95.83 % (230 pies 6 70.1 metros)con un COT original promedio de 1.50 %. El calculo de seccion efectiva se realizo utilizando comocorte el 1 % de COT, basado en estudios de calidad de materia organica en la formacion La Lunapara su seccion en Perija (Olivares C , comunicacion personal, 2000).

Evolucion de la Expulsion, migracion secundar ia. (metodo de saturacion)En Sur del Lago, la expulsion de hidrocarburos es en todos los casos posterior al comienzode la generacion temprana (ejemplo Fig. 5), debido a que el COT es relativamente bajo. De igualforma es importante resaltar el hecho de que aun contemplando las dos hipotesis de COT original,en general, las edades de expulsion varian en un intervalo de 0.4 - 0.8 ma para un mismo punto decontrol. Las lineas de isovalores resaltan diferencias de aproximadamente 0.5 ma entre los mapasde edades de expulsion para cada uno de los contenidos originales de COT. En ambos casos laedad mas antigua de expulsion se ubica en Catatumbo, la cual fue la primera zona en comenzar lageneracion. Catatumbo comenzo su expulsion aproximadamente para el intervalo entre 8.95-8.70ma (Fig. 5 y Fig. 7, mapas de expulsion de hidrocarburos para 3 y 5 % de COT 0rjginai). Eldepocentro. norandino empezo la expulsion, en ambas hipotesis para el COT despues queCatatumbo (entre 7.53 y 7.14 ma.).

Fig . 4. Mapa de COT or ig inal

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El frente de expulsion comenzo a avanzar en lo que actualmente corresponde al Lagohace 5 ma. A partir de los 3 ma practicamente en todo el Sur del Lago se habia iniciado laexpulsion. Dentro de Sur del Lago, en la cocina local de Bloque B, se presenta una diferencialigeramente mayor al millon de anos entre una y la otra hipotesis. Segun la de 5 % de COT originalcomenzo a expulsar hace unos 3.94 ma, mientras que segun la de 3 % de COT original laexpulsion se debio iniciar hace unos 2.70 ma y en ambos casos hace 2 millones de anos el areaque se encontraba expulsando era casi la misma, aunque con volumenes distintos.

Fig. 5. Generacion y migracion secundaria (expulsion metodo saturacion)El comienzo de la expulsion resulta muy importante para el entendimiento del sistemapetrolero, asi como para la determinacion del momento crltico. Otro suceso muy importantedurante la evolucion de la expulsion resulta el momento en que la expulsion es maxima (ejemploFig. 8.). Este momento permite tener una estimacion para el riesgo de falta de sincronizacion entrela carga y la formacion de la trampa y se podrfa estimar el volumen de hidrocarburos que pudieronser retenido por tal trampa.

Fig. 6. Edades de in icio de exp ulsion . COT original = 3%

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Fig . 7. Edades de inicio de expuls ion. COT or iginal =5%En el caso de Sur del Lago de Maracaibo este riesgo anteriormente mencionado no existe.Sin embargo, resulta interesante adquirir mayor informacion sobre el sistema y asf lograr mejorar

su comprension. En el Sur del Lago de Maracaibo los puntos mas importantes resultan ser losdepocentros asf como las principales cocinas presentes. El foredeep alcanzo su maximo valor deexpulsion dentro del intervalo de 6.20 - 6.00 ma (Fig. 8.). En la antefosa se pueden ver variacionesde la edad de maxima expulsion encontrando edades que varfan entre 5.38 - 5.18 ma (FN89C45) y3.20 - 3.00 ma (RT y CH88C11).

Fig. 8. Expulsion maxima foredeep (composic ion de l h idrocarburo)

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El Catatumbo alcanzo su maxima expulsion entre los 4 - 3 ma. Se debe resaltar el hechode que Catatumbo ha s ido durante su expulsion menos rapido que el resto de Sur del Sur del Lago.La cocina local del Bloque B, se encuentra actualmente en el maximo de expulsion. En generalpodemos observar que en el S ur del Lago de Maracaibo gran parte se encuentra actualmente en elmaximo de expulsion.Expuls ion actual

Actualmente la expulsion de hidrocarburos sucede practicamente en todo Sur del Lago deMaracaibo, con una pequena excepcion en Bloque B por ser el area que aun presenta un grado demadurez relativamente baja (Llanos Y. S.,, 2000), coincidiendo con el area de no generacion en elmapa de generacion actual. La diferencia es muy pequena para cada una de las hipotesis deCOToriginai. Es posible concluir que practicamente el 80 % de Sur del Lago se encuentra expulsandohidrocarburos liquidos mayoritariamente (Fig. 9, mapa de expulsion actual), donde el 20 % restantese divide en aproximadamente un 3-4 % de area de no expulsion (Bloque B) y un 16-17 % aexpulsion de gas principalmente. Esta zona de expulsion de gas se encuentra en el foredeep, y enel referido mapa se puede observar una clara diferencia en cuanto a las zonas favorecidas por laexpulsion de los hidrocarburos gaseosos.Resulta importante resaltar que Sur del Lago de Maracaibo se encuentra en la mayor partedel area en el maximo de expulsion desde hace unos 0.2 ma (Llanos Y. S., op cit.). Esto, junto alhecho de que los maximos volumenes expulsados son suficientemente elevados para estimar queen la actualidad los yacimientos y las trampas se deben encontrar con una alta posibilidad de unalto contenido de hidrocarburos.La extension del foredeep que se encuentra expulsando principalmente gas ubica su mayorarea para alimentar los yacimientos y prospectos de Bloque E, mientras que en menor parte el gasexpulsado podria aparentemente alimentar lo que corresponde a los Bloques mas al norte (BloqueC y parte de bloque A). Esta suposicion, de que parte del gas expulsado en el foredeep podriaalimentar Bloque C, tiene una variable en contra, representada por la distancia de migracion mayorque causaria URa perdida de los hidrocarburos mas livianos.

Fig. 9. Expulsion ac tual en el Sur del Lago de Maracaibo. Geometria actual de la coc ina.

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Volumenes est imados de h idrocarburos expu lsadosLa estimacion del volumen de hidrocarburos expulsados constituye uno de los productosfinales mas importantes, pues es el que permite ver de una manera clara, el potencial comercialque tiene el area estudiada. Este aspecto puede ser estudiado de distintas maneras; desde elpunto de vista de cantidades netas expulsadas de hidrocarburo 6 por cantidades de hidrocarburoexpulsadas por unidad de volumen de roca generadora. El trabajo actual realiza un analisis desdeel punto de vista de estimacion de hidrocarburos expulsados por unidad de roca. Lo masimportante de este tipo de estudio es que permite hacer estimaciones de las posibles reservas dehidrocarburos en la zona.

Para una buena estimacion de las reservas de hidrocarburos se debe recordar las multiplesalternativas que tiene los hidrocarburos una vez que han sido expulsados de la roca madre(ver migracion secundaria). Entre ellas, la perdida de hidrocarburos, resultando en acumulacionesno comerciales. Por esto, una vez obtenido el neto del hidrocarburo expulsado, se realizan unaserie de calculos los cuales son estimaciones de esas perdidas de hidrocarburo durante lamigracion secundaria. En el caso de la Fm La Luna, se estima que del total expulsado, el 20 % delos hidrocarburos forma acumulaciones comerciales (Talukdary Marcano, 1994).ConclusionesBasado en las discusiones e interpretaciones realizadas sobre los resultados obtenidos, esposible generar el siguiente grupo de conclusiones, las cuales se presentan agrupadas de lasiguiente manera:Expuls ion y m igrac ion: La expulsion por el metodo de expulsion por eficiencia de % R0 permite estimar las edades decomienzo para la migracion primaria. La zona de Catatumbo (oeste del area de trabajo) comenzo a expulsar hidrocarburos entre8.95-8.70 ma. El depocentro nor andino comenzo su expulsion dentro del rango de 7.5 - 7.1ma. La cocina local de Bloque B debio comenzar a expulsar hace unos 3.9 ma. Aproximadamente el 80 % de Sur del Lago expulsa hidrocarburos liquidos actualmente. Sur del Lago se encuentra desde hace unos 0.2 ma en el maximo de expulsion. El depocentro nor andino expulsa principalmente gas. El gas expulsado por el depocentro nor andino alimenta principalmente los yacimientos deBloque E.De los vo lumenes expu lsado s: El area del depocentro nor andino ha expulsado los mayores volumenes de hidrocarburos. Los volumenes de hidrocarburos expulsados por la cocina local de Bloque B son suficientespara considerar la posibilidad de acumulaciones comerciales. Los volumenes expulsados de hidrocarburos en el Sur del Lago permiten estimar que aun

faltan reservas por encontrar.BIBLIOGRAFIA CONSULTADAAlberdi, M., Tocco, R., P arnaud, F., 1994, Analisis Geologico integrado de las Cuencas Barinas -Maracaibo, Sintesis geoquimica de rocas, 74 pp, confidencial.Barron, E., 1983, A waem, Equable cretaceous c limate: the nature of the problem, Earth - Sciencereviews, Vol 19, p 305 - 338.Bartok, P ., 1993, Geology of the gulf of Mexico-Caribbean; Its relation to triassic and J urasic RiftSystems of the Region; Tectonics, Vol. 12, N. 2, p 441-559.

544


9/10

Bernardo, L .M., P arisi, A. F ., 1999, Evaluacio n Geo quimica de los fluidos del Bloque 'E', al Sur delLago, Cuenca de Maracaibo, 35 pp, confidencial.Boesi, T., Lorente, M., A., Mompart, L , T estamardk, S., Fa lcon, R., 1993, Fa cies and sedimentaryenviroment of La Luna Formation, San P edro del Rio, sector Venezuela, AA P G - SV G,International Congres s and exhibition C aracas - Ve nezu ela.Bralower, T and Thierstein, H., 1987, Organic carbon and metal acumulation rates in holocene andmid-cretaceous sediments: P aloecenoe stratigrafic significanse marine petroleum sourcerocks, Geological S ociety S pecial P ublication. N 26, p 3453 - 3469.Bureau of Economic Geology University of Texas, 1997, Exploration Opportunities in Lagoven S.A.,Blocks B, C, and D, South Lake, Maracaibo, Venezuela, 57 pp., appendix.Bureau of Economic Geology University of Texas, 1997, Thermal Maturity and HidrocarbonGeneration Modeling of Sixteen wells from Sur de Lago, Maracaibo Basin, 25 pp., appendixCassani, F., Gallango, O ., J ordan, N., 1989, Geo quimica del flanco norandino, sector lobaterita elVigia, C onfidencial.C astillo, M.V., 1998, Modelaje G eolog ico/G eoquimico e n el bloque 'E' del Sur del Lago deMaracaibo. 10 pp., appendiceDe To ni, B., Loureiro, D., Co lletta, B., R oure, F., Go u, Y., Marquez, C , 1994, Analisis Geo logicointegrado de las Cuenca s Ba rinas - M aracaibo, S intesis Es tructural, 101 laminas.,confidencial.England, A., 1994, S econdary Migration and Accumulation of Hydrocarbons, AA P G Me moir 60.Chapter 12, p. 211-218.England, W. A., Mackenzie, A. S., Mann, D. M., & Quigley, 1987, The movement and entrampmentof petroleum fluids in the subs urface. J ournal of the Geological So ciety, L ondon, Vol. 144,p. 327-347.Fo rbes, L., Ungerer, M., Kuhfuss, B., Riis, F., and Eggen, S., 199 1, Co mpositional Modeling ofP etroleum Generation and E xpulsion: Trial Application to a Local Mas s Ba lance in TheS nw bu kk S0r F ield, Haltenbanken Area, Norway. AAP G. B ulletin Vol. 75 No 5, p. 873-893.Ga llango, O., R odriguez, C , Toro , C , 1997, Caracterizacion geoquimica de nueve muestras decrudo del Sur del Lago, Cue nca de M aracaibo, 17 pp, confidencial.Gallango, O., Tocco, R., INT EV EP , S.A., 1994, Analisis Geologico Integrado de las Cuencas

Barinas-Maracaibo, sintesis geoquimica de crudos, confidencial.Gho sh, S., P estman, P., Melendez, L., Bartok, P., Lorente, M., Duran, I., Monpart, L., White, C ,Pitelli, R., Rull, V., Dominguez, C , O ropeza, S., Trabaglio, F, 1995, Sintesis Geologica,Marco secuencial y perspectivas Exploratorias del Eoceno de la Cuenca de Maracaibo, 118p, confidencial.Gonzalez de J uana, C , Iturralde de Aroze na, J .M. y Picard, X., 1980, Geologia de Venezuela y susCuencas P etroliferas, Tomo I y Tomo II. Ediciones F oninves, C aracas, 1031 ppLlanos, Y. S., 2000, Modelado geoqufmico en el Sur del Lago de Maracaibo, Tesis de Grado,Inedita, 375 pp.

545


10/10

Magoon, L , and D oe, W., 1994, The P etroleum System. AA P G Memoir 60. Chapter 1, p 3-24.P iggot, J ., 1988, Basin Analisis: An Integrated Approa ch, Curso de P DVS A, C IE D.P latte River As soc iates, Inc., 1994, B asinMo d 1-D for UN IX /Motif , p. 1-63.

Rocha, M., 1999, Geoquimica Organica Aplicada a la Exploracion del Petroleo. Curso de PDVSA,CIED.Ruggiero, A., Moreno, O., Zanbrano, C.E., Sarzalejo De Bauduhin, S.E., 1998, Recopilacion yvalidacion de la information Geoquimica del area del Foredeep Nor-andino, 43 pp. InformeinterneSchmocker, W., (1994). Volumetric Calculation of Hydrocarbons Gene rated. AA P G Memoir 60.Chapter 19.Su mmerhayes, C , 1981, Organic facies of Middle cretaceous black shales in deep north atlantic,AAPG Bull, Vol 1 1, p 2364 - 2380.Swee ney, J ., Braun, R., Burnham, A., Talukdar, S., and Vallejos, C, 1995, Chemical Kinetic Modelof Hydrocarbon, Expulsion, and destruction applied to the Maracaibo Basin, Venezuela.A A PG . Bulletin Vol. 79 No 10., p 1515-1532S weeney, J ., Talukdar, S ., Burnham, A., & Vallejos, C , (1990). Pyrolysis K inetics applied to

prediction of oil generation in the Maracaibo Basin, Venezuela. Organic Geochemestry Vol.16Nos1-3, p 189-196.Talukdar, S. C , M arcano. F. (1994). Petroleum S ystems of the Maracaibo B asin, Venezuela. AA P GMemoir 60. Chapter 29, p 463-482.Talukdar, S., Gallango, O., Vallejos, C. y Ruggiero, A., (1988). Observations on the primarymigration of oil in the La Luna source rocks of the Maracaibo Basin, Venezuela. Revue de

L'lnstitut Francais du P etrole, Vol. 43, No 3.Waples, W., (1994). Maturity Modeling: Thermal Indicators, Hidrocarbon Generation, and OilCracking. AA P G Memoir 60. Cha pter 17, p 285-306.Waple s, W., (1994). Modeling of Se dimentary Bas in and Petroleum Sys tems. AAP G M emoir 60.Chapter 18, p 307-322.

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