Caracterización Geológica del Cretácico y Terciario en el Flanco Norte de la cuenca del Golfo San Jorge, provincia del Chubut, Argentina. Daniel Malizia (1), Claudio Larriestra (2), Diego Iaffa (1), Osvaldo Caccaglio (1), Mónica Sosa (1), Graciela Prestía (1), Eduardo Alonso (1), Sosa Gomez, José (3). (1) Andina Minerales S.R.L., Av. de Mayo 605 8°A, (C1084AAB), Buenos Aires, Argentina e-mail: andinaminerales@andi
[email protected] naminerales.com
(2) Larriestra Geotecnologías S.A., Esmeralda 77 1°A, Buenos Airea, Argentina (3) Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo, Universidad de Tucumán, Argentina
ABSTRACT The mature areas, from the oil point of view, view, present a challenge for the imagination to earth sciences professionals. In this work was carried out a detailed study over a densely drilled area, with a high structural complexity and important lateral and vertical facial variations, with the purpose of finding new plays and to develop new reserves. The studied area is located in the Northern Flank of the San Jorge Basin, Argentina. The stratigraphic column is integrated by Jurassic, Cretaceous and Tertiary clastic rocks and tuffs of continental and marine depositional environment. The area is crossed by normal faults that affect the economic basement and were reactivated in different geologic periods forming fault zones of high structural complexity. These fault zones form a very favorable environment for the formation of structural traps. Additionally the sectors with low structural complexity present sectors with prevalence of stratigraphic traps specially associated to fluvial environments. The generation of structural and stratigraphic models using the information of more than 800 wells it allowed proposing a rational and efficient development plan for the area.
con mediano a bajo riesgo exploratorio, aún en áreas densamente perforadas. La Cuenca tendría un potencial mucho más importante que el asignado a una cuenca madura. Strelkov et al . (2005) ponen énfasis en destacar el potencial exploratorio remanente de la cuenca y por otro lado Jalfin et al . (2001) en un estudio realizado en el área intensamente perforada perforad a de Manantiales Behr, en explotación desde principios de siglo pasado, han demostrado la probabilidad de encontrar nuevos reservorios con una cantidad de hidrocarburos que permitiría aumentar la producción primaria, incrementar las reservas y mejorar la eficiciencia de los proyectos de secundaria y terciaria. Algunos de los factores a reconsiderar son la diversidad estructura estructurall y estratigráfica de los sistemas petroleros con presencia de rocas madre, rocas reservorio, sellos y trampas en prácticamente toda la sección estratigráfica. estratigráfica. El presente trabajo forma parte de la caracterización geológica, geofísica y el modelado de reservorios llevado a cabo en un sector del Flanco Norte de la CGSJ (Fig. 1).
OBJETIVOS INTRODUCCIÓN La Cuenca del Golfo de San Jorge (CGSJ) es la cuenca petrolera más antigua de la Argentina, donde se realizó el primer descubrimiento comercial en 1907. Debido a las características de su explotación, existe una marcada diferencia entre la madurez exploratoria e xploratoria de los objetivos someros y profundos. Por tal motivo, cuando se analiza la madurez exploratoria es importante realizar esta diferenciación. Recientes trabajos han demostrado que existe la posibilidad de descubrir y recuperar nuevas reservas
Este trabajo pretende ampliar el conocimiento estratigráfico y estructural de un sector de la Cuenca dónde su conformación geológica es todavía parcialmente parcialmente conocida. Al mismo tiempo se realizará una comparación con los resultados obtenidos en la caracterización geológica de otras áreas. El fin del trabajo es avanzar en el conocimiento de los mecanismos geológicos que controlaron el desarrollo y relleno de los depósitos en subsuelo. La extensión de este trabajo no permite avanzar sobre aspectos técnico-petroleros más detalladosque seránobejto de otras presentaciones.
Figura 1. Mapa de ubicación del sector estudiado en el Flanco Norte de la Cuenca del Golfo de San Jorge.
METODOLOGÍA La caracterización y modelado geológico del área consistió en la realización del modelo estructural y estratigráfico basado en datos sísmicos, de pozos, los estudios petrofísicos y el modelado geológico tridimensional. Se utilizaron para el estudio los perfiles de más de 300 pozos, con profundidades variables entre los 1.000 a 2.500 mbnt. Inicialmente, se construyeron plantillas que contienen los perfiles necesarios para la correlación, usualmente el de potencial espontáneo normalizado, inducción somera, profunda y conductividad. En primer lugar se correlacionaron en forma sucesiva los pases entre formaciones, los principales marcadores y finalmente todas las capas identificables en los perfiles de los pozos. Esta correlación capa a capa permitió determinar con gran detalle espesores faltantes, que generalmente estaban asociados a la presencia de fallas normales, cuya identificación sísmica hubiera sido muy dificultosa por estar, en muchos casos, debajo del límite de la resolución. La columna estratigráfica fue dividida en 19 marcadores o niveles guía, coincidiendo con la nomenclatura informal utilizada desde principios de siglo pasado por la empresa. Varios de estos marcadores coinciden con topes formacionales y topes de ¨complejos¨ (nomenclatura informal muy extendida en la cuenca del golfo, pero que varía en su ubicación estratigráfica entre áreas vecinas vecin as y en funci{on de las nomenclaturas usadas por distintos operadores). El primer nivel guía corresponde al tope del d el Banco Verde, parte de la Fm. Río Chico (Fig. 2). En algunos sectores presenta una buena definición y en otros pierde carácter en los perfiles eléctricos. El miembro Glauconítico, ubicado en la base de la Fm. Salamanca, es un importante nivel guía ya que
se puede identificar fácilmente en casi todos los pozos (Fig. 2). El tope de la Fm. Comodoro Rivadavia es un nivel guía con buena definición en todo el sector estudiado. Comienza en la primera arena luego de un intervalo pelítico correspondiente correspo ndiente a la base de Fm. Yacimiento Yacimiento El Trébol (Fig. 2). Los niveles guía dentro de la parte superior de la Fm. Comodoro Rivadavia presentan distinto grado de complejidad para su identificación debido a que el intervalo es predominantemente arenoso. La correlación se ve aún más complicada cuando estos intervalos se ven afectados por fallas normales que eliminan parte de la sección estratigráfica. La parte inferior de la Fm. Comodoro Rivadavia y la superior de la Fm. Mina El Carmen presentan una mayor participación de pelitas; esto facilita la caracterización de cuerpos litológicos individuales y la identificación identificación de niveles guía de correlación. correlación. Una menor cantidad de pozos alcanzaron la parte superior de la Fm. Mina El Carmen y muy pocos la parte media de la misma. Prácticamente ningún pozo alcanzó la Fm. Pozo D-129 a excepción del pozo epónimo que dio nombre a esta formación y que se encuentra ubicado 5 km al sur del sector estudiado en este trabajo.
RESEÑA GEOLÓGICA REGIONAL La CGSJ es una extensa depresión alongada EO, ubicada entre los macizos Nordpatagónico y del Deseado y desarrollada entre el Jurásico y el Terciario Terciario Superior. La mayor parte de su información geológica proviene de datos de subsuelo ya que los afloramientos se encuentran restringidos a la Sierra de San Bernardo, que separa la Cuenca del Golfo de San Jorge de la Subcuenca de Río Mayo ubicada al Oeste. Existen importantes trabajos de síntesis regional como los de Windhausen (1924), Feruglio (1949), Lesta et al . (1980), Bianchi (1981), Introcaso et al. (1989), al. (1989), Uliana et al . (1989), Fitzgerald et al . (1990), Figari et al . (1999) y Strelkov et al. al. (2005) donde obtener abundante información sobre la cuenca. La Cuenca del Golfo San Jorge es una típica cuenca de Rift (Fitzgerald (Fitzgerald et al., al., 1990) que en la etapa final de su desarrollo evoluciona a una de antepaís. El relleno sedimentario alcanza hasta los 8.000 m de espesor en la parte central. La sección estratigráfica está compuesta por el basamento cristalino y 5 megasecuencias descriptas por Figari et al . (1999) (Fig. 2). El basamento cristalino comprendido por micacitas y gneises del Paleozoico temprano, granitos
y granodioritas Devónicas tardías a Pérmicas (Barcat et al ., ., 1984). La etapa de Pre-Rift Pre- Rift esta constituida por sedimentitas de origen marino somero y edad Liásica (Figari et al ., ., 1999). La Megasecuencia 0 (rifting (rifting temprano), está integrada por un complejo volcánico sedimentario sedimentario de edad Jurásica (Dogger a Malm) denominado Grupo Lonco Trapial (Lesta et al ., ., 1980). La Megasecuencia I de edad Cretácica inferior corresponde a la etapa de rifting tardío y está compuesta por sedimentitas lacustres, deltaicas y fluviales (Figari et al . 1999). Se desarrolló en depocentros aislados (hemigrábenes) de tipo hambreado (Fig. 6 y 8). Estos depósitos fueron denominados Grupo Las Heras o “Neocomiano”. Desde el punto de vista hidrocarburífero tiene importancia debido a que alberga a la roca madre más antigua y de mejor calidad de la cuenca y desde el punto de vista exploratorio representan un objetivo inmaduro. La Megasecuencia II del Cretácico medio a superior corresponde a la etapa de Post-Rift Post-Rift , integrada por un conjunto de areniscas y pelitas con alto contenido piroclástico, de ambiente lacustre y fluvial. Es denominada Grupo Chubut (Fig. 2 y 6) y desde el punto de vista petrolero es el intervalo estratigráfico más importante ya que reúne a la principal roca madre y los principales reservorios de la cuenca. Desde el punto de vista exploratorio los niveles estratigráficos superiores se encuentran maduros, mientras que los inferiores semimaduros. La Megasecuencia III, de edad Terciaria corresponde a la etapa de Antepaís, integrada por depósitos marinos y continentales asociados a ascensos y descensos del nivel del mar. Los primeros reservorios explotados en la cuenca se encuentran en este intervalo, donde el ¨Glauconítico¨, intervalo ubicado en la base de la Fm. Salamanca, ha sido especialmente importante. Las perspectivas exploratorias de este intervalo pueden ser de mediana importancia en algunos sectores. La Megasecuencia IV esta constituida por sedimentos continentales, marinos y glacifluviales de edad Cuaternaria, con escasa representatividad y sin interés comercial hasta el momento.
ESTRATIGRAFÍA
Figura 2. Columna estratigráfica compuesta de l área de estudio.
El grado de detalle en la definición estratigráfica está subordinado a la información disponible. En ese sentido, los niveles estratigráficos superiores fueron atravesados por una importante cantidad de pozos, mientras que en los inferiores la situación es inversa y la información es muy escasa.
Figura 3. Corte de correlación mostrando la evolución vertical y lateral de facies a nivel parasecuencia y el pasaje transicional entre las Formaciones Mina el Carmen y Comodoro Rivadavia.
Las sucesiones estratigráficas más antiguas, entre el Lías y la parte basal ba sal de la Fm. Mina El Carmen, fueron alcanzadas solo por el pozo D-129. Es probable que la sección estratigráfica atravesada en este intervalo sea parcialmente representativa represen tativa ya que el pozo fue perforado próximo al margen Norte del hemigraben de Cañadón Perdido, dónde la sección no alcanza su mayor desarrollo muy probablemente por efecto del intenso fallamiento directo. Debido a que no existen otros pozos cercanos donde pueda medirse la sección sedimentaria completa de las Megasecuencias 0 y I, los datos de espesor ofrecidos en este trabajo deben considerarse como meras aproximaciones. aproximaciones. El intervalo más antiguo atravesado por el Pozo D-129 correspondería a sedimentitas y vulcanitas de edad Liásica que se encuentran a una profundidad de 3.780 mbnt. Por encima se encuentra el complejo volcánicosedimentario del Grupo Lonco Trapial (Clavijo, 1986; Barcat et al., al., 1989) que presenta unos 230 m de espesor (Fig. 2). Grupo compuesto por ignimbritas, lavas, riolitas y brechas ácidas y mesosilíceas, areniscas y conglomerados. La edad de este evento sería coincidente con el inicio de la apertura del océano
Atlántico Atlántico,, relacionada relacionada a la fase tectónica tectónica Intramalm Intramalmica ica del Jurásico medio a tardío (Storey ( Storey y Alabaster, 1991; Uliana et al ., ., 1989). Por encima y en forma discordante se encuentra el Grupo Las Heras o Neocomiano, integrado por 235 m de pelitas negras de origen lacustre de la Fm. Pozo Anticlinal Aguada Bandera-1. Las características características de estas pelitas como roca generadora fueron descriptas en detalle por Jalfin et al . (2001). Las mismas contendrían kerógeno de muy buena calidad, de Tipo I y habrían entrado en la ventana del petróleo a comienzos del Terciario. Terciario. El espesor y distribución de rocas neocomianas depende de las características, extensión y profundidad de los hemigrábenes en dónde se desarrollaron. Los depocentros fueron muy variables lateralmente y se encuentran desconectados desconectado s entre sí (Fig. 3). Es decir que desde el punto de vista paleogeográfico, el paisaje en el Cretácico inferior debía estar compuesto por zonas elevadas, mesetiformes, de composición volcaniclástica (Grupo Lonco Trapial) y sectores deprimidos en donde se desarrollaron pequeñas cuencas endorreicas que albergaron lagos. La sección sedimentaria del Grupo Chubut comienza en la Fm. Pozo D-129 depositada en discordancia angular sobre las infrayacentes y con
580 m de espesor en el e l pozo homónimo (Fig. 2). Está compuesta por pelitas negras en la parte inferior de la formación, tobas, areniscas y algunas intercalaciones de calizas en la parte superior. Jalfin et al . (2001) estudiaron en detalle la estratigrafía, el contenido fosilífero, las características geoquímicas y oleogenéticas de estas pelitas negras que son la principal roca generadora de la cuenca. El espesor es de 130 m, el kerógeno es de Tipo I (lacustre) y en este sector entró en la ventana del petróleo hace 65 millones de años. El ambiente de sedimentación estaba relacionado a un sistema lacustre de clima semiárido, muy extendido, alimentado por ríos y sistemas deltaicos, asociado a la apertura que se estaba verificando en el Océano Atlántico (Van Nieuwenhuisen y Ormiston, 1989; Fitzgerald et al ., ., 1990; Uliana et al ., ., 1999; Figari et al ., ., 1999; Vallati, 1996). Por encima y en forma transicional se encuentra la Fm. Mina El Carmen del Aptiano tardío al Albiano, compuesta por tobas, pelitas, cuerpos arenosos e intercalaciones de calizas oolíticas. El espesor promedio en el área es de 800 metros. El único sondeo que atraviesa en forma total la Formación en el área es el Pozo D-129. En el mismo la Fm. Mina El Carmen tiene un perfil eléctrico granodecreciente (Fig.2) que estaría relacionado con
un cambio paulatino del nivel de base. El ambiente de sedimentación fue predominantemente continental fluvial con intervalos lacustres. La parte inferior de la formación no dispone de la suficiente cantidad de pozos para realizar un análisis detallado de las variaciones laterales de los cuerpos. En la sección superior (Fig.3) hay un predominio de facies finas con intercalaciones intercalaciones de cuerpos individuales de areniscas que correspondería a un depósito de un ambiente de sedimentación de moderada a baja energía, sistemas fluviales de alta sinuosidad y lacustres asociados. La Fm Comodoro Rivadavia del CenomanianoSantoniano se encuentra por encima en contacto transicional (Fig. 2 y 3). Presenta unos 750 m de espesor promedio y está compuesta por areniscas, fangolitas y tobas. En el sector cordillerano el inicio de la sedimentación de esta Formación coincide con la Fase Patagonídica Principal. El perfil eléctrico de la Formación presenta una tendencia granocreciente con mayor desarrollo de facies de grano grueso en la parte media de la Formación y luego un perfil granodecreciente hacia el techo de la misma. En un sector del área se encuentra una intercalación de pelitas de 70 m de espesor en la parte media de la Formación, que podría estar relacionado al de sarrollo de una depresión que generó un nivel de base local (Fig. 2 Y 7).
Figura 4. Mapa Isopáquico de una arenisca próxima al tope de la Formación Comodoro Rivadavia. El espesor promedi pro medio o es de 0,5m a 5 m y la exten sión later l ateral al es de 800 me tros .
El desarrollo vertical de facies en la Fm Comodoro Rivadavia presenta un patrón cíclico, equiparable a un set de parasecuencias. La parte basal del ciclo se compone por una alternancia de areniscas amalgamadas intercaladas con pelitas delgadas, de 25 a 60 m de espesor. El tope de los ciclos esta compuesto por facies finas de 5 a 10 m de espesor (Fig.3), con notable continuidad lateral (no menor a 800 m) y son buenos niveles guía para la correlació n. Los cuerpos individuales de areniscas tienen espesor y extensión lateral variable. Los espesores promedio se encuentran entre 0,5 y 5 m, mientras que la extensión lateral presenta incertidumbre. Correlaciones de cuerpos y mediciones de parámetros como conectividad hidráulica indican que los mismos alcanzan los 800 m (Fig.3 Y 4) y la dirección preferencial con que se orientan los canales es NorteSur. Por encima de la Fm. Comodoro Rivadavia se encuentra la Fm. Yacimiento El Trébol. El contacto entre ambas es neto, aunque en varias posicion es se observaron espesores faltantes en la base de la formación, lo que podría indicar la presencia de una discordancia por no depositación (Malizia et al., al., en prep.). Asimismo existen algunos indicios de la presencia de un pulso tectónico asociado al inicio de la actividad de las fallas sintéticas y antitéticas asociadas al desarrollo de la falla principal (Lineamientos de Manantiales Behr y Cañadón Perdido) (Fig. 7). La Fm. Yacimiento El Trébol tiene 200 m de espesor y está integrada por una sucesión de areniscas y pelitas de edad Cretácica Superior. El perfil eléctrico de la formación es granocreciente. En la parte inferior se encuentran los sedimentos finos, mientras que en la parte superior predominan los sedimentos gruesos. Este perfil es diferente al que se encuentra en otros sectores del Flanco Norte (Courtade et al ., ., 2001; Malizia et al., al., en prep.) lo que pone de manifiesto las importantes variaciones faciales laterales que presenta la formación. Por encima de la Fm. Yacimiento El Trébol y en suave discordancia angular se encuentran los depósitos terciarios de la Megasecuencia III (Figari et al ., ., 1999), integrada por una sucesión de sedimentitas marinas y continentales de edad Cretácica superior supe rior a Miocena, con intercalaciones de eventos basálticos durante el Oligoceno y el Plioceno. La misma comienza con la Formación Salamanca en el Cretácico superior, correspondiente a un ambiente marino costero y de albufera. En la parte inferior se encuentra el Miembro Glauconítico, depositado en un ambiente costero marginal. La parte media está compuesta por sedimentos finos continentales y en
la parte superior se encuentra el ¨Banco Verde¨ también correspondiente a sedimentos marinos marginales. Le sucede concordantemente la Fm. Río Chico del Paleoceno tardío. El perfil eléctrico de la Formación presenta un predominio de sedimentos sedimen tos finos (tobas y fangolitas) intercaladas con areniscas de origen fluvial (Fig. 7). Por encima y en aparente concordancia en este sector se encuentra la Fm. Sarmiento del Eoceno Mioceno, compuestas por tobas, coladas de basaltos, tobas arenosas y conglomerados, de origen continental. Sucede el Patagoniano asociado a una ingresión marina y vulcanismo efusivo. Los sedimentos suprayacente de la Formación Santa Cruz y los depósitos de la Megasecuencia IV no se encuentran representados en los perfiles eléctricos del sector.
EVOLUCIÓN ESTRUCTURAL El fallamiento predominante en la región es de tipo normal, caracterizado por bloques limitados por fallas mayores (zonas de falla en algunos casos) de alto ángulo, que se originan en el basamento cristalino y tienen actividad en distintos períodos geológicos afectando y controlando a la sedimentación de toda la columna estratigráfica. Asociado Asociado al desarrollo de la falla mayor (Falla 1, Fig. 6) se generan juegos de fallas sintéticas y antitéticas que en conjunto forman una típica estructura en árbol (Fig. 6, Fallas 2 a 5). La principal actividad exploratoria de la cuenca fue concentrada en el ámbito de estas estructuras debido a las múltiples opciones de trampas que ofrece, generándose alineamientos de yacimientos a lo largo de las mismas. La Figura 8 muestra un modelo estructural esquemático del basamento con los principales lineamientos presentes en el sector estudiado, entendiendo como tales a los alineamientos de elementos geológicos que se producen a lo largo de los bordes activos de los hemigrábenes (Fig. 6). En la parte norte el sector estudiado está atravesado por un lineamiento con sentido E-O, denominado Manantiales Behr asociado a la actividad de la Falla 1 de la Figura 6. Esta falla posee ve rgencia hacia el sur (regional), atraviesa toda la columna sedimentaria y tiene expresión superficial formando los típicos ¨cañadones¨ presentes en la región. Este lineamiento continúa hacia el oeste y se asociaría al Lineamiento Escalante, aunque el mismo tiene vergencia opuesta (Jalfin et al ., ., 2001). Hacia el noreste probablemente el lineamiento Manantiales Behr continúe en la zona de La Begonia. Hacia el Este se encuentra el segundo
Figura 5. Esquemas de la estructuración del basamento, con los principales lineamientos y la ubicación de los depocentros que albergan a los depósitos Neocomianos. a) Vista en planta b) Block Diagrama
lineamiento, de orientación NO-SE y que probablemente sea la continuación del lineamiento denominado El Alba en el área Manantiales Behr (Jalfin et al ., ., 2001). Este lineamiento corresponde a una falla que se origina en el basamento e inclina hacia el Este (Fig. 8). Las fallas asociadas con este lineamiento afectan los términos inferiores de la columna estratigráfica hasta la Fm. Mina El Carmen y no llegan a superficie. El rechazo de esta falla es variable, siendo mayor en la parte norte cerca de la intersección con el Lineamiento Manantiales Behr. Hacia el sur va perdiendo rechazo hasta intersectarse con el Lineamiento Cañadón Perdido (Fig. 8). Al sur del área se encuentra encuentra el tercer lineamiento lineamiento con rumbo Este-Oeste y vergencia regional. Este lineamiento denominado Cañadón Perdido (Fig. 8), continúa hacia el Oeste dentro del área Manantiales
Behr y hacia el Este dentro del área Cañadón Perdido, generando un importante depocentro de sedimentos neocomianos. Las fallas asociadas a los lineamientos comienzan su actividad durante el Neocomiano, generando hemigrábenes. El espesor de los sedimentos de esta edad en el Pozo D-129 es de 250 metros. El diseño en planta de los depocentros tiende a ser alongado, levemente curvo e irregular, con frecuentes quiebres, generando altos de basamento de tipo mesetiforme, en algunos aspectos similares a los registrados en la Cuenca Austral y denominados informalmente “Altos Pelados” (Fig.8). La disipación de la anomalía térmica que posibilitó la reactivación de los movimientos distensivos a partir del Chubutiano tuvo en este sector un comportamiento diferencial (Uliana et al ., ., 1999). Durante la depositación del Grupo Chubut se encontraron evidencias de una actividad tectónica sinsedimentaria importante, asociada al Lineamiento Cañadón Perdido (Fig. 7 y 8), mientras que en los lineamientos Manantiales Behr y El Alba no se observaron cambios de espesor (Jalfin et al ., ., 2001). No se dispone de suficiente información información de pozos en la Formación Mina El Carmen como para evaluar la actividad tectónica sinsedimentaria en ese período. La Formación Comodoro Rivadavia presenta incrementos de espesor de más de 100 m a ambos lados de Lineamiento Cañadón Perdido (Fig. 7). Por otro lado, las variaciones en los perfiles eléctricos de esta Formación reflejan una tendencia general granodecreciente que pondría de manifiesto una disminución paulatina de la actividad tectónica y localmente la presencia de intervalos o paquetes con dominio pelíticos de 50-70 m de espesor y extensión areal limitada (Fig.7), que podrían estar asociados a cambios locales del nivel de base. En la base de la Formación Yacimiento El Trébol existen algunas evidencias de la presencia de una discordancia. Por un lado, en la vecina área Kilómetro 20, ubicada a 9 km al este, se verificaron variaciones de espesor relacionadas con la no depositación de algunos intervalos. inte rvalos. También También es probable probab le que en este momento comenzaran a generarse las fallas sintéticas y antitéticas a la falla principal (Fig.7). El incremento del espesor a ambos lados del Lineamiento Cañadón Perdido es de 100 metros. La base de la Fm. Salamanca es mencionada como discordante por distintos autores (Petrarca, 1984 y Fitzgerald et al ., ., 1990), asociada a una superficie marina transgresiva (Miembro Glauconítico) y a una suave discordancia angular. En este caso la diferencia de espesor a ambos lados del Lineamiento de Cañadón Perdido es de 50 metros.
Figura 6. Corte esquemático de la estructura en el área Diadema, en sentido N-S, mostrando el desarrollo del hemigrab en Neocomiano, Neoco miano, la l a suces ión estr atigráfica atigrá fica supraya su praya cente y la l a conformació confo rmació n estructura estru ctural. l.
Por encima de la Formación Salamanca se encuentra la Formación Río Chico. En el área de Kilómetro 20 se pudo comprobar que varias fallas afectan hasta el techo de la Fm. Río Chico, pero no más jóvenes. Según Bellosi y Barreda, (1993) esta
discordancia, identificada por edades mamífero, tendría una edad Eocena-Oligocena y estaría ubicada entre llos 50 y 30 Ma. En esta Formación los los incrementos de espesores a ambos lados de la falla de Cañadón Perdido son menos significativos (Fig.7).
Figura 7. Corte Estratigráfico de las fo rmaciones Cretácicas y Terciarias, horizontalizados al techo de cada formación, en el sector del Lineamiento de Cañadón Perdido. Se observan los incrementos de espesor en el bloque bajo de la falla ponie ndo de manif iesto la act ividad ivida d de la misma dura nte la sedim entación. entac ión.
lumna e interceptan a la Falla 1 muy cercana o de ntro de la fosa neocomiana. Estas fallas son importantes en la generación de trampas en niveles de la Fm. Mina El Carmen.
TRAMPAS
Figura 8. Vista Vista en planta esquemática del sistema de fallas próximo al tope de la Formación Comodoro Rivadavia.
A partir partir de la Formación Formación Sarmient Sarmiento o la informaci información ón que se posee no es suficiente para realizar una evaluación de detalle. Sin embargo la mayor parte de las fallas llegan a tener expresión superficial formando los característicos ¨cañadones¨, lo cual indicaría la acción de movimientos tectónicos posteriores al Mioceno. La escasa representación de sedimentos de edad más moderna (Araucanense – Entrerirriense) indicaría que a partir de esa edad cambió el nivel de base favoreciéndose procesos de erosión o no depositación. La conformación estructural presente estaría asociada a diferentes reactivaciones, registradas a partir de la base de lla a Formación Yacimiento El Trébol. La actividad estructural se concentró alrededor de la reactivación de las fallas principales, que en la zona de estudios presentan un rechazo vertical de 70 a 120 metros. Asociada a la formación de esta falla se generaron las fallas sintéticas y antitéticas con un rechazo vertical menor, entre 20 y 50 metros. Las fallas sintéticas y antitéticas asociadas a la falla principal forman estructuras de colapso, cuyo rechazo, en muchos casos tiende a anularse en la zona de intersección (Fig. 6). En otros cas os las fallas continúan por debajo de la intersección formando fallas en X, aunque siempre el rechazo es menor que el que se registra por encima de la zona de cruce. Vistas en planta estas fallas tienden a interceptarse en los extremos, generando diseños ovaliformes (Fig. 8). En algunos casos continúan debajo de la intersección volviendo a formar parte del graben. Asociadas a estos grábenes existe una importante cantidad de fallas antitéticas y sintéticas menores que generan una zona de alta complejidad estructural donde se desarrollan condiciones muy favorables para el entrampamiento de hidrocarburos. En la Figura 6 se observa la presencia de las fallas 4 y 2, antitéticas respecto del movimiento de la Falla 1, con 40º a 50º de inclinación y a diferencia de las Fallas 3 y 5 afectan a la parte inferior de la co-
Desde el punto de vista de la generación de trampas existen dos ambientes bien diferenciados. El primero está asociado a las zonas de falla o estructuras en árbol donde se desarrollan trampas predominantemente de tipo estructural (Fig. 3 y 9). Un segundo estilo de entrampamiento se asocia a las zonas de baja complejidad estructural, capas subhorizontales que se encuentran entre las zonas estructuradas mencionadas anteriormente y donde el entrampamiento es predominantemente estratigráfico (Fig. 9). En las zonas de alta complejidad estructural se pueden desarrollar trampas en prácticamente toda la columna estratigráfica (Fig. 9). El hidrocarburo que migra pendiente arriba desde el centro de cuenca encuentra en estas posiciones múltiples posibilidades de entrampamiento. Adicionalmente el fallamiento normal produce que los bloques basculen generando una pendiente dirigida a la zona del graben que se encuentra entre las fallas 3 y 5 (Fig. 6). Una de las más frecuentes son las trampas contra falla (Fig. 9, A), donde la condición está dada por la relación reservorio/sello. Se ha comprobado que las fallas en sí mismas no son sellantes, por lo tanto es necesario que para que haya sello que la falla ponga en contacto una arenisca de condiciones petrofísicas apropiadas para ser reservorio y una roca impermeable. Obviamente esta relación tiene más posibilidades de llevarse a cabo en los sectores de la columna donde hay una mayor participación de pelitas. La ubicación de paquetes pelíticos depende de las frecuentes variaciones faciales laterales de las formacione s. Por tal motivo, en los diferentes yacimientos, los contactos agua/petróleo se encuentren en distintas posiciones de la columna. Las Fallas 2 y 4 generan condiciones de entrampamiento contra falla en la parte inferior de la sección sedimentaria (Fig. 6). Otro tipo de trampa común son los rollover , producidos por la flexura de los estratos en la zona de mayor desplazamiento dentro del graben (Fig. 9, B). Condat (2005) identifica un cuarto tipo de entrampamiento, se trata de una trampa asociada a la zona de fractura vinculada a la falla principal, preferentemente en su tramo inferior y afectado por efectos diagenéticos. En el sector estudiado son sellos eficientes la
Figura 9. Estilos de trampas de hidrocarburos desarrolladas hasta el momento en el área de estudio. En el sector estructurado se desarrollan trampas de tipo A y B preferente prefe rentemente mente,, mientras mientr as que en el se ctor no estruct es tructuurado las trampas son estratigráficas asociadas a cuer pos individual indiv iduales es de arenicas areni cas con sello pelítico pelíti co en las cuatro direcciones. El elemento clave para la existencia de una trampa en este sector es la p resencia de un sello eficiente. A. cierre contra falla, B. Ro ll -o ve r , C. Estratigráfica.
parte basal de la Fm. Yacimiento El Trébol, las pelitas de la base de la Fm. Comodoro Rivadavia y el techo de la Fm. Mina del Carmen. La sección media y superior de la Fm. Comodoro Rivadavia, predominantemente arenosa, posee muchas menores posibilidades de contener niveles que actúen como sello y corresponderían a un intervalo donde el hidrocarburo tendría posibilidades de migrar tanto vertical como lateralmente. Aún ante la presencia de fallas, las mismas estarían poniendo en contacto intervalos arenosos y serían la razón por la cual no se producen trampas en forma frecuente. Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, la condición de sello o vía de migración de las fallas, depende de la naturaleza de los sedimentos que cruza. Ap ar e nt em en te e l gr a do de fr ac tu ra ci ó n o craquelamiento de la falla, así como su posible espesor no incidirían en este caso para alterar su condición de sellante. Es decir que la falla podrá ser sello o vía de migración por tramos, dependiendo del material que atraviesa. Esto contradeciría en parte la importancia que generalmente se le asigna a las fallas como vías de migración, resaltando la participación de la migración vertical por flotabilidad, que en general es el proceso de migración de los hidrocarburos más común en la mayoría de las cuencas. En los sectores con baja complejidad estructural estructura l
las trampas son predominante y necesariamente estratigráficas (Fig. 9.c.). Estas trampas se encuentran hasta el momento preferentemente en la sección inferior de la Fm. Comodoro Rivadavia y en la parte superior de la Fm. Mina El Carmen (Fig. 3). El factor determinante para que se produzca el entrampamiento está relacionado con el ambiente de sedimentación con predominio de depósitos pelíticos. En este intervalo se generan las condiciones favorables, debido a que las lentes permeables de areniscas se encuentran aisladas lateral y verticalmente por pelitas impermeables. En la parte superior de la Fm. Comodoro Rivadavia, donde el ambiente es fluvial de baja sinuosidad, el hidrocarburo puede migrar a través de canales de areniscas que se alinean prácticamente Norte-Sur sin encontrar barreras impermeables (Fig.4) hasta llegar a las zonas de falla.
MADUREZ EXPLORATORIA La madurez exploratoria en la Cuenca del Golfo de San Jorge, como sucede también en otras cuencas de Argentina, debe ser evaluada no solo por la cantidad de pozos perforados o de sísmica registrada por kilómetro cuadrado; sino también por la profundidad de los objetivos investigados y desarrollados. En este aspecto existe una marcada diferencia entre la madurez exploratoria alcanzada en objetivos someros y profundos. La madurez exploratoria está relacionada con la historia de explotación en el sector. Los primeros pozos fueron perforados a objetivos superficiales ubicados en la Formación Salamanca entre 400 y 600 mbnt. Posteriormente se desarrollaron los reservorios ubicados en la Formación Yacimiento El Trébol y en la parte superior de la Formación Comodoro Rivadavia ubicados hasta 1.000 mbnt. Este intervalo estratigráfico puede considerarse maduro desde el punto de vista exploratorio. Posteriormente, una cantidad mucho menor de pozos alcanzaron objetivos ubicados en la parte basal de la Formación Comodoro Rivadavia y la parte superior de la Formación Mina El Carmen ubicados entre los 2000 y 2.200 mbnt. Estos niveles en la actualidad pueden considerarse semimaduros o inmaduros. Prácticamente no hay pozos que hayan alcanzado profundidades profundidade s mayores a las mencionadas en el párrafo anterior. Por debajo de esta profundidad se encontrarían encontr arían potenciales reservorios en las areniscas de las Formaciones Mina El Carmen, D-129, eventualmente la Fm. Anticlinal Aguada Bandera x-1, en sectores con porosidad y permeabilidad secundaria. Estos niveles se encuentran inmaduros.
Adicional Adicionalmente mente es necesario necesario tener tener en cuenta cuenta que mas allá de cualquier esfuerzo que se realice para tratar de clasificar la madurez exploratoria, la diversidad estructural y estratigráfica de esta cuenca hace relativa cualquier afirmación sobre el potencial aún por descubrir. La experiencia indica que en la medida que se incrementa el esfuerzo exploratorio, la cuenca ofrece nuevas posibilidades aún en sectores supuestamente maduros. Estudios recientes en áreas vecinas (Jalfin et al ., ., 2001) demuestran que a partir de estudios detallados la producción puede llegar a triplicarse. triplicarse.
CONCLUSIONES Si bien el presente trabajo forma parte de un estudio más amplio que se seguirá llevando a cabo en los próximos años, la evaluación realizada hasta el momento tuvo como resultado la diagramación de una nueva campaña de reparaciones y perforación que está mostrando resultados altamente positivos. La caracterización y modelado geológico de reservorios en la Cuenca del Golfo de San Jorge es una herramienta de fundamental importancia en el desarrollo racional y eficiente de reservas de hidrocarburos en un yacimiento. Una primera visión del problema en esta cuenca puede confundir, creando la apariencia de tra tarse de un modelo geológico de fácil resolución. A medida que se avanza en el trabajo, la resolución de la estructura (Fig. 6) o la distribución de los cuerpos arenosos (Fig.4.) por ejemplo, necesitan del nivel de detalle de capa por capa. Al mismo tiempo, tiempo, la madurez exploratoria de la cuenca y especialmente de áreas como la de este trabajo que comenzaron a explotarse cerca de principios del siglo pasado, harían presuponer que queda muy pocos reservorios por encontrar. Sin embargo, la inmensa cantidad de posibilidades que genera la diversidad geológica de la cuenca hace que existan aún reservas importantes por descubrir. El presente trabajo fue una fehaciente comprobación de esta afirmación. Seguramente en el futuro la mejor comprensión del funcionamiento de las estructuras extensionales y los ambientes deposicionales conllevará al descubrimiento de nuevos reservorios.
AGRADECIMIENTOS Agradecemo Agradecemos s al Lic. Luis Cazau por la minuciosa minuciosa revisión crítica del trabajo, así como al Dr. Daniel Robles por sus sugerencias.
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