La Utilidad de Las Muestras de Canal y Núcleos en La Identificación de Facies Sedimentarias [PRESENTACIÓN]

República Bolivariana de Venezuela Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería División de Postgrado Ambientes Sedimentarios

LA UTILIDAD DE LAS MUESTRAS DE CANAL Y NÚCLEOS EN LA IDENTIFICACIÓN DE FACIES SEDIMENTARIAS Integrantes: Reyes, Jeannire Romero, Yessica Rosales, Johan Tinoco, Yonaida Zabaleta, Baumar Maracaibo, Mayo de 2013

FACIES Facies SEDIMENTARIAS Sedimentarias

Facies Sedimentarias

Muestras de Canal

Es el total de características texturales, composicionales y estructurales de un depósito sedimentario que resulta de la acumulación y modificación dentro de un ambiente sedimentario particular

Núcleo

Este concepto se refiere a la suma de características de una unidad sedimentaria, generalmente a escala pequeña (cm – m)

Formato de Análisis Interpretación de Facies

• Litología • Tamaño de grano • Estructuras sedimentarias • Color • Composición mineral • Contenido fosilífero

• Contactos litológicos • Espesor • Estructuras biogénicas • Variaciones laterales • Orientación paleocorrientes

Tipos de Facies Sedimentarias LITOFACIES Características físicas

BIOFACIES Contenido fosilífero

ICNOFACIES Contenido de fósiles traza

MICROFACIES Características litológicas y paleontológicas.

Facies Sedimentarias Facies e Interpretación Tectónica (TECTOFACIES) Una tectofacies consiste en un importante registro (espesor y distribución regional) de sedimentos que fueron originados bajo un régimen tectónico específico (por ejemplo tectofacies pre-orogénicas o flysch, tectofacies sinorogénicas o molasa).

Facies y Ambientes Sedimentarios Consiste en una sucesión sedimentaria o conjunto de cuerpos sedimentarios que se interpretan como acumulados en un determinado ambiente sedimentario (por ejemplo facies fluviales, facies deltaicas, facies de estuario).

Facies y Procesos Sedimentarios Capa sedimentaria o conjunto de capas que se atribuyen a la acción de un proceso de acumulación (por ejemplo facies de turbiditas, facies de eolianitas)

Facies Sedimentarias ASOCIACIÓN DE FACIES

Está constituida por varias facies que ocurren en combinación y típicamente representan un ambiente sedimentario particular.

SUCESIÓN DE FACIES

Es una asociación de facies con un orden vertical muy característico (secuencia de facies).

ANÁLISIS DE FACIES

Es la interpretación de los estratos en términos del ambiente de depósito (o sistemas de depósito), comúnmente basado en una amplia variedad de observaciones.

ASOCIACIÓN DE FACIES Grupo o conjunto de facies que guardan una clara relación física y genética entre sí. Involucra tanto a las relaciones verticales como laterales entre las facies. El concepto de asociación de facies es fundamental para definir mecanismos de formación de los depósitos sedimentarios, así como proponer modelos sobre sistemas y ambientes de depósito

Ejemplos

Asociación de Facies Sedimentarias

c b

a c

b

a

b a

Asociación de Facies de: a) lutitas negras con deformación sinsedimentaria , b) alternancia de areniscas de grano fino y lutitas; y c) de areniscas pardo claro de grano medio a grueso.

Asociación de Facies de: a) ortoconglomerado olicmitico de guijarros a guijas sub-redondeadas; y b) areniscas pardo claro de grano medio con estratificación cruzada

METODOLOGÍA EMPLEADA EN EL ANÁLISIS DE FACIES Un modelado de facies es la descripción del origen, características, comportamiento y evolución del ambiente en el cuales fueron depositados una serie de cuerpos sedimentarios

CRITERIOS DE RECONOCIMIENTOS

FÍSICOS: • COLOR • TEXTURA • ESTRUCTURAS • SEDIMENTARIAS

QUÍMICOS: • COMPOSICIÓN • MINERALÓGICA • RELACIÓN • CEMENTO • MATRIZ

BIOLÓGICOS: • CONTENIDO FÓSIL

Facies Operacionales Denota un conjunto de características especiales de un cuerpo de rocas, definida por una compañía petrolera con fines operacionales. En la descripción de una secuencia estratigráfica (afloramiento, núcleo continuo) se utilizan las Facies S para denotar areniscas; Facies L lutitas; Facies C, capas de carbón mineral… Argenis RODRIGUEZ, 1986 Trabajos realizados con núcleos de perforaciones sobre la Formación Misoa en el Lago de Maracaibo. Criterios Empleados para Caracterizar las Facies: Granulometría. Escogimiento. Presencia de intercalaciones de lentes de lutita o clastos de arcillita. Estructuras sedimentarias.

Identificación y Descripción de Facies definidas y las descripciones correspondientes (RODRIGUEZ, 1986) FACIES

DESCRIPCIÓN

S

Arenisca de grano grueso a conglomerado, subangular a subredondeado, pobre a moderadamente escogida, con abundantes restos de plantas y clastos de arcillita. Localmente puede observarse estratificación cruzada.

S3

Arenisca de grano medio a grueso, subangular a subredondeado, moderada a bien escogida, con intercalaciones esporádicas de lentes y clastos de lutitas.

S1

Arenisca de grano fino a medio, subangular a subredondeado, bien escogida, con abundantes intercalaciones de lentes continuos de lutita y con estratificación cruzada.

S11

Arenisca de grano fino a medio, subangular a subredondeado, de bien a muy bien escogida. No muestra intercalaciones de lentes de lutita. Localmente puede observarse estratificación cruzada.

S2

Arenisca de grano muy fino a limolitico, subangular a subredondeado, muy bien escogida, con intercalaciones de lentes discontinuos de lutita. Presenta estratificación tipo rizadura, flasser y estructuras de carga.

St

Limolita, gris a gris verdosa, localmente fosilífera.

H

Lutita, gris, finamente laminada. Comúnmente presenta lentes de limo o arena de grano fino. Se observan estructuras de carga.

L

Lutita, gris oscura, muy finamente laminada, con intercalaciones locales de lentes limoliticos.

Facies Sedimentarias Muestras deDE MUESTRAS Canal CANAL

Núcleo

Muestras de Canal Conjunto de fragmentos de rocas, atravesadas durante la perforación traídas a la superficie por el lodo de perforación

Análisis Litológico. Análisis Palinológico: Polen y Esporas.

Formato de Análisis

Análisis Geoquímico. Análisis de Foraminíferos.

Control estructural – Estratigráfico.

Interpretación de Facies

Muestras de Canal | Análisis Litológico IMPORTANCIA

Permite conocer la Litología de diferentes formaciones, atravesadas durante la perforación. Litología Predominante Color Textura

Matriz Dureza Componentes Accesorios Contenido de Fósiles

Aporta datos para seleccionar determinado intervalo de interés para tomar núcleos o muestras de pared. CLICK HERE FOR MORE INFO

Muestras de Canal Análisis Palinológico • Edad de las Rocas. • Ambientes deposicionales. • Distribución, Origen y Dirección de los Sedimentos. • Grado de Metamorfismo.

Análisis Geoquímico

• Buscar presencia de Gas • R.M.

Foraminíferos

• Edad de los sedimentos. • Topes formacionales • Ambientes deposicionales.

Muestras de Canal | Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

Facies Sedimentarias

Muestras de Canal NÚCLEO

Formato de Análisis Interpretación de Facies

Núcleo Muestra de roca continua, que se obtiene de la formación mediante perforación con una barrena especial hueca a una profundidad específica, preservando su estructura geológica y características fisicoquímicas.

Núcleos

Transporte

Muestras de Núcleos Almacenamiento

¿Por que tomar muestras? Para obtener obtener información :

Geológica Información Litológica Paleontológica Mecanismo de las Rocas Ingenieria Distribución de la Porosidad Distribución de la Permeabilidad Análisis especiales del Núcleo Calibración de Perfiles Completación Morfología de las Arcillas Petróleo Residual, cantidad de distribución Tamaño de los Granos/distribución Susceptibilidad a la Acidificación Datos para tratamiento de las fracturas

Sistemas de toma de Núcleo Sistema Convencional de Baja Invasión. Sistema Core Drill

Sistema Gel Coring Sistema Hydrolift para formaciones no consolidadas Jam Buster o Sistema Anti Bloqueo

Núcleos Orientados Guía de Selección de Coronas

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Tipos de Núcleos Núcleos de fondo: • Convencionales: Profundidad deseada – Formaciones compactas.

• Encamisados: Pobremente consolidadas.

• Orientados: Pozos desviados o con alto rango de inclinación.

• Presurizados: antiene las condiciones originales.

Núcleos de Fondo| Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

Tipos de Núcleos Núcleos laterales (Pared del Pozo) Pequeñas porciones tomadas de la formación.

Toma de muestra a profundidad deseada. Toma a cualquier tiempo después de perforado el pozo y éste no ha sido revestido.

Muestras de Pared | Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

Preservación de Núcleos Estabilización mecánica. Preservación controlada ambientalmente.

Láminas plásticas selladas con calor. Bolsas plásticas. Baño líquido.

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Sellamiento de tubos desechables o adicionales. Jarra anaeróbica.

Facies Sedimentarias

Análisis de Núcleo

Muestras de Canal

Especiales

NÚCLEO

Pruebas Geológicas

Convencionales Formato de Análisis Identificación de Facies

ANÁLISIS

Análisis de Núcleo Obtener mediante mediciones directas de laboratorio, datos representativos de las propiedades in-situ de las rocas y de los fluidos del yacimiento. Extensión areal del yacimiento Definición de estructuras geológicas Capacidad de almacenamiento Contenido de fluidos Descripción de Litología Definición del grado de heterogeneidad del yacimiento Datos para calibrar los registros de pozos

Análisis Convencional Es el análisis básico (rutinario) que envuelve mediciones de las propiedades fundamentales de la roca bajo condiciones cerca de las ambientales .

Saturación de fluidos

Porosidad Permeabilidad ( horizontal y vertical) Densidad de grano Rayos Gamma de Superficie Descripción Litologica

Análisis Convencional Aportan resultados sobre la capacidad de almacenamiento de fluidos (porosidad) y flujo de fluidos a través del medio poroso (permeabilidad).

Permite interpretar la producción probable de petróleo, gas y agua, a través del contenido residual de petróleo. Juegan papel importante en programas de exploración, completaciones y operaciones de reparación de pozos, evaluación de formaciones.

Análisis Especiales Se realizan para calcular con exactitud el petróleo original en sitio y permitir calcular la eficiencia de la extracción de petróleo por varios mecanismos de empuje.

Presión Capilar Permeabilidad Relativa Compresibilidad de la Roca Humectabilidad Capacidad de intercambio catiónico (C.I.C.) Difracción de rayos X (X.R.D.)

Pruebas Geológicas  Petrografía

(visualización, descripción y clasificación sistemática de rocas y minerales).

 Análisis composicional

(rama de la geoquímica que involucra la identificación y cuantificación de minerales).

 Sedimentología

( Estudia los procesos a través de los cuales se forman las rocas sedimentarias)

Petrografía

Secciones Finas

P

Difracción de Rayos X Es el estudio cuantitativo y cualitativo de la mineralogía presente en una muestra de roca.

Es una técnica destructiva, pues la muestra tiene que ser finamente pulverizada para separar las arcillas del cuarzo y ser sometidas a los Rayos X.

Su uso principal es el de identificación de arcillas, en lo referente a cada uno de los tipos de arcillas y sus porcentajes aparecen dentro de la muestra.

Microscopia Electrónico de Barrido Se realiza en todo tipo de muestras, consolidadas o no consolidadas. Mediante un proceso de bombardeo electrónico las muestras producen una emisión secundaria de electrones, permitiendo su observación bajo magnificaciones de hasta 4000 veces su tamaño. Se definen tipos de estructuras internas de la roca, tales como la ubicación y distribución de poros, así como también el hábito de los minerales y la presencia de arcillas en la muestra.

P

Imágenes Diagnósticas Tomografías TC Scanning Esta técnica es una imagen diagnóstica, que permite escanear rocas y fósiles. Permiten ver los objetos en 3D, a la vez que se les gira para examinarlos desde cualquier ángulo o se les pone del revés para ver qué ocultan dentro. En definitiva es una revolución de la forma de ver las rocas y los fósiles. Permiten ver las rocas (núcleos) por dentro sin destruirlos, pudiéndose observar estructuras sedimentarias que a simple vista están fuera del alcance de sedimentólogos. Estructuras sedimentarias, fracturas, microfracturas, fósiles, tamaño y forma de los granos, porosidad visual, canales de fluidos y hasta zonas con saturaciones de hidrocarburos pueden ser identificados a través de esta técnica novedosa.

Modelo Sedimentológico|Diagrama de Flujo

Modelo Sedimentológico|Diagrama de Flujo

Modelo Sedimentológico|Diagrama de Flujo

Facies Sedimentarias

Muestras de Canal Núcleo FORMATO DE ANÁLISIS

Identificación de Facies

Descripción Petrográfica

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Clásticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Clásticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Clásticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Clásticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Clásticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Carbonáticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Carbonáticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Carbonáticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Carbonáticas

Descripción Petrográfica|Formato: Rocas Carbonáticas

Facies Sedimentarias

Muestras de Canal Núcleo Formato de Análisis

IDENTIFICACIÓN DE FACIES

Identificación de Facies a partir de Análisis de Núcleo A continuación se presentarán de forma breve algunos casos donde el análisis de núcleos constituyó la base de estudios (modelos sedimentológicos) realizados con el fin de caracterizar algunas de las principales formaciones productoras de hidrocarburos en Venezuela.

CASO 1: Formación Misoa CASO 2: Formación Oficina

CASO 1: Formación Misoa “Caracterización sedimentológica del yacimiento B-1 SVS0073 de la Formación Misoa en la Cuenca de Maracaibo”, Mary Morales (2002) Objetivo General Caracterizar sedimentológicamente el yacimiento B-1 SVS0073, Bloque IX, de la cuenca del Lago de Maracaibo, integrando la data obtenida a partir de la descripción macroscópica de núcleos y análisis de facies a través registros, tomando como base el modelo estructural del área previamente definido.

Caso 1| Formación Misoa Facies S3 Arenisca de grano Medio a Grueso Arenisca de grano medio a grueso, subangular a subredondeado y con un escogimiento de moderado a bueno, con intercalaciones esporádicas de lutita.

Facies S2 Areniscas de grano muy fino a limoso Areniscas arcillosas de grano muy fino a limolitico, subangular a subredondeado, muy bien escogidas, con intercalaciones de lentes discontinuos de lutitas. Presenta estructuras tipo flaser y rizaduras de corriente. La bioturbación es escasa a moderada.

Caso 1| Formación Misoa Facies S1 Arenisca de grano fino a medio con intercalaciones de lutita Arenisca de grano fino a medio, subangular a subredondeado y con un escogimiento de moderado a bueno. Presenta espacios con continuas intercalaciones de lutita y estratificación cruzada.

Facies S11 Arenisca de grano fino a medio sin intercalaciones de Lutitas Arenisca de grano fino a medio, subangular a subredondeado y con un escogimiento de bien a muy bien escogida. No muestra intercalaciones de lentes de lutita.

Caso 1| Formación Misoa Facies H Lutitas muy finamente laminadas de gris a marrón Intercalaciones de arenisca de grano variable (comúnmente fino a muy fino) y lutitas, se presentan en bandas delgadas y láminas. Presentan estructuras lenticulares y de carga. La bioturbación es escasa a moderada.

Facies L Lutitas con láminas finas gris oscuras a gris Lutitas de color negro a gris oscuro. En ocasiones se observan niveles sideríticos y escasos lentes de material limo-arenoso. La bioturbación es escasa o está ausente.

CASO 1: Formación Misoa

Distribución y Asociaciones de Facies Asociación de Prodelta Asociación de Canal Distributario

Asociación de Barras de Desembocadura Asociación de Bahía Interdistributaria Asociación de Barras de Marea Asociación de Canal de Marea

Distribución de facies en los núcleos del pozo SVS0095

CASO 2: Formación Oficina “Estudio de facies de las unidades estratigráficas informales B-C-D-E en la Formación Oficina y su relación con los perfiles eléctricos de imagen, Campo SINCOR, Zuata, Edo. Anzoátegui”, Diana Velásquez (2002)

Objetivo General Integrar la descripción de facies y la interpretación sedimentológica obtenidas a partir del estudio de núcleos con los perfiles eléctricos de imagen a fin de determinar su relación y tratar de predecir las características sedimentológicas en pozos sin núcleos, a través del uso de dichos perfiles. Columna Estratigráfica Generalizada del Subsuelo del Área de Sincor

Caso 2| Formación Oficina Facies Scvc: Arenisca de grano grueso a muy grueso

(a) Detalle del núcleo SIN3 (1936’), pueden observarse granos de cuarzo de hasta 1 cm de diámetro. (b) Muestra 1941’ 04” del núcleo SIN3, porosidad primaria presente en la facies. La porosidad es mayoritariamente de origen primario (p).

Caso 2| Formación Oficina Facies Sm: Arenisca de grano medio

(a) Detalle del núcleo SIN6 (1543’), alto grado de impregnación común en la facies Sm (b) Detalle del núcleo SIN4 (1740’), intercalaciones de lutita caolinitizada en la facies Sm (c) Sección fina del núcleo SIN3 (muestra 1862’), tamaño de grano medio con clastos sub-angulares a sub-redondeados.

Caso 2| Formación Oficina Facies Sfm: Arenisca de grano fino a medio

(a) Detalle de núcleo SIN3 (1775’), grado de impregnación de hidrocarburo típico observado en la facies (b) Sección fina del núcleo SIN3 (muestra 1876’05”), alto valores de porosidad observada en la sección, debido al poco nivel de compactación..

Caso 2| Formación Oficina Facies Sf: Arenisca de grano fino

(a) Detalle del núcleo SIN3 (1768’), con poco grado de impregnación de hidrocarburo observado en la facies (b) Sección fina del núcleo SIN3 (muestra 1894’06”), se observa el tamaño de grano fino de las areniscas y subangularidad de las mismas

Caso 2| Formación Oficina Facies Svf: Arenisca de grano muy fino

(a) Detalle del núcleo SIN4 (1684’), no presenta impregnación de hidrocarburo (b) Detalle del núcleo SIN5 (1794’), presenta capas delgadas de lutita intercalada.

Caso 2| Formación Oficina Facies HS: Facies Heterolítica arenosa

Detalle del núcleo SIN4 (1669’), mayor contenido de areniscas con intercalaciones de lutita.

Facies Hl: Facies Heterolítica lutítica

(a) Detalle del núcleo SIN4 (1659’), raíces in situ dentro de la facies (b) Detalle del núcleo SIN7 (1924’), icnofósil Planolites.

Caso 2| Formación Oficina Facies SHl: Lutita laminada Detalle del núcleo SIN6 (1503’), icnofósil Planolites dentro de la facies

Facies SHm: Lutita masiva

Detalle del núcleo SIN4 (1785’), se observa el color gris claro característico de la facies

Caso 2| Formación Oficina Facies C: Carbón y lutitas carbonosas

Detalle del núcleo SIN5 (1781’), carbón.

CASO 2: Formación Oficina

Asociaciones de Facies Asociación AF1: Depósitos de canales entrelazados (Dominio Fluvial) Asociación AF2: Depósitos de llanura de inundación (Dominio Fluvial)

Asociación AF3: Depósitos de canales distributarios (Dominio Fluvio-Deltaico) Asociación AF4: Depósitos de bahías interdistributarias (Dominio Fluvio-Deltaico) Asociación AF5: Depósitos de barras de desembocadura (Dominio Fluvio-Deltaico) Asociación AF6: Depósitos de lutitas de prodelta (Dominio Fluvio-Deltaico)

CASO 2: Formación Oficina Asociación AF1 Depósitos de canales entrelazados (Dominio Fluvial)

Depósitos de canales entrelazados en el pozo SIN3

a)

Detalle de rayos X (1408’) del pozo SIN2, estratificación cruzada b) Detalle del núcleo SIN3 (1934’), estratificación cruzada en la facies Scvc.

CASO 2: Formación Oficina Asociación AF3: Depósitos de Canales Distributarios (Dominio Fluvio-Deltaico)

Depósitos de canales distributarios en el pozo SIN7

Asociación AF5: Depósitos de barras de desembocadura (Dominio Fluvio-Deltaico)

Depósitos de barras de desembocadura

República Bolivariana de Venezuela Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería División de Postgrado Ambientes Sedimentarios

LA UTILIDAD DE LAS MUESTRAS DE CANAL Y NÚCLEOS EN LA IDENTIFICACIÓN DE FACIES SEDIMENTARIAS Integrantes: Reyes, Jeannire Romero, Yessica Rosales, Johan Tinoco, Yonaida Zabaleta, Baumar Maracaibo, Mayo de 2013