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EVALUATION, DRILLING & INTERVENTION
UNIVERSIDAD TECNICAPARTICULAR DE LOJALa Universid ad Catlica de
Loja
INGENIERIA EN
GEOLOGIA Y MINAS
GEOLOGIA DELPETROLEO
Docente: Roberto Valarezo A.
ROCA SELLO
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ROCA SELLO
OBJETIVOS:
Identificar la Roca Sello en un sistema petrolfero.
Identificar los tipos de rocas mas comunes .
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ROCA SELLO
DEFINICION DE ROCA SELLO: Es aquel tipo de roca que acta como
barrera al escape
del petrleo dentro del reservorio o yacimiento.(generalmente
lutitas).
En ocasiones el sello lo constituye una anomala
estructural o estratigrfica (fallas o discordancias
entreotras).
La roca sello regional es uno los ingredientes esenciales
delsistema petrolfero.
La naturaleza de este sello determina no slo la eficiencia
del
sistema de trampa en el subsuelo, sino que tambin lainfluencia
las rutas de migracin tomadas por los fluidos quedeja la roca madre
del petrleo
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ROCA SELLO
La extensin de un sistema petrolero est definido por lapresencia
de hidrocarburos.
Esta acumulacin se da generalmente por la presencia
deconfinamientos o barreras que limitan las mismas.
Cuando no hay presencia de Roca Sello, los hidrocarburos
pueden ser observados en superficie. Las mejores condiciones
para la preservacin de los sellos se
tienen en las regiones con una historia geolgica simple, ya
queen reas muy deformadas, los sellos se
destruyenfrecuentemente.
En conclusin, las Rocas Sello constituyen un factor primordial
enun sistema petrolfero.
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ROCA SELLO
Las Lutitas representan las rocas sellos mas importantesen
cuencas dominadas por yacimientos clsticos y lasEvaporitas en
yacimientos carbonticos.
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ROCA SELLO
Las trampas deben estar selladas por rocas impermeablesque
permitan prevenir la migracin continua dehidrocarburos.
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ROCA SELLO REGIONAL
Una roca sello es efectiva si su presin capilar o presin
dedesplazamiento excede a la fuerza hacia arriba o boyantsejercida
por la columna de hidrocarburos subyacente.
La presin capilar de la roca sello es mayormente una funcinde su
tamao de poros.
La presin de boyants se determina por la densidad de
loshidrocarburos y la altura de la columna de hidrocarburos.
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ROCA SELLO REGIONAL
Una roca sello de tamaos de poros extremadamentepequeos se
requiere para prevenir la elevacin por boyantsde una columna
subyacente de gas.
La hidrodinmica tambin afecta la efectividad de la
rocasello.
La perdida de gas a travs de rocas sellos puede tomar
lugardebido al proceso de difusin.
Una investigacin estadstica mundial de las rocas sellosindica
que las litologas ms efectivas son los clsticos degrano fino y las
evaporitas.
La ductilidad tambin es un requerimiento importante, sobretodo
cuando se tiene reas particularmente disturbadastectnicamente.
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ROCA SELLO REGIONAL
La sal y la anhidrita son las ms dctiles, seguidas por
lutitas
ricas en materia orgnica.
Las rocas sello no necesitan ser de gran espesor, para
serefectivas, tanto en si que sean lateralmente persistentes.
Similarmente las profundidades de soterramiento no parecen
ser crticas, los sellos pueden ser efectivos en todas
lasprofundidades.
Las condiciones requeridas para el desarrollo de una rocasello
regional de efectividad extendida en asociacin conreservorios se
encuentran usualmente juntas en dosparticulares entornos
deposicionales.
Uno de ellos es cuando las lutitas marina transgreden sobrelas
plataformas clsticas de buzamiento bajo.
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MECANISMO DEL SELLO
Los mecanismos fsicos que rigen la efectividad del sello,son los
mismos que controlan la migracin secundaria(Presin capilar, Flujos
hidrodinmicos, porisidad eimpermeabilidad).
Una roca puede servir de sello si la presin capilar en losporos
mayores es igual o superior a la presin deflotabilidad de la
columna de petrleo.
La capacidad de sello, se puede expresar como el pesomximo de la
columna de petrleo que puede soportar sinque se produzcan
filtraciones.
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MECANISMO DEL SELLO
SELLO EFECTO DE LA HIDRODINMICA Y LASOBREPRESIN
Se puede incrementar o reducir la presin contra el sello:
Cuando el vector de las fuerzas hidrodinmicas se dispone
hacia arriba, se incrementa la flotabilidad.
Si se orienta hacia abajo, disminuye el efecto de la presinde
flotabilidad sobre el sello.
La sobrepresin origina modificaciones locales del
gradiente de presin Se incrementa la capacidad del sello,
respecto a reas del
almacn bajo condiciones de presin normal.
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MECANISMO DEL SELLO
PRDIDAS A TRAVS DEL SELLO, POR DIFUSIN
El gas puede difundirse a travs de las rocas coberterasaturadas
en agua, a escala de tiempo geolgico.
Los campos de gas sellados por lutitas saturadas en aguacomo
roca sello, tienen una vida efmera.
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FACTORES QUE AFECTAN LA EFECTIVIDADDE LA ROCA SELLO
La efectividad de las rocas sello a nivel mundial puede
serexaminada en trminos de:
Litologa.
Ductilidad.
Espesor
Continuidad Lateral
Profundidad de Soterramiento
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FACTORES QUE CONDICIONAN LA
EFECTIVIDAD DEL SELLO
Las rocas sello deben tener poros de pequeo tamao.
Rocas de grano fino, como arcillas, lutitas, evaporitas, y
algunas rocasorgnicas.
Litologas como las margas, areniscas, conglomerados, a veces
actancomo sello, pero son de peor calidad.
Generalmente un 40% son de evaporitas, y un 60% de lutitas.
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FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
Las rocas sello necesitan pequeos tamaos de poro, asla vasta
mayora de las rocas sello son:
clsticos de grano fino (lutitas, arcillas), evaporitas
(anhidrita, yeso, halita), y rocas orgnicas. Otras litologas tales
como calizas arcillosas, areniscas de
baja porosidad.
Las rocas volcnicas y el chert o pedernal tambin puedenser
sellos, pero estos son en el contexto global muchomenos
importantes, y son frecuentemente de pobre
calidad y geogrficamente de extensin limitada.
LITOLOGIA
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FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
Las rocas sello dctiles son menos susceptibles al fallamiento
yfracturamiento que las litologas frgiles.
Las rocas sello son sometidas a sustanciales esfuerzos
duranteperodos de deformacin estructural, incluyendo la
deformacinresponsable de la formacin de la trampa. Por ejemplo,
durantela formacin de un simple anticlinal, pueden ocurrir
fracturas
en las frgiles rocas sello de la cresta anticlinal cuando
estasestn sometidas a tensin.
La ductilidad es por lo tanto un requerimiento
particularmenteimportante en rocas sellos en reas fuertemente
deformadastales como cinturones de cabalgamiento y de
plegamiento
La ductilidad es tambin una funcin de temperatura y presin.Las
evaporitas pueden ser frgiles a profundidades someras,pero muy
dctiles a profundidades sobre 1 kilmetro.
DUCTILIDAD DE LA ROCA SELLO
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3. FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
DUCTILIDAD DE LA ROCA SELLO
LITOLOGIA DE LA ROCA
SELLO
DUCTILIDAD
Sal Mas dctil
Anhidrita
Lutitas ricas en materia
orgnica
Lutitas
Lutitas limosas
Lodolitas calcreas
cherts Menos dctil
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FACTORES QUE CONDICIONAN LA
EFECTIVIDAD DEL SELLO
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Las litologas plsticas son menos propensas a la fracturacin, por
loque sern importantes como sello.
Las litologas ms plsticas son las evaporitas, y las menos
plsticas, loscherts.
La plasticidad es funcin de la temperatura y la presin (as,
lasevaporitas tienen un comportamiento frgil a profundidades
menoresde 1 Km).
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FACTORES QUE CONDICIONAN LA
EFECTIVIDAD DEL SELLO
Con pequeos espesores, las rocas de grano fino pueden
alcanzarpresiones de desplazamiento suficientes como para
soportar
grandes columnas de hidrocarburos.
Los sellos de pequeo espesor suelen tener tambin una
reducidaextensin lateral.
En los yacimientos de gases mejor un gran espesor del sello
para
evitar prdidas por difusin.
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FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
Una delgada capa de roca sello puede tener suficientepresin de
desplazamiento como para soportar una grancolumna de
hidrocarburos.
Las rocas sello de poco espesor, tienden sin embargo aser no
persistentes lateralmente, siendo as que una roca
sello de mayor espesor mejora sustancialmente el chancede
mantener sellada la totalidad del prospecto, o inclusode todo el
sistema petrolfero o cuenca.
Tpicamente el espesor de la roca sello vara de decenasde metros
a centenas de metros (Grunau 1987).
Muy grandes volmenes de petrleo pueden estar selladospor un
modesto espesor de roca sello
ESPESOR DE LA ROCA SELLO
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FACTORES QUE CONDICIONAN LA
EFECTIVIDAD DEL SELLO
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La profundidad mxima que haya alcanzada el sello, es un factor
que
influye en su efectividad
Las rocas sello se encuentran bien compactadas, aunque prximas a
la
superficie, habiendo mantenido su plasticidad y permitiendo
la
deformacin frgil durante la elevacin.
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3. FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
Las rocas sello deben mantener un carcter litolgicamente estable
(as comolas caractersticas de presin capilar y ductilidad) y el
espesor sobre ampliasreas.
Las provincias petrolferas ms prolficas contienen al menos uno
de estos
sellos regionales.
La investigacin por petrleo en estas cuencas esta enfocado en la
base delsello regional, en lugar de un horizonte reservorio
especfico.
La variabilidad lateral del sello se puede estudiar usando la
informacin delos registros elctricos y el anlisis ssmico.
Algunos medioambientes deposicionales y entornos de cuenca son
msconductivos al establecimiento de rocas sello de mayor espesor y
efectividadque otros.
CONTINUIDAD LATERAL DEL SELLO
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FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
La profundidad actual de las rocas sello no parece serun factor
de importancia en su influencia en laefectividad del sello.
Los sellos pueden ser efectivos en todas lasprofundidades.
PROFUNDIDAD DE SOTERRAMIENTO DE
LAS ROCAS SELLOS
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FACTORES, EFECTIVIDAD DE LA Rx SELLO
Los requerimientos para una buena roca sello regional son
elmantenimiento de una litologa estable y ductilidad sobre unazona
amplia.
Una unidad estratigrfica no es una roca sello al menos que
selle un reservorio subyacente; siendo as,
La roca sello regional mantiene sus caractersticas sobre
unaamplia rea pero tambin ocurre en asociacin estratigrficacon los
reservorios.
EMPLAZAMIENTO DEPOSICIONAL DE
LAS Rx SELLOS
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AMBIENTES DE SEDIMENTACION DE
ROCAS SELLO
Series lutticas sobre plataformas siliciclsticas;Las lutitas
constituyen el sello de los almacenes en
areniscas transgresivas;
Las acumulaciones de petrleo se dan en la cua
basal.
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Sabhkas supratidales y en cuencas evaporticas
interiores.
Pueden constituir excelentes almacenes, pero
carecen de buen sello.
En los sistemas carbonatados, extensas sabhkasevaporticas pueden
progradar suavemente sobre
las plataformas carbonatadas, constituyendo
excelentes sellos
