Petróleo: Composición y Origen
El petróleo es un compuesto químico formado principalmente por carbono e hidrógeno. Elementos como el metano, etano, propano, butano y pentano son hidrocarburos que forman parte de otros compuestos de hidrocarburos, como el petróleo. El petróleo es el resultado de los cambios físico-químicos de la materia orgánica, enterrada en sedimentos, a través del tiempo geológico.
Formación y Yacimientos de Petróleo
La paleoatmósfera terrestre, al estar conformada por CO2, permitió el desarrollo de organismos que lo utilizaron como energía y como molécula para construir compuestos más complejos. Los seres vivos, al morir y descomponerse, liberan compuestos orgánicos al ambiente y, al ser incorporados a los sedimentos en condiciones físico-químicas favorables (ambiente anóxico), se convertirán en hidrocarburos que conformarán el petróleo.
Kerógeno: Materia Prima Fundamental para la Generación de Hidrocarburos Líquidos y Gaseosos
Lacustrino: mayor cantidad de hidrógeno; Marino: menos cantidad de hidrógeno; Terrestre: mayores porcentajes de hidrógeno y oxígeno.
Etapas en la Transformación de la Materia Orgánica
Diagénesis: La materia orgánica comienza a perder H2O y CO2, se inicia el fenómeno de policondensación (previo al kerógeno). Tiene lugar en sedimentos recientes cerca de la superficie. Formación de hidrocarburos de bajo peso molecular y CH4.
Catagénesis: El kerógeno forma hidrocarburos en cantidades apreciables. Temperatura inicial 70-80°C. Se produce disociación por calentamiento a temperaturas y presiones elevadas, produce petróleo condensado y gas húmedo.
Metagénesis: Última etapa, producto fundamental gas metano. Se ha transformado todo el kerógeno quedando un residuo estéril de alto peso molecular. Solo se genera CH4.
Teorías sobre el Origen de los Hidrocarburos
Teoría Inorgánica: Explica el origen gracias a la combinación de elementos químicos como el carbono y el hidrógeno sometidos a altas temperaturas y presiones, ubicados a grandes profundidades.
Teoría Orgánica: El petróleo y el gas se forman por la transformación de la materia orgánica vegetal y animal, cuya estructura molecular ha sufrido alteraciones por efecto de altas temperaturas y presiones, acción de bacterias y microorganismos, altas presiones en el subsuelo y otros agentes a lo largo de millones de años.
Cadena de Valor del Petróleo
Exploración → Explotación → Refinación → Petroquímica básica → Petroquímica secundaria → Productos y subproductos
Orígenes: marino, continental, mezclas.
Geología del Petróleo
Estudia, describe e interpreta el origen, migración, entrampamiento y formación de yacimientos de petróleo.
Disciplinas que se emplean: geología física, paleontología, sedimentología y estratigrafía, geología estructural, tectónica, geología del subsuelo y petrofísica.
Estratigrafía
Estudia las rocas estratigráficas (capas) de la corteza terrestre. Estrato es una unidad sedimentaria continua la cual es homogénea y está separada de los depósitos arriba y abajo por discontinuidades. Estas discontinuidades están marcadas por cambios en la composición y son denominadas como planos de estratificación. La superficie más baja de la capa es nombrada la base y el límite superior es el tope o techo. El espesor de las capas varía desde cm a m.
Tiempo Requerido para la Deposición de una Capa
No hay una relación directa entre el espesor de una capa y el período de tiempo necesario para la deposición de los sedimentos.
Formaciones Sedimentarias
Es una unidad litoestratigráfica formal que define cuerpos de rocas caracterizados por unas propiedades litológicas comunes que las diferencian de las adyacentes; pueden ser grupos, miembros, capas.
Facies Sedimentarias
Son las características litológicas y paleontológicas de un depósito sedimentario en un lugar específico.
Litofacie: facie arcillosa, facie carbonatada, caliza oolítica. Corresponde a una bien definida e identificable roca tipo. Biofacie: Criadero de amonites, foraminíferos y algal. Contenido dominante de rocas fósiles.
Fases de la Exploración Petrolera
- Definición de la existencia de una cuenca sedimentaria con un espesor potente de sedimentos que permita la maduración y expulsión.
- Definición del sistema petrolero.
- Determinación de los objetivos y los prospectos que incluye la evaluación de los recursos y reservas probables.
- Evaluación de las reservas probadas.
Sistema Petrolero
Sistema geológico integral que incluye un depocentro con una roca madre activa con capacidad de generar aceites y gas. Además, deberá incluir todos los elementos y procesos geológicos para que exista una acumulación de hidrocarburos (roca generadora, roca almacén, roca sello, trampa, sincronía y migración).