Análisis Estratigráfico y Petrofísico

Explicaremos de manera sencilla un flujo de trabajo utilizado para evaluar las rocas en la exploración de hidrocarburos en yacimientos convencionales.

El análisis estratigráfico y petrofísico es el primer paso para comprender la disposición de las capas de roca en el subsuelo, es decir, las formaciones geológicas. Este análisis también permite entender y cuantificar las propiedades de las rocas y los fluidos contenidos en sus poros, con el objetivo de evaluar su capacidad para almacenar hidrocarburos.

Información de Pozos

La información de pozos es esencial en la exploración y producción de hidrocarburos, influenciando las etapas posteriores del proceso. La perforación de múltiples pozos cercanos incrementa la precisión de los resultados. Cada pozo se estudia a fondo, con varios registros geofísicos que revelan las propiedades del subsuelo.

Los registros geofísicos de pozo son datos obtenidos durante la perforación. Estos registros documentan las características de las formaciones a diversas profundidades, utilizando aparatos de medición en el agujero del pozo.

Fig. 1 Registros Geofísicos de Pozo

Correlación Litoestratigráfica

Una correlación litoestratigráfica puede realizarse a partir de la respuesta de los registros geofísicos de pozo, permitiendo correlacionar las formaciones con sus edades geológicas. Sin embargo, si se cuenta con información de fósiles, es posible realizar una correlación bioestratigráfica, lo que brinda mayor precisión en la determinación de las edades.

La correlación también nos permite observar las posiciones estructurales de los pozos, proporcionando una visión más completa del subsuelo. Esto nos permite tener nuestros marcadores geologicos o "Well Tops" el cual es un punto específico en un pozo que indica la profundidad a la cual se encuentran nuestras formaciones o capas en el subsuelo.

Fig. 2 Correlación Lito-estratigráfica Norte-Sur

Evaluación Petrofísica

La interpretación de los registros y la evaluación petrofísica nos dan una primera aproximación, basada en el comportamiento de los registros geofísicos de pozo, para identificar las áreas potencialmente interesantes, por lo que es importante realizarla de manera correcta utilizando los registros geofísicos de pozo convencionales para obtener lo que conocemos como soluciones petrofisicas:

Saturación de Agua
Volumen de Arcilla
Porosidad Efectiva

La evaluación petrofísica se lleva a cabo siguiendo un flujo de trabajo estándar, el cual se presenta en la siguiente imagen:

Fig. 3 Flujo de trabajo para la Evaluación Petrofísica

Interpretación Sísmica

La interpretación sísmica es un análisis de datos sísmicos de reflexión procesados, siendo parte del flujo de trabajo en la caracterización estática de yacimientos. Su objetivo es examinar la estructura y la estratigrafía del subsuelo a través de información sísmica 2D y 3D, con el fin de prospectar recursos de hidrocarburos, en donde es importante mencionar que el dominio de esta información esta en tiempo.

Sismogramas Sintéticos

Se deben crear sismogramas sintéticos con el propósito de establecer una relación tiempo-profundidad para alinear datos sísmicos con los de los pozos. Esto permite convertir las profundidades de los pozos al dominio del tiempo, unificando la información para iniciar la interpretación estructural, y comenzar a interpretar edades geologicas.

Considera los coeficientes de reflexión que están en función de las impedancias acústicas y estas a su vez de la densidad y velocidad de las formaciones los cuales a traves de una operación matematica conocida como convolución con una ondicula, la cual depende del tipo de fuente sísmica creara el sismograma sintetico.

Fig. 4 Creación de un Sísmograma SIntetico

Atributos Sísmicos de Volumen

El uso dbutos sísmicos de volumen es esencial para describir y cuantificar características específicas de los datos sísmicos. Estos atributos son útiles para identificar estructuras, sal, horizontes, estratigrafía, reducir el ruido y, en algunos casos, indicar la presencia de hidrocarburos. Su finalidad es definir la geometría y continuidad de las estructuras geológicas para interpretar los reflectores sísmicos de interés.

Interpretación Estructural de los Datos Sísmicos

Utilizando la relación tiempo-profundidad y los atributos sísmicos de volumen para mejorar la imagen sísmica, comenzamos a interpretar las formaciones y edades de interés. Además, identificamos e interpretamos estructuras geológicas en el subsuelo, como domos salinos y fallas geológicas, que pueden servir como trampas estructurales o estratigráficas para el almacenamiento de hidrocarburos.

Fig. 5 Interpretación estructural de fallas geologicas y reflectores sísmicos en información sísmica 3D

Caracterización en el Área de Estudio

Aquí vamos a integrar toda la información sísmica y de pozo para generar los primeros entregables del proyecto, que incluyen desde los mapas sísmicos hasta los diferentes modelos.

Además, comenzaremos a identificar futuros prospectos exploratorios que puedan ser de interés para la industria del petróleo y gas. Evaluaremos si es necesario realizar un análisis detallado de yacimientos o campos mediante la caracterización estática de los mismos y procederemos a una evaluación de prospectos, lo cual incluye: el cálculo de la probabilidad de éxito geológico y el cálculo de volumetría in situ para definir las mejores zonas del área de estudio.

Modelo Estructural

Un modelo estructural sirve para representar y visualizar la geometría, asi como la disposición de las formaciones geológicas en el subsuelo. Esto ayuda a identificar y mapear características como fallas, pliegues y horizontes, facilitando la comprensión de la arquitectura del yacimiento.

Esta se crea a partir de mapas sísmicos estructurales que corresponden a las edades geologicas y formaciones del área de estudio, asi como las estructuras geologicas interpretadas, en donde es importante mencionar que se encuentra en el dominio del tiempo.

Fig. 6 Modelo Estructural (Mapas sísmicos estructurales y fallas geologicas interpretadas)

Modelo Petrofísico

Elaboramos el Modelo Petrofísico, el cual detalla la distribución de las propiedades de la roca mediante soluciones petrofísicas. Utilizamos un software de interpretación sísmica para asignar estas propiedades a celdas geocelulares en un modelo tridimensional, proporcionando valores específicos para cada celda. Para esto, empleamos un método geoestadístico conocido como "Simulación Gaussiana Secuencial", que es una técnica comúnmente utilizada para modelar yacimientos, basándose en la similitud entre los datos.

Fig 8. Modelos Petrofísicos de las Soluciones Petrofísicas

Modelo de Velocidades

Crear un modelo de velocidades es crucial para convertir el Modelo Estructural y Petrofísico a profundidad en metros y evaluar el potencial de hidrocarburos, usamos funciones analíticas de velocidad basadas en datos de registros sónicos.

La conversión de toda la información sísmica, el modelo estructural y los mapas estructurales a profundidad es crucial para la localización precisa de formaciones y estructuras subterráneas, esencial en la planificación y perforación de pozos.

Facilita la integración de datos geofísicos y geológicos, ofreciendo una visión coherente del subsuelo y permitiendo evaluar con precisión recursos como petróleo y gas. Además, reduce los riesgos de perforación y explotación al mejorar la comprensión de las estructuras geológicas, optimizando la producción con estrategias más eficientes.

Fig 9. Modelo de Velocidades para cada capa

Identificación de Prospectos

Como resultado de la conversión del Modelo Estructural al dominio de profundidad se pueden obtener los Mapas Sísmicos Estructurales, los cuales son útiles para identificar prospectos, determinar su ubicación y profundidad de perforación recomendada.

Los prospectos son posibles acumulaciones de hidrocarburos en el subsuelo en donde nos vamos a centrar en las formaciónes y edades donde se encuentren nuestros yacimientos.

Fig 10. Identificación de los altos estructurales en un Mapa Sísmico Estructural

Mapas de Espesores

Los mapas de espesores sirven para evaluar qué tan conveniente es considerar un prospecto en función del espesor de interés. El objetivo es identificar áreas con espesores favorables para aumentar la probabilidad de encontrar una mayor cantidad de hidrocarburos.