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GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO Capitulo 1: Introducción a la Geología Petrolera Dra. Erica Lorenzo García

RESULTADOS DE APRENDIZAJE 

1.1 Recordar y comprender la evolucion de la disciplina de la Geologia en el campo Petrolero.

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1.2 Comprender y analizar las diferentes tecnicas exploratorias de hidrocarburos.



1.3 Recordar y comprender que es el petroleo, su origen y evaluar su composición



1.4 Comprender y analizar los diferentes aspectos de la materia organica precursora del petroleo asi como los procesos de transformacion que sufre

Capitulo 1: Introducción a la Geología Petrolera INTRODUCCIÓN

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción “La geología del petróleo es aplicación de la geología a la búsqueda y explotación de yacimientos de petróleo y gas natural”.

El petróleo se conoce desde la más remota antigüedad: Referencias Bíblicas: Noé, antes de navegar, embadurnó el arca con betún (Gen. Vl-4), lo que nos llevaría a unos 6000 años A. de J. C. Civilizaciones Antiguas: Los chinos, egipcios y asirios, lo utilizaron con fines diversos (médicos, engrase, construcción, embalsamiento de muertos, etc. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción Las técnicas de prospección petroleras antiguas se basaban en: 

Búsqueda superficial de emanaciones.



Sir Edwin L. Drake construyó el primer pozo del mundo siguiendo la teoría de la “barrancologia” que consistía en no apartarse del fondo de las quebradas.



El descubrimiento del campo Spindeltop en Texas asociado a un domo salino llevo a los investigadores a buscar en superficie estos rasgos para prospectar.



En los últimos tiempos de la historia preindustrial, estas sustancias eran encontradas accidentalmente en pozos perforados para buscar agua potable o aguas salobres. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción La industria del petróleo se ha beneficiado mucho de su alianza con la geología. El avance histórico de la geología en la historia de la prospección petrolera se desarrolló a través de los siguientes hitos:

Dos hombres destacan como iniciadores de la geología profesional del petróleo en los Estados Unidos

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción Carl (1828-1904), ingeniero civil que se convirtió en geólogo por sus experiencias en los campos petrolíferos de Pensilvania occidental, y se incorporó al Departamento Geológico de Pensilvania en 1874 como geólogo, teniendo a cargo la investigación de las reservas de petróleo y gas natural. • Descubre el papel del gas en el movimiento del crudo en el pozo. • Demostró que el crudo se encuentra en los poros de las rocas y no en forma de lago en el subsuelo.

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DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción En 1880 el profesor I. C. White redescubrió la teoría estructural de las acumulaciones de petróleo y gas y procedió seguidamente a aplicar su conocimiento de la geología al descubrimiento de campos de petróleo y gas, siendo singularmente afortunado en ello. Entre 1884 y 1889 situó los pozos que descubrieron el campo de petróleo y gas Washington, Pensilvania, el campo de gas Grapefield, el campo Belle Vernon, el campo Mannington de Virginia Occidental y otros. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

0. Introducción El período de 1911 a 1921 fue de grandes descubrimientos en América Central, Costa del Golfo, California y otras partes. 

En 1911 los departamentos geológicos se hacen habituales en las compañías (El geólogo se dedicaba al levantamiento de anticlinales o, especialmente en la Costa del Golfo, a la búsqueda de indicaciones en la superficie).



En 1917 se funda La Asociación Americana de Geólogos del Petróleo (primeramente Asociación del Sudoeste de Geólogos del Petróleo).

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0. Introducción 

En 1920 el geólogo se petróleo se hace especialista en ese campo y comienza a desarrollar nuevas técnicas prospectivas ( estratigrafía, sísmica, paleontología) dado que las observaciones superficiales están prácticamente agotadas. Estas técnicas se apoyan en la perforación de sondeos (1921 y el usos del sismógrafo 1923)



Desde 1917, la geología del subsuelo, que es el estudio de la litología, estructura e historia geológica de una sección sedimentaria por medio de pozos, incluyendo medidas eléctricas y estudio de muestras, ha crecido en forma sostenida y es ahora una parte importante de la organización de todo departamento geológico. Hoy en día se deben más descubrimientos de campos de petróleo y gas a estudios del subsuelo que a cualquier otra técnica de investigación.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Capítulo 1: Introducción a la Geología Petrolera GEOLOGÍA COMO CAMPO DE ESTUDIO

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.1 Geología como campo de estudio En la geología del petróleo se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades para obtener hidrocarburos.

La secuencia exploratoria consta de:

Exploración previa Exploración durante la perforación

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1.1 Geología como campo de estudio



EXPLORACIÓN PREVIA:

Estudia la geología potencial de la zona para que tengan características óptimas que den lugar a roca madre o almacén. También estudia las características estructurales del entorno para determinar trampas.

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1.1 Geología como campo de estudio ESTUDIO DE INDICIOS SUPERFICIALES

INDICIOS DIRECTOS: SE PRODUCEN POR EL AFLORAMIENTO EN “SENSU ESTRICTO” EN SUPERFICIE. ACTIVOS MUERTOS INDICIOS INDIRECTOS: SE PRODUCE MANIFESTACIONES TIPICAS DE HIDROCARBUROS PERO NO SON VISIBLES COMO TAL. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.1 Geología como campo de estudio INDICIOS SUPERFICIALES ACTIVOS

SON EL RESULTADO DE LA CIRCULACIÓN CONTINUA DE HIDROCARBUROS DESDE EL SUBSUELO HASTA LA SUPERFICIE, GENERALMENTE MEZCLADOS CON AGUA.

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INDICIOS DE GAS 

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LAS MANIFESTACIONES DE GAS SON MUY FRECUENTES PERO SON DIFICILES DE DETECTAR POR SU NATURALEZA VOLATIL. INDICIOS o

o o

BURBUJEO OLOR A GASOLINA VOLCANES DE LODO: ARCILLAS DESFLOCULADAS EN EL AGUA SALADA QUE SON ARRASTRADAS POR LOS GASES A PRESION, A TRAVES DE LAS FRACTURAS FORMANDO EN LA SUPERFICIE EN FORMAS DE VOLCÁN.

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INDICIOS LÍQUIDOS SE PRESENTAN BAJO DIFERENTES ASPECTOS DADA SU NATURALEZA: 

PARAFÍNICOS: SE EVAPORAN MUY RAPIDO Y DESAPARECEN SIN DEJAR TRAZAS. SE OBSEVAN IRISACIONES EN LAS AGUAS.



NAFTÉNICOS: PROPORCIONAN INDICIOS MUCHO MAS VISIBLES. SE OBSERVAN RESTOS DE ASFALTOS EN LAS FORMACIONES.

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INDICIOS FÓSILES 

COMPRENDEN TODOS LOS HIDROCARBUROS QUE SE ENCUENTRAN FIJOS EN LAS ROCAS.

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1.1 Geología como campo de estudio BRIGADAS DE MAPEOS GEOLÓGICO EL ANÁLISIS DE LA ZONA CON POSIBILIDAD DE TENER RECURSOS PETROLEROS RENTABLES COMIENZA CON UNA SECUENCIA EXPLORATORIA QUE COMPRENDE EL ANALISIS DE LA RENTABILIDAD Y LAS CONDICIOENS GEOLÓGICAS DE LA ZONA. I.

OBSERVACIONES GENERALES Y ECONÓMICAS Accesibilidad de las diversas partes del área. Medios de transporte presentes y potenciales Proveedores locales y situación laboral Posibilidades de mercado local Situación de la producción petrolera o de gas más cercana

II.

Situación de todos los pozos de gas o petróleo perforados en eL área o sus alrededores. OBSERVACIONES GEOLÓGICAS Evidencias de petróleo o gas en superficie Tipo y profundidad de las máscaras que oscurecen las manifestaciones y la geología de las rocas estratificadas. Distribución de las rocas sedimentarias e ígneas y relaciones de edad con el metamorfismo DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.1 Geología como campo de estudio BRIGADAS DE MAPEOS GEOLÓGICO

III

OBSERVACIONES ESTRATIGRÁFICA Espesor de la sección sedimentaria Presencia y profundidad de las posibles rocas madres Presencia y profundidad (le las posibles rocas almacén en sección. Presencia (le posibles cierres de yacimientos.

Posición y carácter de disconformidades. Cambios laterales (de facies y especialmente de permeabilidad)

presencia de carbonatos Proporción de los carbonos en los carbones presentes-

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1.1 Geología como campo de estudio BRIGADAS DE MAPEOS GEOLÓGICO

IV OBSERVACIONES ESTRUCTURALES Tamaño y disposición de las cuencas o aspectos regionales Presencia de anticlinales Profundidades de las posibles rocas almacén en los diferentes sitios del área Presencia y naturaleza de las fallas Grado y características de la fisuración de las posibles rocas almacén hasta profundidades alcanzables

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1.1 Geología como campo de estudio

Exploración durante la perforación:  Métodos Directos: Toma de núcleos o cores, que no son mas que muestras de rocas extraídas dentro de la tubería de perforación. 

Métodos Indirectos: Nos llevan a inferir las características de las formaciones (calidad de roca, porosidad, saturación de fluidos etc.).

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1.1 Geología como campo de estudio TÉCNICAS DE PROSPECCIÓN LA BUSQUEDA DE PETRÓLEO ESTA ESTRECHAMENTE LIGADA A LA BUSQUEDA DE UNA CUENCA SEDIMENTARIA PROPICIA PARA LA GÉNESIS DE HIDROCARBUROS. LAS TÉNICAS MAS USADAS SON: SENSORES REMOTOS  EXPLORACION GEOFISICA  MÉTODOS MAGNETICOS  MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS 

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1.1 Geología como campo de estudio SENSORES REMOTOS 



ESPECTROSCOPÍA DE IMAGEN POR SENSORES REMOTOS PUEDE IDENTIFICAR MATERIALES DETECTANDO SUS IMPRONTAS QUÍMICAS ESPECÍFICAS. USOS:   

MAPEO DEL TERRENO CUANTIFICACIÓN DE LA CONTAMINACION EXPLORACION DE MINERALES Y PETRÓLEO

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1.1 Geología como campo de estudio SENSORES REMOTOS 



TÉCNICA: LA APLICACIÓN DE LA ESPECTROSCOPÍA DE EFECTIVIDAD/EMISIÓN PARA CADA PIXEL EN UNA IMAGEN ESPACIAL. LA DETECCIÓN DE MATERIAL DEPENDE DE : 

 

LA RESOLUCIÓN ESPECTRAL EL CUBRIMIENTO ESPECTRAL LA RELACIÓN SEÑAL RUIDO DEL ESPECTRÓMETRO

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1.1 Geología como campo de estudio SENSORES REMOTOS  

Sistemas aerotransportados: Son sistemas transportados por naves aereas o satélites. Para la búsqueda de indicios superficiales, esta tecnología ofrece mas de 100 canales espectrales que permiten diferenciar, anomalías de temperatura, efectos sobre la vegetación y cambios en la litología.

1.1 Geología como campo de estudio GEOFÍSICA

“Aplicación de la física en la búsqueda de nuevos recursos, sean minerales, energéticos o arqueológicos”.  Intrumentos:     

Inclinómetro Magnetómetro Péndulo y balanza de torsión Gravímetro portátil Sismografo

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1.1 Geología como campo de estudio

MÉTODOS MAGNÉTICOS





Miden cambios en las propiedades físicas de las rocas soterradas. Variaciones en la intensidad del campo magnético. Complicaciones:  



Las propiedades magnéticas de las rocas son vectoriales. Minerales magnéticos dentro de las rocas modifican la señal.

Actualmente la primera herramienta usada para la exploración es el magnetómetro. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.1 Geología como campo de estudio MÉTODOS MAGNÉTICOS

 

Obtener datos acerca de los cambios de gravedad entre el punto observado y otro tomado de base. Instrumento: 



Péndulo, tiene un periodo inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la gravedad. Cuando la densidad es mayor que la normal, (la velocidad de giro del péndulo depende directamente de la densidad detectada). Gravímetro de balanza: Es una masa suspendida de una balanza, es muy portable y detecta muy bien las discontinuidades ( salvo las horizontales)

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Capitulo 1: Introducción a la Geología Petrolera CONCEPTO, ORIGEN Y COMPOSICION DEL PETRÓLEO

1.2 Concepto de petróleo, origen y composición:

LIQUIDO

PETRO= PIEDRA

PETRÓLEO OLEO = ACEITE

QUIMICAMENTE H+C

SOLIDO GAS

ORIGEN: TEORIA ORGÁNICA: Procedente de la descomposición de los restos vegetales y animales marinos afectados por las condiciones de presión y temperaturas propias del enterramiento. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.2 Concepto de petróleo, origen y composición: TEORIAS INORGÁNICAS:

Teoría a base de carbonato de calcio: Algunos autores se apoyaron en la abundancia del carbonato de calcio en la tierra para construir esta teoría, aunque esta premisa nunca pudo explicar bien la teoría.

Teoría de carburos: Carburos metálicos que reaccionaban a alta temperaturas con agua formando acetileno el cual al condensarse formaba hidrocarburos. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.2 Concepto de petróleo, origen y composición: Teoría origen igneo: Formado a partir del monóxido de carbono en presencia de metales del grupo de las tierras raras que actuarían como catalizadores de la reacción. En vista de las temperaturas alcanzadas esto no parece probable.

Hidrogenación del grafito: En las profundidades de la corteza las altas temperaturas debido a las corrientes telúricas disociaría el agua en hidrogeno y oxigeno, que hidrogenaría el grafito dando lugar a los hidrocarburos.

Teoría extraterrestre: Propone que el origen de los hidrocarburos puede tener explicación extraterrestre, relacionando estos con la precipitación de la nebulosa principal y su integración a la Tierra durante su formación. Apoyada por: - La atmosfera de algunos planetas contienen metano. - Meteoritos carbonáceos que son hidrosilicatos con 6% de materia orgánica

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1.2 Concepto de petróleo, origen y composición: COMPOSICIÓN:

% Peso

Elemento Carbono

84-87

Hidrogeno

11-14

Azufre

0-2

Nitrogen

0,2

Más cantidades variables de metales pesados. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN:



Desde el punto de vista hidrocarburos se dividen en familias: 

químico, los tres grandes

Los hidrocarburos saturados o alcanos o parafinas



Los hidrocarburos no saturados: nafteno-aromáticos y aromáticos



Las resinas y asfaltenos.

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alquenos,

COMPOSICIÓN: LOS HIDROCARBUROS SATURADOS

En general, son los más importantes cuantitativamente hablando, con el 50 a 60 % del conjunto de componentes. Se reparten en los petróleos brutos en tres familias principales: Los N-ALCANOS o N-PARAFINAS (del latín parum affinis = poca afinidad) agrupan los hidrocarburos saturados de cadena lineal y fórmula general CnH2n+2. Constituyen cadenas más o menos largas desde C1 hasta C40, siendo los más frecuentes de C5 a C7. Se presentan en los tres estados: - gaseosos de C1 a C4 - líquidos de C5 a C15 - sólidos (parafinas naturales) de C16 en adelante DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN:



Los n-alcanos con número impar de átomos de carbono, preferencialmente sintetizados por organismos vivos, son verdaderos marcadores biológicos. En las algas microscópicas, se observa predominio de n-alcanos de bajo peso molecular (C15, C17, C19); mientras que, en los vegetales superiores se encuentran exclusivamente n-alcanos de pesos moleculares más elevados (C21, C23, C25, etc.).



Por el contrario, los alcanos ligeros, de C2 a C8 no presentes en los organismos vivos, pero abundantes en los petróleos, son productos de la transformación de la materia orgánica después de su depósito.



Representan en promedio del 15 al 20 % de los petróleos brutos, siendo particularmente importantes en los petróleos provenientes de vegetales superiores. Aumentan en el curso de la diagénesis y la biodegradación los hace decrecer, ya que ciertas bacterias los consumen con preferencia.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN:

Los ISOALCANOS presentan ramificaciones (grupos metilos) en las familias C3-C8. Ciertas especies como el pristano (C19) y el fitano (C20) derivan de las moléculas presentes en la materia orgánica viva.

Los CICLOALCANOS o NAFTENOS son formas ciclicas de hidrocarburos . Su fórmula general es CnH2n. Su proporción en los petróleos brutos con un valor del 30 % en promedio. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN: LOS HIDROCARBUROS NO SATURADOS Esta familia comprende esencialmente los "aromáticos", así llamados porque tienen un olor agradable, y los "nafteno-aromáticos". Representan en los petróleos entre 20 y 45 % en peso.

-Los AROMÁTICOS están constituidos por moléculas formadas exclusivamente de anillos aromáticos, generalmente 4 o 5, el más simple es el Benceno (C6H6).

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN: Los NAFTENO-AROMÁTICOS están constituidos de uno o varios anillos aromáticos y condensados. Son particularmente abundantes en los crudos jóvenes y poco maduros, así como en los petróleos que han sufrido una fuerte catagénesis. Además, se encuentran frecuentemente asociados a compuestos azufrados. Los ALQUENOS (Olefinas) o hidrocarburos "acíclicos" no saturados. Son muy inestables y por lo tanto raros, pero no del todo ausentes en los crudos.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

COMPOSICIÓN:

LAS RESINAS Y LOS ASFALTENOS 

Son compuestos complejos de pesos moleculares elevados, relativamente ricos en N, S y O como también en Ni y V, constituyendo la fracción más pesada de los crudos.



Estos compuestos representan de 0 a 40 % de los crudos, con un promedio del orden del 20 %. Son abundantes en los crudos inmaduros, así como, en los crudos alterados y biodegradados; en particular, en las arenas asfálticas constituyen cerca del 50 % o más del bitumen diseminado en los sedimentos.



Los asfaltenos no se encuentran en la materia orgánica viva, siendo productos de la diagénesis-catagénesis. Las resinas son inestables al aire y a la luz y tienden a transformarse en asfaltenos.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Capitulo 1: Introducción a la Geología Petrolera MATERIA ORGÁNICA PRECURSORA

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.1 Ecosistemas de depósito 

Ecosistemas marinos  

Las algas fotosintetizadoras90% C.O. El fitoplancton (diatomeas, dinoflagelados, algas azules y nanoplancton) y zooplancton es el responsable de más del 90% del aporte de materia orgánica en los océanos.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora En general, la producción primaria de biomasa:  Decrece desde la costa a mar abierto  Aumenta desde los polos al ecuador.

Los factores que controlan la producción orgánica, son:  Luz del sol (la máxima productividad se da en los primeros 200 metros, y especialmente en el intervalo de 6080metros, denominado zona trófica)  Aporte de nutrientes (especialmente nitratos y fosfatos, proporcionados por la circulación de corrientes)  Turbidez  Salinidad;  Temperatura. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Zona fótica (A): zona hasta la que penetra la luz del sol, calida.( 0-200 m) Zona afótica: Zona sin luz, reductora y fria.

Ecosistemas

continentales

La producción orgánica está controlada por las plantas terrestres y las algas de agua dulce. Los factores que van a influir son:  



El clima (el mas importante) La topografía Se generarán depósitos de turba típicos de llanuras deltaicas, áreas traseras de los lagos y en las bahías entre los canales distribuitarios. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica Carbohidratos

Forman una parte importante del contenido orgánico de las plantas, y su contribución total a la materia orgánica en los sedimentos, es muy alta. Los carbohidratos comprenden desde compuestos sencillos como los azúcares, a complejos macromoleculares, como la celulosa. Los carbohidratos son solubles; los hidratos de carbono comienzan su transformación ya en el medio acuoso, sirviendo de alimento a otros organismos. En un sistema aerobio, pueden mineralizarse por completo, mientras que en condiciones anaerobias fermentan, desprendiendo H. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica

Proteínas 

Son polímeros altamente ordenados, formados por unión de aminoácidos.



Importancia radica en:  enzimas, catalizan las reacciones bioquímicas.  Son también interesantes en los procesos biológicos de (formación de caparazones).



mineralización

En medio acuoso, se descomponen en aminoácidos.  En condiciones aerobias, se da una mineralización total, formándose agua, dióxido de carbono, amoníaco, ácido sulfhídrico, hidrógeno y metano.  En condiciones anaerobias, es importante la unión de aminoácidos con hidratos de carbono, para más tarde transformarse en ácidos húmicos. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica

Lípidos 

Gran variedad de compuestos, que incluyen las grasas animales, aceites vegetales y ceras.



Los lípidos son los compuestos más próximos en composición química al petróleo.



En la transformación de lípidos a petróleo, están implicadas pocas reacciones, produciendo una mayor cantidad de hidrocarburos que cualquier otra sustancia.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica Otros constituyentes (ligninas, taninos y resinas). Los macerales 

Se trata de componentes normales de las plantas superiores.



La lignina es la sustancia soporte, mientras que los taninos son sustancias colorantes presentes en algas, hongos y plantas superiores.



Por otra parte, las resinas están presentes en la madera y cubierta de las hojas, siendo muy resistentes a los ataques químicos.



Por último, citar los aceites esenciales.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica

Los principales grupos de macerales, son:  Vitrinita: Derivada de la lignina y celulosa. Es el principal componente de los carbones húmicos (humic coals ), generando fundamentalmente gas. 

Inertita: Derivada de la lignina y la celulosa, pero ha sido oxidada, carbonizada o atacada biológicamente. La cantidad de hidrocarburos producidos por la intertita, es despreciable. Genera pequeñas cantidades de gas.



Exinita: Todos los macerales de la exinita tienen potencial de generación de hidrocarburos. En este grupo, se incluyen varios macerales.

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.2 Composición química de la materia orgánica 

Alginita: Deriva de algas similares a la actual Brotrycoccus de agua dulce.-



Esporinita: Deriva de esporas y polen (especialmente ricos en lípidos [50%], y por lo tanto, una excelente fuente de hidrocarburos).-



Resinita: Derivada de resinas y aceites esenciales de plantas terrestres. Son buena fuente de naftas de hidrocarburos aromáticos.-



Cutinita: Derivada de la cutícula de plantas superiores; es rica en ceras, por lo que buena fuente de hidrocarburos.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.3 Condiciones de preservación de la materia orgánica

Las condiciones de anoxia son un factor determinante en la preservación de la materia orgánica en los sedimentos; aunque la materia orgánica también se puede preservar en condiciones oxigenadas, si la tasa de sedimentación es muy alta. 0.5 ml/l es el límite ente medios oxigenados y condiciones de anoxia (por debajo de 1 mililitro de oxígeno por litro de agua, se produce una seria disminución de la biomasa, persistiendo determinados organismos hasta 0.3 ml/l). DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.3 Condiciones de preservación de la materia orgánica

En general, el fondo de una cuenca puede presentar condiciones de anoxia debido a:  La productividad orgánica en la columna de agua situada por encima, es tan alta que el sistema se sobresatura de materias orgánica y el oxígeno existente se consume al producirse la degradación bacteriana de la materia orgánica.  Estancamiento en la condiciones del agua del fondo, causado por la restricción en el aporte de oxígeno controlado por la circulación de aguas oxigenadas DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 1.3.4 Factores que afectan a la preservación de la materia orgánica En el sedimento 

Degradación bacteriana:

La degradación de la materia orgánica por bacterias se da en la columna de agua o en el agua de los poros del sedimento, tanto en condiciones aerobias como anaerobias. La materia orgánica se oxida por la acción de las bacterias aerobias que utilizan el oxígeno del medio hasta agotar la materia orgánica a oxidar o hasta agotar el oxígeno. Si el agua no contiene suficiente oxígeno, las bacterias oxidantes no pueden actuar y se produce acumulación de H 2 S y azufre libre, desapareciendo todo tipo de vida, excepto la anaerobia. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora La actividad bacteriana continuará hasta que se establezcan condiciones que impiden su existencia; tales condiciones, son los ambientes tóxicos (con H 2 S o fenoles), el agotamiento de portadores de oxígeno, presión y temperatura en el progresivo enterramiento. Así, la degradación raramente alcanza la totalidad de la materia orgánica.

Las bacterias anaerobias obtienen el oxígeno de los nitratos y de los sulfatos, preservando en gran medida, los lípidos, y por tanto la materia de la que deriva el petróleo. Bajo condiciones de anoxia, la población de bacterias puede contribuir ella misma a la materia orgánica preservada. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora Excavación

y removilización por fauna bentónica: La actividad de los organismos bentónicos (gusanos, bivalvos, holotúridos) es importante, ya que se alimentan de la materia orgánica depositada en la interfase agua-sedimento y/o en el sedimento, y además, los organismos excavadores remueven el sedimento, permitiendo la penetración del oxígeno y los sulfatos.

La bioturbación no existe por debajo de una concentración de 0.3 ml/l O2 (los sedimentos permanecen con sus estructuras sedimentarias inalteradas, y con su contenido original en materia orgánica). DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora En la columna de agua: 

Tiempo de permanencia de la materia orgánica en la columna de agua

Casi la totalidad de la materia orgánica es formada por fotosíntesis en la zona eufótica. Antes de sedimentarse en el fondo, debe caer a través de la columna de agua una distancia que depende de la profundidad de la cuenca; las partículas de menor tamaño caen más lentamente, mientras que los pellets son más rápidos; Durante su caída, la materia orgánica es usada como alimento por la fauna; La preservación de la materia orgánica se ve favorecida por aguas someras y gran tamaño de partículas. DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

1.3 Materia Orgánica Precursora 

Tamaño de grano del sedimento:

La baja permeabilidad de los sedimentos de grano fino, inhibe la penetración de los oxidantes de la columna de agua al interior del sedimento, produciéndose una menor actividad bacteriana que en los sedimentos de grano grueso. Los sedimentos de grano grueso se asocian con los medios de alta energía (condiciones bien oxigenadas).



Tasa de sedimentación:

En condiciones oxidantes, las altas tasas de sedimentación reduce el período durante el cual la materia orgánica es devorada, bioturbada, o sufre el ataque de las bacterias aerobias; pero la materia orgánica se encuentra dispersa y la roca madre resultante suele tener baja concentración, por lo que no se generan suficientes hidrocarburos líquidos para saturar la roca madre y expeler el petróleo bajo condiciones de anoxia, las altas tasas de sedimentación tienen un efecto negativo, al dispersar el contenido en materia orgánica.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Capitulo 1: Introducción a la Geología Petrolera KERÓGENO PRECURSOR DEL PETRÓLEO

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Se ha demostrado que el petróleo se origina a partir de la descomposición por microorganismos de restos de organismos vivientes de origen acuático ( sapropel) que han sido depositados en ambientes geológicos de baja energía, junto con sedimentos de grano fino. El sapropel contiene material polimerizado procedente de lípidos y de proteínas. Los lípidos, proceden de las esporas y las cutículas de las plantas y tienen un alto contenido de hidrógeno (más del 10%). La materia orgánica sapropélica está asociada a sedimentos acuáticos, tanto marinos como lacustres. Su concentración en volátiles es mucho mayor que la del material húmico. El aumento de la temperatura produce moléculas insolubles en agua, especialmente lípidos, que son derivados de la clorofila y se extraen de las células con disolventes orgánicos. Son los productores de hidrocarburos parafinados.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Los tipos de materia orgánica en función de su relación H/C son:  



- menor de 0.8: húmicos. - entre 0.8 y 1.0: mezcla de húmicos con sapropel. - mayor que 1.0: sapropel.

DRA. ERICA LORENZO GARCÍA

Tipo

IA:

sapropélico:

Deriva principalmente de algas o zooplancton marino depositados en lagos anóxicos y otros medios marinos poco comunes. Contiene alginita, la materia orgánica amorfa, cianobacterias, algas de agua dulce, y resinas de plantas terrestres. Hidrógeno: relación de carbono> 1,25 Oxígeno: relación carbono