Resumen

BRIDGE, John S. Caracterización de reservorios de hidrocarburos y acuíferos fluviales: Problemas y Soluciones. Rev. Asoc. Argent. Sedimentol. [online]. 2001, vol.8, n.2, pp.87-114. ISSN 1853-6360.

Los depósitos fluviales son importantes reservorios de hidrocarburos y acuíferos en muchas regiones del mundo. A fin de valorar, desarrollar y utilizar estos recursos es necesario determinar la geometría tridimensional, la orientación, la distribución espacial y el volumen total de los reservorios y acuíferos. Generalmente, este tipo de caracterización de reservorios y acuíferos involucra, (1) el análisis de perfiles de pozos, cuttings, testigos corona y datos sísmicos, (2) la correlación de estratos entre pozos, y (3) el modelado tridimensional de los depósitos entre los pozos. Estos procedimientos requieren una elaboración del conocimiento geológico. Desafortunadamente, en muchos casos las propuestas actuales para la caracterización de los reservorios y acuíferos son problemáticas. Las formas fluviales de depositación (ejemplos: barras de canal, crevasse splays, deltas lacustres) son interpretadas comúnmente a partir de perfiles de pozo y testigos corona, ya que se piensa que los depósitos asociados con formas depositacionales determinadas tendrán geometrías particulares y una calidad de reservorio determinada. Sin embargo, es muy difícil interpretar inequívocamente las formas depositacionales fluviales a partir de estos datos unidimensionales y es cuestionable suponer que una forma depositacional particular tendrá una geometría estratal distintiva. En especial, no es posible distinguir depósitos de ríos enlazados de depósitos de ríos meandrantes en base a sus secuencias verticales de facies. Además, es un mito popular que hay una relación entre ancho/profundidad de la faja de canales, diseño del canal, tamaño de grano de la carga de lecho y estabilidad de los márgenes. Sin embargo, mediante un análisis muy detallado de las facies, el espesor y la proporción observados en los perfiles de pozo y testigos corona puede ser estimada la extensión en subsuelo de los depósitos de las fajas de canales y de los depósitos de albardón. La correlación de unidades litoestratigráficas fluviales (por ejemplo: cuerpos de areniscas de faja de canales) entre pozos está basada comúnmente en suposiciones insostenibles. Normalmente, el resultado de estas correlaciones es que las unidades estratigráficas parecen mucho más continuas lateralmente de lo que son en realidad. Antes de intentar la correlación, es conveniente estimar la probable extensión lateral y las variaciones de espesor de las unidades estratigráficas, basándose en el análisis de los perfiles de pozo y testigos corona mencionados anteriormente. A partir de estas estimaciones es necesario establecer múltiples hipótesis de trabajo para realizar la correlación. La estimación de la geometría de las unidades estratigráficas es factible mediante el uso de análogos actuales, análogos antiguos y modelos depositacionales. Los estimadores más útiles son los obtenidos de análogos modernos porque en ellos es posible describir sin ambigüedades la morfología y los depósitos fluviales. Los análogos antiguos son menos confiables debido a que su origen debe ser interpretado y porque los afloramientos no son lo suficientemente extensos como para permitir la definición de las geometrías de las facies (por ejemplo: ancho de la faja de canales). Los modelos depositacionales pueden ser utilizados para ayudar a estimar la extensión lateral de las unidades estratigráficas (por ejemplo: zonas de alta o baja relación porcentual entre espesor útil y espesor total del reservorio, net-to-gross). Sin embargo, tales modelos pueden ser análogos inapropiados, ya que son solamente 2-D, no cuantitativos, o no representan correctamente los procesos y productos depositacionales. En estos análisis, los modelos de secuencia estratigráfica son particularmente problemáticos. A fin de caracterizar el volumen de los depósitos entre los pozos, es común utilizar los análogos antiguos en combinación con objetos basados en modelos estocásticos. La geometría y la proporción de los objetos estratigráficos, tales como cuerpos de areniscas de faja de canal, son determinados estadísticamente a partir de datos de pozo y análogos antiguos, estos objetos son ubicados en el espacio utilizando sus posiciones conocidas en los pozos y un emplazamiento cuasi aleatorio entre los pozos. Aunque este método señala la importancia de los datos de pozos, las formas y ubicaciones de los objetos son muy poco realistas. Los modelos basados en procesos (ver más adelante) son capaces de producir estratigrafías mucho más realistas y tienen un mayor valor predictivo pero es muy difícil adecuar exactamente estos modelos a los datos de pozos. Por esta razón, los modelos basados en procesos no son usados rutinariamente en el modelado de reservorios y acuíferos. Sin embargo, recientemente ha sido demostrado que potencialmente los modelos híbridos, entre estocásticos y basados en procesos, pueden ser ajustados con exactitud a los datos de pozos utilizando una aproximación por prueba y error con nuevos procedimientos de optimización (algoritmos genéticos). Los depósitos fluviales son importantes reservorios de hidrocarburos y acuíferos en muchas regiones del mundo. A fin de valorar, desarrollar y utilizar estos recursos es necesario determinar la geometría tridimensional, la orientación, la distribución espacial y el volumen total de los reservorios y acuíferos. Generalmente, este tipo de caracterización de reservorios y acuíferos involucra, (1) el análisis de perfiles de pozos, cuttings, testigos corona y datos sísmicos, (2) la correlación de estratos entre pozos, y (3) el modelado tridimensional de los depósitos entre los pozos. Estos procedimientos requieren una elaboración del conocimiento geológico. Desafortunadamente, en muchos casos las propuestas actuales para la caracterización de los reservorios y acuíferos son problemáticas. Las formas fluviales de depositación (ejemplos: barras de canal, crevasse splays, deltas lacustres) son interpretadas comúnmente a partir de perfiles de pozo y testigos corona, ya que se piensa que los depósitos asociados con formas depositacionales determinadas tendrán geometrías particulares y una calidad de reservorio determinada. Sin embargo, es muy difícil interpretar inequívocamente las formas depositacionales fluviales a partir de estos datos unidimensionales y es cuestionable suponer que una forma depositacional particular tendrá una geometría estratal distintiva. En especial, no es posible distinguir depósitos de ríos enlazados de depósitos de ríos meandrantes en base a sus secuencias verticales de facies. Además, es un mito popular que hay una relación entre ancho/profundidad de la faja de canales, diseño del canal, tamaño de grano de la carga de lecho y estabilidad de los márgenes. Sin embargo, mediante un análisis muy detallado de las facies, el espesor y la proporción observados en los perfiles de pozo y testigos corona puede ser estimada la extensión en subsuelo de los depósitos de las fajas de canales y de los depósitos de albardón. La correlación de unidades litoestratigráficas fluviales (por ejemplo: cuerpos de areniscas de faja de canales) entre pozos está basada comúnmente en suposiciones insostenibles. Normalmente, el resultado de estas correlaciones es que las unidades estratigráficas parecen mucho más continuas lateralmente de lo que son en realidad. Antes de intentar la correlación, es conveniente estimar la probable extensión lateral y las variaciones de espesor de las unidades estratigráficas, basándose en el análisis de los perfiles de pozo y testigos corona mencionados anteriormente. A partir de estas estimaciones es necesario establecer múltiples hipótesis de trabajo para realizar la correlación. La estimación de la geometría de las unidades estratigráficas es factible mediante el uso de análogos actuales, análogos antiguos y modelos depositacionales. Los estimadores más útiles son los obtenidos de análogos modernos porque en ellos es posible describir sin ambigüedades la morfología y los depósitos fluviales. Los análogos antiguos son menos confiables debido a que su origen debe ser interpretado y porque los afloramientos no son lo suficientemente extensos como para permitir la definición de las geometrías de las facies (por ejemplo: ancho de la faja de canales). Los modelos depositacionales pueden ser utilizados para ayudar a estimar la extensión lateral de las unidades estratigráficas (por ejemplo: zonas de alta o baja relación porcentual entre espesor útil y espesor total del reservorio, net-to-gross). Sin embargo, tales modelos pueden ser análogos inapropiados, ya que son solamente 2- D, no cuantitativos, o no representan correctamente los procesos y productos depositacionales. En estos análisis, los modelos de secuencia estratigráfica son particularmente problemáticos. A fin de caracterizar el volumen de los depósitos entre los pozos, es común utilizar los análogos antiguos en combinación con objetos basados en modelos estocásticos. La geometría y la proporción de los objetos estratigráficos, tales como cuerpos de areniscas de faja de canal, son determinados estadísticamente a partir de datos de pozo y análogos antiguos, estos objetos son ubicados en el espacio utilizando sus posiciones conocidas en los pozos y un emplazamiento cuasi aleatorio entre los pozos. Aunque este método señala la importancia de los datos de pozos, las formas y ubicaciones de los objetos son muy poco realistas. Los modelos basados en procesos (ver más adelante) son capaces de producir estratigrafías mucho más realistas y tienen un mayor valor predictivo pero es muy difícil adecuar exactamente estos modelos a los datos de pozos. Por esta razón, los modelos basados en procesos no son usados rutinariamente en el modelado de reservorios y acuíferos. Sin embargo, recientemente ha sido demostrado que potencialmente los modelos híbridos, entre estocásticos y basados en procesos, pueden ser ajustados con exactitud a los datos de pozos utilizando una aproximación por prueba y error con nuevos procedimientos de optimización (algoritmos genéticos).

Palabras clave : Reservorios y acuíferos fluviales; Perfiles de pozo y testigos corona; Correlación estratigráfica; Modelos de arquitectura aluvial 3-D.

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