Métodos de Prospección de Hidrocarburos

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TEMA 9
Prospección de Hidrocarburos
Métodos Indirectos:
Prospección de Superficie, Manifestaciones superficiales de
Hidrocarburos. Mapeo Geológico. Prospección Geoquímica de
superficie. Geofísica: Uso de la Sísmica de Reflexión. Alcance de
los Métodos: Gravimétrico, Magnetométrico y Eléctricos.
2Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Exploración o Prospección Petrolera: Métodos
 
 METODOS DE PROSPECCION PETROLERA 
 
 A) INDIRECTOS (captura de datos desde superficie) 
 
- PERCEPCION REMOTA (Fotog. aérea, imágenes satelitales,etc.) 
 
- GEOLOGIA DE SUPERFICIE 
 
- MANIFESTACIONES NATURALES DE HIDROCARBUROS 
 
- PROSPECCION GEOQUIMICA DE SUPERFICIE 
 
- GEOQUIMICA DE ROCA GENERADORA Y DE FLUIDOS 
 
- METODOS GEOFISICOS: 
 GRAVIMETRICO 
 MAGNETOMETRICO 
 FUENTES NATURALES POTENCIAL ESPONTANEO 
 MAGNETOTELURICO 
 
 REFRACCION 
 SISMICA 
 REFLEXION 
 FUENTES ARTIFICIALES 
 POTENCIOMETRICO 
 ELECTRICOS 
 INDUCTIVO 
 
B) DIRECTOS (captura de datos desde subsuelo) 
 
- POZOS 
 
- PERFILES GEOFISICOS 
 
- ENSAYOS O PRUEBAS DE PRODUCCION 
 
- GEOQUIMICA DE ROCA GENERADORA Y FLUIDOS 
 
 METODOS DE PROSPECCION PETROLERA 
 
 A) INDIRECTOS (captura de datos desde superficie) 
 
- PERCEPCION REMOTA (Fotog. aérea, imágenes satelitales,etc.) 
 
- GEOLOGIA DE SUPERFICIE 
 
- MANIFESTACIONES NATURALES DE HIDROCARBUROS 
 
- PROSPECCION GEOQUIMICA DE SUPERFICIE 
 
- GEOQUIMICA DE ROCA GENERADORA Y DE FLUIDOS 
 
- METODOS GEOFISICOS: 
 GRAVIMETRICO 
 MAGNETOMETRICO 
 FUENTES NATURALES POTENCIAL ESPONTANEO 
 MAGNETOTELURICO 
 
 REFRACCION 
 SISMICA 
 REFLEXION 
 FUENTES ARTIFICIALES 
 POTENCIOMETRICO 
 ELECTRICOS 
 INDUCTIVO 
 
B) DIRECTOS (captura de datos desde subsuelo) 
 
- POZOS 
 
- PERFILES GEOFISICOS 
 
- ENSAYOS O PRUEBAS DE PRODUCCION 
 
- GEOQUIMICA DE ROCA GENERADORA Y FLUIDOS 
Definición: Conjunto de técnicas principalmente Geológicas; Geofísicas y Geoquímicas que tienen como
objetivo el de hallar o identificar condiciones o sitios favorables para la acumulación de Hidrocarburos.
Los Métodos de Prospección empleados son muy variados y van desde el estudio geológico de las
formaciones rocosas aflorantes en superficie hasta la observación indirecta a través de diversos
instrumentos y técnicas de exploración.
En la búsqueda y exploración de yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto, sino que es
preciso realizar una importante cantidad de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados,
dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos, geofísicos y geoquímicos.
El desarrollo de nuevas técnicas de exploración ha mejorado la capacidad de los geocientistas para
comprender e incrementar la eficiencia de la exploración, reduciendo el Riesgo Exploratorio y tendiendo a
maximizar la Chance de Éxito de materializar un descubrimiento.
Exploración o Prospección Petrolera
4Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Exploración o Prospección Petrolera
Ubicación de la ETAPA EXPLORATORIA en términos de Evaluación Económica
5Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
PERCEPCIÓN REMOTA
Métodos asociados fundamentalmente a teledetección con imágenes aéreas
(aviones-drones), satelitales, radar, etc. Este método suele ser el primero de
una serie de estudios prospectivos. La conectividad de nuestro tiempos
permite iniciar, en muchos casos, esta etapa de trabajo en gabinete.
Exploración Petrolera
En la búsqueda y exploración de yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto,
sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos
empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos, geofísicos y geoquímicos.
MÉTODOS INDIRECTOS
Geología de 
Superficie
Planificación en gabinete para la recolección de la mayor
información posible de los afloramientos.
Datos Geométricos
Datos Estratigráficos
Muestreos de 
Laboratorios
Construcción de Mapas 
Geológico, Facies, Espesores, 
Cortes Estructurales, etc.
PLANIFICACIÓN DE 
LAS TAREAS DE 
CAMPO
Recolección 
de datos
Imagen Satelital GEOREFERENCIADA
Observaciones 
Estructurales
Afloramiento de 
PetróleoOperador tomando un dato 
de planimetría con GPS
Fuente Geomap S.A.
Observaciones 
Estratigráficas
Toma de Muestras
Fuente Geomap S.A.
Observaciones 
Estratigráficas
Discordancias
Fuente Geomap S.A.
Observaciones 
Estratigráficas
Hiatus Erosivos
Fuente Geomap S.A.
Construcción de una 
Columna Estratigráfica
Construcción de un 
Mapa Geológico
Mapa Geológico
Columna Estratigráfica
Fuente Geomap S.A.
Correlaciones 
Estratigráficas
Mapas IsopáquicosMapas Litofaciales
Fuente Geomap S.A.
Cortes Estructurales Balanceados
Topografía y Proyección de datos de DBz/Bz adquiridos en el Campo
Fuente Geomap S.A.
20Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOQUIMICOS
La exploración geoquímica de superficie investiga la presencia de hidrocarburos químicamente identificables
que se encuentren en superficie o cerca de la misma o los cambios inducidos por la presencia de esos
hidrocarburos en el suelo, con la finalidad de localizar las acumulaciones en el subsuelo que le dieron origen.
Los microafloramientos de hidrocarburos, pueden proveer a los exploradores con los medios para relevar el 
potencial hidrocarburífero de grandes áreas, “plays” o Prospectos individuales, en forma rápida, económica y 
cuantitativa. 
Los métodos de prospección geoquímica de superficie se han usado desde la década de 1930, pero es en
esta última década que se ha visto un renovado interés en la exploración geoquímica, especialmente por
el desarrollo de nuevos métodos analíticos e interpretativos, que han generado un nuevo conjunto de
datos que han activado la exploración geoquímica.
Su rango de observación se extiende desde aquellos afloramientos de petróleo y/o gas de escala
macroscópica (fácilmente visibles) o MACROFUGAS, hasta los de escala microscópica (MICROFUGAS).
1. Concentraciones anómalas de hidrocarburos en sedimentos, suelo, agua, y
también en la atmósfera.
2. Anomalías microbiológicas.
3. Formación de lutitas parafínicas.
4. Presencia de gases anómalos no relacionados con hidrocarburos, tales como el
helio, vanadio y el radón.
5. Cambios mineralógicos en el suelo, como la formaciónde calcita, pirita, uraninita,
azufre elemental y ciertos sulfuros y óxidos de hierro.
6. Alteraciones de minerales de arcilla.
7. Anomalías de radiación (U).
8. Anomalías geotermales e hidrológicas (presencia de Y).
9. Decoloración de las capas rojas.
10. Anomalías geobotánicas.
11. Alteraciones acústicas, eléctricas y magnéticas del suelo y los sedimentos.
Exploración Geoquímica
Anomalías Geoquímicas: La expresión geoquímica de superficie de las microfugas
de hidrocarburos puede tomar muchas formas, incluyendo:
12. Elevadas concentraciones de hidrocarburos livianos y de poblaciones de
microbios que oxidan hidrocarburos en el suelo y sedimentos que se encuentran
por encima del reservorio.
13. Incremento de la relación de ciertos gases en el suelo, con respecto a la relación
de gas y petróleo que se encuentra en el reservorio.
14. Rápidos cambios laterales en esas concentraciones y relaciones hacia los bordes
de la proyección del reservorio en superficie.
15. Similitudes con relaciones isotópicas de carbono estables, para el metano y otros
hidrocarburos livianos, entre los gases del suelo y los del reservorio.
16. Desaparición y reaparición de gases y microbios en el suelo debido a la
depletación o represurización de los reservorios.
17. Análisis isotópicos de C y O.
18. Medida del potencial Redox.
Exploración Geoquímica
Anomalías Geoquímicas: La expresión geoquímica de superficie de las microfugas
de hidrocarburos puede tomar muchas formas, incluyendo:
23Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOQUIMICOS
La información geoquímica de superficie NO REEMPLAZA a los métodos de
exploración tradicionales, pero su capacidad para detectar hidrocarburos lo
transforma en una herramienta poderosa que puede complementarlos
eficientemente. La información geoquímica y microbiana encuentra su
mayor utilidad cuando se usa integrada a la información geológica y
geofísica de subsuelo, aunque la necesidad de esta integración no debe ser
sobredimensionada. Aplicada en forma apropiada, la combinación de
superficie y subsuelo puede reducir el riesgo exploratorio a través de la
identificación de áreas con gran potencial petrolífero.
24Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOQUIMICOS
Representación de un modelo
general de microfuga de
hidrocarburos y sus variados
efectos geoquímicos y geofísicos
en el suelo y en los sedimentos
(Schumacher, AAPG Memoria 66,
1996).
Casi todos los métodos de exploración geoquímica de superficie se basan en la suposición que los
hidrocarburos migran predominantemente en dirección vertical desde las rocas que los originan y
desde los reservorios donde se almacenan hasta la superficie. Evidencias de esta migración vertical
de hidrocarburos se observan repetidamente en secciones sísmicas convencionales y secciones
sísmicas de alta resolución.
Existen numerosos artículos publicados que demuestran una relación directa entre anomalías geoquímicas de
superficie y los yacimientos o almacenamientos subterráneos de petróleo. Sobre más de 850 pozos ubicados en los
EE.UU. y en otras regiones del mundo, todos ellos perforados después de hacer relevamientos geoquímicos,
demuestran que el 79% de los pozos perforados en anomalías geoquímicas positivas resultaron nuevos
descubrimientos comerciales de petróleo y de gas; en contraste, el 87% de pozos perforados en áreas donde había
ausencia de una anomalía geoquímica asociada, resultaron pozos secos. Este tipo de información representa una
evidencia empírica fuerte y directa de migración vertical de hidrocarburos.
EXPLORACION: GEOQUÍMICA DE SUPERFICIE
Muestras superficiales derivadas de los HC almacenados en las
Formaciones y/o Reservorios que se encuentran en profundidad,
dan una idea de probables acumulaciones.
27Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOQUIMICOS
Ejemplos de Estudio
Un estudio realizado en
el Bloque de Explotación
Chihuido de la Sierra
Negra, en la provincia de
Neuquén, República
Argentina, documentó
una relación directa
entre los valores
geoquímicos de
superficie, la distribución
de facies de reservorio y
las zonas con mejores
condiciones petrofísicas
del mismo (Álvarez et al.,
2011).
Ejemplo de respuesta microbiológica en un
yacimiento en producción, donde se
observa relación de baja densidad de
respuesta microbiana en zona aledañas a
pozos de producción o zonas de drenaje.
28Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOQUIMICOS
Relación entre Anomalías Geoquímicas y Entrampamiento
El resultado del análisis microbiano en este ejemplo documentó
la presencia de dos anomalías de superficie significativas. Al
integrar los resultados del relevamiento microbiológico con la
información geológica se observa que los valores geoquímicos
más altos se alineaban paralelos al flanco de una estructura
anticlinal, mientras que un grupo de valores anómalos estaba
asociado a la presencia de la falla que generaba la estructura.
“Empíricamente se comprobó que no todas las
fallas presentan anomalías geoquímicas en
Superficie”
Exploración Geoquímica
Distintos estilos de microfugas y sistemas de migración en el Golfo de México y el Mar del Norte (modificado de Thrasher et al., AAPG Memoir 66, 1996).
Baja intensidad de fuga a través de una amplia 
área sobre un yacimiento
Alta intensidad focalizada en la zona de fugas
Baja intensidad de fuga a través de una 
amplia áerea sobre un yacimiento
Espeso 
banco de 
fangolitas
sin 
caminos 
de 
migración 
obvios
Alta intensidad focalizada en la zona de fugas
Baja intensidad de fuga 
localizada al final del 
camino de migraciónMigración lateral a lo 
largo de rocas terciarias 
buzantes al noroeste
Carga de alta madurez de un objetivo profundo, solo 
vista en este sector
Fuga dominada por petróleo 
proveniente de roca madre 
menos profunda 
La filtración 
es 
concentrada 
sobre los 
caminos de 
migración 
debido a la 
actividad del 
domo salino
A causa de que un objeto sobre la superficie terrestre es atraído por la masa de la Tierra, el
Método de Exploración o Prospección Gravimétrica permite detectar variaciones en la densidad
de materiales bajo la superficie, midiendo la gravedad e interpretando los valores registrados.
Método Gravimétrico
Perfil medido de la Aceleración de la Gravedad. A > densidad 
> valor de gravedad.
La Respuesta Gravimétrica depende del Contraste de 
Densidad existente entre los materiales del subsuelo.
Se define a la Anomalía Gravimétrica como la alteración 
producida en la Respuesta Gravimétrica Base de toda la 
Tierra debido a la Geología somera y/o profunda.
Usando la idea de Galileo y Ley de Newton
Método Magnetométrico
Técnica de prospección geofísica que se basa en la medición de la componente vertical del
campo magnético terrestre.
Método de prospección basado en la medición e interpretación del magnetismo terrestre y
sus anomalías, mediante la obtención de datos en estaciones de estudio que se disponen de forma
regular sobre una zona en cuestión.
Se suele emplear para la detección de unidades rocosas con elementos ferromagnéticos y
yacimientos de grafito, por lo que se utiliza frecuentemente en la realización de prospecciones
mineras. También se utiliza en estudios de Tectónica y Paleomagnetismo, en Hidrogeología y en
Prospección de Hidrocarburos.
La medición del campo magnético se realiza mediante magnetómetros. Este método tiene
poco poder de resolución, pero presenta una enorme ventaja: presenta una gran rapidez al permitir la
realización de campañas de medición desde diferentes medios de transporte, como camiones, aviones,
o incluso barcos en la prospección del fondo oceánico y marino.
34Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Magnetómetro
Al igual que con el
método gravimétrico, el
dato duro de valor para
análisis lo proporciona la
variación o anomalía
magnética.
36Cátedra de Geología de los combustiblesfósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOFISICOS Método Magnético
• Desventaja: Baja resolución. No proporciona datos que otorguen gran
detalle de mapeo.
• Ventaja: presenta una gran rapidez. Medios de ejecución: Camiones,
aviones, barcos (en la prospección del fondo oceánico).
Mapa 
Magnetométrico
37Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOFISICOS Método Sísmico
El método sísmico tiene como objeto obtener una imagen virtual de la geometría y configuración de las rocas y
estratos en el subsuelo. Para ello, se emiten ondas acústicas desde la superficie, bien mediante unidades móviles que generan
vibraciones o mediante pequeñas cargas explosivas. Estas ondas acústicas viajan por el subsuelo, atravesando rocas y estratos, y
en parte son reflejadas hacia la superficie. Cuando estas ondas llegan reflejadas a la superficie son detectadas por sensores
denominados geófonos, que registran la intensidad y frecuencia de las ondas sísmicas.
Etapas del trabajo de registración Sísmica:
1- Adquisición de Datos o Registración o Registración
2- Procesamiento
3- Reprocesamiento
38Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOFISICOS
Método Sísmico de 
Reflexión
Perfil SísmicoTraza Set de Trazas
Perfil 
Sísmico:
Sumatoria de 
Trazas
sísmicas
Reflector o 
Wiggle:
Sucesión
lateral de 
respuestas
desde el punto
espejo o cero
(amplitud).
Perfil Sísmico: 
Representación de 
la Amplitud
-
1 0
+
1
Amplitud
39Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOFISICOS Método Sísmico
PROCESO E INTERPRETACION SISMICA
“El propósito de procesamiento sísmico es manipular los datos adquiridos en una imagen
que puede utilizarse para inferir la estructura de subsuelo”
Los datos sísmicos grabados en cinta, no son los ideales para la realización de interpretación. Para crear
una imagen precisa del subsuelo, debemos eliminar o al menos minimizar los artefactos en estos registros
relacionados con la superficie sobre la que se realizó el levantamiento, los artefactos relacionados con la
instrumentación y el procedimiento utilizado, y el ruido en los datos que oscurecen la imagen del subsuelo. El
tratamiento de los datos para lograr estos fines se conoce comúnmente como PROCESAMIENTO de datos sísmicos. A
través del procesamiento, los enormes volúmenes de datos tomados en el campo se reducen y traducen a imágenes
simples para mostrar en papel o en la pantalla de la computadora o worksation.
40Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Métodos Indirectos:
METODOS GEOFISICOS Método Sísmico
PROCESO E INTERPRETACION SISMICA El propósito de procesamiento sísmico es manipular los datos adquiridos
en una imagen que puede utilizarse para inferir la estructura de subsuelo.
Registración Procesamiento
Espacio
Ti
e
m
p
o
41Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
INTERPRETACION: TIPOS DE ANALISIS CLASICOS
1- ANALISIS ESTRUCTURAL
2- ANALISIS ESTRATIGRAFICO
3- ANALISIS DE ATRIBUTOS SISMICOS
42Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
ANALISIS ESTRUCTURAL
43Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
PROCESO E INTERPRETACION SISMICA
W E
Complejo Volcánico 
Palmar Largo
Interpretación
ANALISIS ESTRUCTURAL
44Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Interpretación
ANALISIS ESTRUCTURAL
45Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
INTERPRETACION SISMICA - SISMOESTRATIGRAFIA
Secuencia Depositacional (E. Secuencial):
Conjunto de estratos genéticamente
relacionados y limitados por discordancias o
sus correlativas concordancias.
Secuencia Depositacional Sísmica:
Sucesión coherente de reflectores o estratos
relacionados genéticamente, limitados en su
base y techo por terminaciones de los
reflectores, interpretados como
discontinuidades (discord. o concordancia).
ESTRATIGRAFIA 
SISMICA
Arreglo y Terminación de
reflectores
Discontinuidades
Secuencias sísmicas
Identificación 
ANALISIS ESTRATIGRAFICO
46Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
INTERPRETACION SISMICA - SISMOESTRATIGRAFIA
El análisis de el arreglo de los reflectores sísmicos y sus terminaciones nos permitirán definir la
“secuencia sísmica”
ANALISIS ESTRATIGRAFICO
47Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
ANALISIS ESTRATIGRAFICO
INTERPRETACION SISMICA - SISMOESTRATIGRAFIA
48Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
REPROCESO SISMICO – ATRIBUTOS SÍSMICOS
Con el objetivo de mejorar los resultados y obtener información adicional del registro sísmico, se pueden aplicar
técnicas adicionales de reproceso del dato primario con nuevos enfoques y procedimientos entre los que se
destacan:
• AVO (espesor, la porosidad, la densidad,
la velocidad, la litología y el contenido de
fluidos de las rocas).
• Inversión Sísmica.
• Estudio de velocidades.
• Estudio de la anisotropía de ondas.
• Atenuación del ruido aleatorio.
ANALISIS DE ATRIBUTOS
49Cátedra de Geología de los combustibles fósiles - 2020
Los ATRIBUTOS SÍSMICOS incluyen toda la información derivada de datos sísmicos, tanto de
mediciones directas o por argumentos basados en la lógica o la experiencia ( o sea incluyen una parte
registrada o verdadera y una parte teórica o inferida ).
Se ha observado que el componente de amplitud de la información sísmica es el factor
principal para la determinación de parámetros físicos, como la impedancia acústica, coeficientes de
reflexión, velocidades, absorción, entre otros. El componente de fase es el factor principal en la
determinación de formas de reflectores, las configuraciones geométricas, etc.
Los atributos sísmicos son usados para poder ver de forma más clara características estructurales,
estratigráficas y propiedades de reservorios.
Todos los atributos son simplemente diferentes formas de presentar y estudiar una cantidad limitada
de información básica. Esa información básica es tiempo, amplitud, frecuencia y atenuación, y ellas
forman la base de la clasificación de atributos.
ANALISIS DE ATRIBUTOS
REPROCESO SISMICO – ATRIBUTOS SÍSMICOS
INTERPRETACIÓN SÍSMICA, DEFINICIÓN DE PROYECTOS Y PROPUESTA DE POZOS
Fuente Geomap S.A.
FIN
Muchas Gracias