areniscas caracterizaciÓn

8/22/2019 ARENISCAS CARACTERIZACIN

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MARA DE LOS NGELES HERNNDEZ FAJARDO

I.P 401

YACIMIENTOS ARENOSOS O SILICICLSTICOS

ROCAS SEDIMENTARIAS

Las rocas sedimentarias se clasifican segn su origen:

Las rocas detrticas, o fragmentarias, se componen de partculas minerales producidas porla desintegracin mecnica de otras rocas y transportadas, sin deterioro qumico, graciasal agua. Son acarreadas hasta masas mayores de agua, donde se depositan en capas.Ejemplos: lutitas y arenisca.

Las rocas sedimentarias qumicas se forman por sedimentacin qumica de materiales quehan estado en disolucin durante su fase de transporte. En estos procesos desedimentacin tambin puede influir la actividad de organismos vivos, en cuyo caso sepuede hablar de origen bioqumico u orgnico. Ejemplos: yeso, anhidrita y calizas. Losprocesos formadores de las rocas sedimentarias tienen lugar en la superficie terrestre omuy cerca de ella, en ese sentido se dice que son procesos exgenos.

ROCAS DETRTICAS:

Son las formadas a partir de la sedimentacin de trozos de otras rocas despus de unafase de transporte. La clasificacin de estas rocas se basa en los tamaos de los trozosque las componen. Las constituidas por trozos de tamao grande son los conglomerados,las areniscas poseen granos de tamao intermedio y los limos y arcillas poseen trozosmuy pequeos.

ARENISCAS:

Roca detrtica compuesta por partculas cuyo tamao est comprendido entre 2 mm y 1/16mm. Estas partculas son mayoritariamente minerales resistentes a la meteorizacin

(cuarzo principalmente, micas, feldespatos y xidos) y fragmentos de rocas. Cuando noestn cementadas se denominan arenas. Son muy permeables y actan como excelentesalmacenes de fluidos.


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COMPOSICIN DE LAS ARENISCAS

La composicin mineralgica de las areniscas es una propiedad fsica fundamental, ya quea partir de sta, el gelogo puede determinar la clasificacin especfica de la muestraestudiada. Puede adems mediante el estudio de procedencia, interpretar lascaractersticas litolgicas y paleotectnicas del rea fuente de la cual provienen losdetritos que componen las areniscas. De manera general, la composicin, mineralgica delas areniscas depende de los siguientes factores:

Litologa del rea fuente.

La resistencia de los minerales al intemperismo.

El tiempo y la distancia de transporte de los fragmentos.

La resistencia del mineral a la abrasin.

Las condiciones del ambiente de depsito en que los fragmentos son sedimentados.

Para fines descriptivos y prcticos se recomienda que los componentes presentes en lasareniscas se agrupen en:

Minerales mayores (cuarzo y feldespato)

Fragmentos de roca (gneas, sedimentarias y metamrficas).

Accesorios (micas y los minerales pesados).

Antignicos (principalmente cuarzo y feldespato)


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MINERALES MAYORES.

Se consideran como minerales mayores aquellos que presentan una abundancia mayor al2% y pueden ser divididos en estables (cuarzo) y semi-estables (feldespatos).

Cuarzo: Son los constituyentes detrticos ms comunes en la mayora de las areniscas yconglomerados Generalmente constituyen del 35-50% de la fraccin terrgena de lasrocas sedimentarias. Es un mineral ms durable por su dureza, resistencia y falta declivaje, as como ultra estable bajo casi todas las condiciones superficiales, muy pococuarzo se disuelve por intemperismo.

Cuarzo Monocristalino: que consiste en cristales individuales de cuarzo un solocristal.

Cuarzo Policristalino: que consiste en un agregado de cristales de cuarzo, concristales lo suficientemente grandes para ser observado bajo el microscopio.

Cuarzo Microcristalino: que al igual que el cuarzo policristalino es un agregado de

cristales de cuarzo, pero de grano fino. El pedernal es considerado comomicrocristalino.

Tipos de cuarzo (Clasificacin gentica)

Monocristalino: gneo: Plutnico: ms abundante, Volcnico: no muy abundante y Veta:comn pero no abundante

Policristalino: Metamrfico.

Recristalizado: bajo tensin sin cizalla, Esquistoso: inyeccin de esquistos y

recristalizacin de rocas esquistosas y Tensionado: roca con cuarzo cizallada ytensionada.

Feldespato

El feldespato es un mineral muy importante en las rocas detrticas ya que constituye del8.5 al 12%, y es muy abundante en arenas modernas de diversos orgenes. Algunasareniscas no contienen feldespatos pero otras pueden contener hasta ms del 90%. Lasarenas de los ros parecen ser ms feldespticas que las dunas o las arenas de playa.

Los feldespatos alcalinos son ms comunes que las plagioclasas, parcialmente debido a laresistencia al intemperismo qumico. Todas las variedades de feldespatos pueden ser

encontradas en las areniscas, pero dentro de los feldespatos alcalinos la ortoclasa y lamicroclina (feldespatos potsicos) son los ms abundantes; mientras que de lasplagioclasa, las sdicas son ms comunes que las variedades clcicas.

FRAGMENTOS DE ROCAS

En las areniscas, tambin podemos encontrar fragmentos de roca, que nos indicandirectamente la procedencia. Adems podemos encontrar micas y minerales pesados.


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Tambin son muy importantes los elementos intracuencuales. stos nos van a darinformacin acerca de la propia cuenca de sedimentacin. Pueden ser:

o Bioclastos (carbonaticos y orgnicos)o Elementos inorgnicos estructuradoso Elementos inorgnicos no estructurados.

o Diversos materiales.

MINERALES ACCESORIOS

Los minerales accesorios son aquellos minerales que se encuentran como constituyentesen las areniscas en un porcentaje menor al 2% y estn representados por el grupo de lasmicas y de los minerales pesados.

Micas y arcillas

Estos minerales pueden ser relacionados dentro de un grupo porque esta relacionado conla composicin qumica ( aluminio silicatos hidratados y en su estructura cristalina (estructuras en hojas), y son fcilmente identificadas como micas detrticas y arcillasintersticiales de grano fino. Este grupo es frecuentemente separado, de acuerdo a sutamao, en granos grandes y finos o pequeos.

Granos grandes

Esta representado por muscovita, clorita y biotita , son comunes en areniscas, raramenteforman ms del 2% de la roca. Son minerales muy durables, difciles de redondear y casi

imposible de fracturar, adems son estables excepto en condiciones y calientes yhmedas. Son partculas mucho muy pequeas y se depositan junto con las arcillas.

Granos finos

Este grupo est representado por minerales arcillosos incluyendo el grupo de kaoln(kaolinita, dickita y haloyita ) el grupo de la montmorillonita o esmectita. Y tambin porgranos finos de minerales del grupo de las micas. Muchos de los granos finos de arcillasson constituyente principal de la matriz y fragmento de las rocas argilaceas.

Minerales pesados

Los minerales pesados, llamados as porque presentan un peso especfico mayor a 2.85,incluyen varios silicatos y xidos: magnetita, turmalina, zircn, rutilo, esfena y olivino(aunque muy raro), que son encontrados en pequeas cantidades (


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de los minerales pesados se debe a que presentan alta resistencia a la accin del clima,diagnesis y degradacin.

MINERALES AUTIGNICOS

Son aquellos minerales que se forman in situ dentro de los sedimentos despus de su

depositacin, mientras que estos estn an sin consolidar; o bien, se forman durante elenterramiento y la diagnesis. Estos minerales pueden presentarse como cementantes,cristalizar en los poros como minerales nuevos o formarse por reemplazamiento deminerales detrticos originales. Estos minerales pueden distinguirse de los mineralesdetrticos a partir de tres criterios importantes:

tienden a hacer mas pequeos que los granos detrticos asociados pueden presentarse como cristales euhedrales o como altamente irregulares que no

pueden ser producidos por el transporte de los sedimentos pueden presentarse texturas de reemplazamiento o de cementacin.

El sobrecrecimiento de cuarzo, los cuales se encuentran en continuidad ptica con losgranos detrticos de cuarzo que actan como ncleos, son una forma muy comn y obviade cuarzo antignico.

Los minerales autignicos con ms frecuencia encontrados en las areniscas son el cuarzo(por sobrecrecimiento) y la calcita, pero tambin lo son: palo, calcedonia, feldespatos,arcillas, glauconita, dolomita, siderita, xidos de fierro, sulfatos, sulfuros, zeolitas y fosfato.

ELEMENTOS TEXTURALESLos elementos texturales en una roca sedimentara detritica son aquellos que en conjuntodefinen la textura de la roca y que comprende tres propiedades fundamentales:

1. Tamao de grano

2. La forma de los granos (forma, redondez, esfericidad)

3. Entramado (empaquetamiento y orientacin).

TAMAO

El tamao de una partcula no se puede definir con precisin a menos que sea unapartcula perfectamente esfrica o cubica. Para partculas irregulares como los granos dearena, el tamao depender de mtodo de medicin usado, a si como el objeto de estudio.Entre mas desigual sea la partcula, la discrepancia entre las diferentes medidas sermayor. El tamao de una partcula se puede medir por diferentes mtodos para obtener eldimetro: superficial, volumtrico, de rea proyectada, de tamao de malla, de Stoke, etc.


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La clasificacin de rocas clsticas se basa en el tamao de los granos de suscomponentes y refleja las condiciones de sedimentacin.

FORMA, ESFERICIDAD Y REDONDEZ

La forma, esfericidad y redondez de los granos es efecto de intemperismo y erosin queestos sufren por procesos de transporte y durante la sedimentacin. Estas propiedades

revelan la modificacin de granos, angulares de variadas formas por los efectos deabrasin, solucin y clasificacin.

La forma de los granos en arenisca varia ampliamente, desde esferas hasta discos otubos. Se define por tres radios o ejes de una partcula largo (L), intermedio (I) y corto (S).

La esfericidad (E) es un parmetro cuantitativo que mide la lejana de un cuerpo a laequidimensionalidad o sea la medida de que tan iguales son las dimensiones axiales deun grano. Para obtener esta medida de manera cualitativa en una lamina delgada secuanta con un marco de comparacin ya establecido, de donde podemos determinar unaesfericidad alta y baja.

La redondez (R) representa la forma de las aristas del grano esto es, la curvatura de lasesquinas; se produce por impacto entre granos durante el movimiento, los granos masgrandes se impactan con mas fuerza por lo que pueden presentar una mayor redondez.

Indica la cantidad de abrasin que han sufrido los granos y representa la historia detransporte, pero no necesariamente la distancia. Los granos bien redondeados sonresultado de muchos ciclos de transportes o de abrasin intensa; se mide por lo generalpor comparacin visual de granos del mismo tamao y frecuentemente se usa el cuarzo.

La redondez de los clastos representa la magnitud y el tipo del transporte. Un transportegravitacional - coluvial corto (sin agua) produce clastos angulares. Con la entrada de losclastos al sistema fluvial empieza el desgaste y las partculas pierden su angulosidad.

Pero la rapidez para redondear los cantos depende de algunos factores:1. Tamao y petrologa del clasto.

2. Clastos pequeos generalmente demoran ms tiempo para redondearse.

3. Clastos de cuarzo son ms resistente.


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Clastos angulosos

Clastos redondeados de una arenisca.

Clasificacin

Es el arreglo o agrupacin de los granos de mismo tamao, o la variacin del tamao delos granos. El grado de clasificacin es un reflejo del nivel de energa en el ambiente dedepsito y se estima ya sea por el anlisis de mallas en sedimentos o por comparacin devisuales en la roca.

Existen cinco clases de clasificacin:

1. muy bien clasificada (areniscas con granos de una sola clase)2. bien clasificada3. moderadamente clasificada4. pobremente clasificada5. muy pobremente clasificada (areniscas con granos de tres o ms clases)

La clasificacin es indicativa de la historia del transporte del sedimento. Ejemplo: La fuerzadel agua en el ambiente "ro abajo"


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Empaquetamiento

El espacio entre los clastos puede estar ocupado por un cemento (calcreo, silceo,ferruginoso o salino) o por material detrtico menor de 30 micras (matriz).

Arenisca de cuarzo bienclasificada Arenisca de cuarzo pobremente

clasificada


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El empaquetamiento puede caracterizarse en funcin del porcentaje de matriz frente al declastos, observando si la roca presenta una textura grano-sostenida o matriz-sostenida.

Grano sostenido Matriz sostenida

Entramado

Se refiere al elemento textural que tiene que ver con la manera en que los granos seacomodan para formar una roca, este elemento se basa en dos propiedades especificas,el empaquetamiento de los granos y su orientacin, dentro de los cuales se conocen cinco

diferentes:

1. Granos flotantes (no existen contactos)2. Puntuales3. Longitudinales4. Cncavos-Convexos5. SuturadosEl inters principal de las partculas es su utilizacin dentro del anlisis depalecorrientes. Cuando no se tienen estructuras sedimentarias primarias direccionalesen los afloramientos.


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CLASIFICACIN DE LAS ARENISCAS

CUARZOARENITAS U ORTOCUARCITAS

Generalmente son de colores claros, blancas o grises aunque a veces presentan tonos

rojizos debido a la presencia de cementos de Fe. Estn formadas casi exclusivamente porgranos de cuarzo monocristalino con cemento sintaxial. Tambin son frecuentes losgranos de chert, metacuarcita y minerales pesados resistentes como circn, turmalina yrutilo. Tambin pueden tener cementos de calcita, tanto en mosaico como poiquilotpicos.Pueden presentar contactos suturados y estilolitos debido a los procesos de presindisolucin. Su composicin qumica es indicativa de su mineraloga tan homognea. Sonsupermadura textural y composicionalmente y suelen presentar variadas estructurassedimentarias.

En muchos casos las cuarzoarenitas son el resultado de periodos extensos de

meteorizacin y transporte, de tal forma que casi todos los granos a excepcin del cuarzose han roto y alterado. El clima en el rea fuente juega un papel fundamental. Muchosgranos de cuarzo pueden ser de segundo ciclo, es decir derivados de sedimentos(areniscas y conglomerados) pre-existentes, este hecho est indicado por la presencia decementos sintaxiales desgastados mecnicamente, lo que indica que son de un cicloanterior. Las cuarzoarenitas se depositan esencialmente en cratones estables y mrgenespasivos. Dadas sus condiciones de formacin no son muy abundantes en el registrosedimentario.


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Una gran parte de las cuarzoarenitas son depsitos marinos someros que se acumulan alo largo de la lnea de costa como playas, dunas, llanuras de marea, barras. Algunascuarzoarenitas son depsitos elicos subaereos.

LAS ARCOSAS

Tienen ms del 25% de feldespatos aunque normalmente presentan proporciones deFeldespatos comprendidas entre el 40 y 50%. Los feldespatos potsicos dominan si elrea fuente es corteza continental, si el rea fuente es volcnica predominan lasplagioclasas. Son generalmente de color beige o rosado debido al color de los feldespatosy tambin a la presencia de hematites finamente diseminado sobre los granos, puesmuchas arcosas forman parte o constituyen sucesiones rojas. Las arcosas pueden serdesde productos de alteracin que han sufrido un mnimo transporte a areniscas muy bienordenada y con estratificaciones cruzadas que han sufrido un transporte importante.Texturalmente son rocas o sedimentos cuya seleccin vara de baja a buena, y con granosdesde muy angulosos a subredondeados, variando estos parmetros texturales en funcindel transporte. En qu se diferencian qumicamente de las cuarzoarenitas? Presentanuna amplia variedad de cementos y procesos diagenticos como son: cementacin por

calcita o cuarzo, cementos sintaxiales de feldespatos, y cementacin y formacin dematriz a partir de los minerales inestables. Adems del rea fuente el clima y el relieve delrea fuente son factores importantes que controlan la formacin de las arcosas. Bajocondiciones hmedas, los feldespatos se meteorizan a minerales de la arcilla, por tanto,climas semi-ridos y glaciales favorecen la formacin de arcosas. Por otra parte, si laerosin es muy rpida (relieve importante del rea fuente), se pueden producir detritosarcsicos a pesar de que la meteorizacin qumica sea importante. Las arcosas se pueden

Cuarzoarenita. Los granos de cuarzo

presentan ptinas de xidos de hierro que

enfatizan las formas de los mismos.


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depositar en distintos ambientes: abanicos aluviales, sistemas fluviales, plataformassiliciclsticas, etc.

LAS LITOARENITAS

Estas areniscas se caracterizan por presentar mayores contenidos de feldespatos que defragmentos de roca. Los componentes ms abundantes son los cuarzos monocristalinos

(30-80%) y los fragmentos de roca (5-50%). La mezcla de granos de color claro confragmentos de roca ms oscuros da un aspecto moteado. Su composicin y qumica esmuy variada dependiendo del tipo de fragmentos de roca que incluyan. Generalmentetiene poca matriz primaria, si tienen mucha matriz se parecen mucho a las grauvacas.

Los cementos son tanto de calcita como de cuarzo y es muy frecuente la presencia dematriz secundaria. La proporcin de slice puede variar desde el 90% (semejante al de lascuarzoarenitas) al 50-60% de las grauvacas. La proporcin de Al2O3 y K2O depende de laproporcin de fragmentos de lutitas o pizarras que incluya. La presencia de fragmentos decaliza y dolomas aumenta el porcentaje de los xidos de Ca, Mg y CO2.

Las litoarenitas son inmaduras composicionalmente, pero pueden ser maduras asubmaduras desde el punto de vista textural. Son caractersticas de depsitos aluviales,plataformas marinas y llanuras abisales. Pueden presentar estructuras sedimentarias muyvariadas, siendo los fsiles escasos. Muchas de las areniscas formadas en cinturonesorognicos clsticos son litoarenitas, ya que la desintegracin fsica de estas rocas generadetritos ricos en fragmentos de rocas. La mayor abundancia de litoarenitas coincideespacial y temporalmente con zonas activas tectnicamente.

Arcosa arcillosa (arcosic wacke). La proporcin de matriz arcillosa es >15 %, y se ha generado por la alteracin qumica de los feldespatospotsicos a minerales de la arcilla (ilita). El esqueleto est constituidopor granos de cuarzo (mono y policristalino), feldespato potsico, micas
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LAS GRAUVACAS

Son rocas duras y oscuras y muy enigmticas. Dentro del esqueleto el componente

fundamental es el cuarzo monocristalino (25-50%) y policristalino, son frecuentes los

fragmentos de roca de distintos tipos. Los sedimentarios de grano fino, ymetasedimentarios son los que dominan, tambin pueden ser muy frecuentes losfragmentos de rocas plutnicas, de calizas y volcnicas.

Dentro de los feldespatos son ms frecuentes las plagioclasas. Son rocas oscuras y enocasiones difciles de reconocer. La proporcin de SiO2 vara entre el 50 y 70%. Laelevada proporcin de matriz rica en minerales de la arcilla que presentan (ms del 15%)hace que tambin sean ricas en Al2O3, MgO y FeO+Fe2O3. La elevada matriz quepresentan hace que las grauvacas sean, por definicin, rocas inmaduras, aunque enalgunas el esqueleto puede estar formado por granos bien redondeados y seleccionados.

La distribucin de tamaos de granos suele ser bimodal, la moda principal corresponde alesqueleto, la secundaria a la matriz.

El origen de la matriz de las grauvacas no est del todo claro, de ah que se hable delproblema de las grauvacas. La presencia de proporciones elevadas de matriz se puede

explicar de dos formas: 1) sedimento de grano fino depositado junto con la fraccin arenay 2) alteracin diagentica de minerales inestables (lticos) para dar lugar a la formacinde pseudomatriz. Las dos soluciones son aceptadas, si bien se piensa que una gran parte(no toda) de la matriz de las grauvacas es de origen diagentico.

Una gran parte de las grauvacas se han depositado por corrientes de turbidez en distintos

tipos de cuencas generalmente alejadas de los mrgenes continentales. Las grauvacasfueron dominantes durante el Arcaico, pues las reas emergidas eran esencialmente arcosvolcnicos. Constituyen una parte importante de los cinturones de rocas verdes. Engeneral, una gran parte de las grauvacas se depositaron durante periodos de movimientostectnicos importantes.
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DIAGNESIS EN LAS ARENISCAS:

La diagnesis incluye todos los cambios o procesos que se producen en los sedimentos yrocas sedimentarias desde que se depositan hasta que, si es el caso, se sitan en elcampo del metamorfismo. La diagnesis conduce al endurecimiento y litificacin de lossedimentos blandos. Los lmites entre diagnesis y metamorfismo son difciles de

establecer, aunque convencionalmente se considera que la diagnesis incluye losprocesos que tienen lugar a temperaturas inferiores a 3001C y presiones inferiores a 1-2kilobares.

Estadios diagenticos Singnesis o sindiagnesis. Se refiere a los procesos que tienen lugar prcticamente almismo tiempo que la sedimentacin (bioturbacin, etc.).

Eognesis o digenesis temprana. Puede tener una duracin de 1.000-1.000.000 deaos y afecta a sedimentos situados a profundidades inferiores a 100 m. Las aguasintersticiales son de la misma composicin que las aguas del ambiente de sedimentacin.Marinas en ambientes marinos y metericas (dulces) en ambientes continentales. Estasaguas pueden sufrir modificaciones debido a la descomposicin de la materia orgnica y ala actividad microbiana.

Mesognesis o diagnesis de enterramiento. Las aguas intersticiales han modificado sucomposicin debido a reacciones con los minerales de la arcilla, disolucin de granosinestables, precipitacin de minerales autignicos (neoformados) o por mezcla con otrasaguas de distinta composicin. Opera durante decenas de millones de aos y afecta a lasrocas hasta profundidades de 10.000 m. Suelen ser aguas salinas, neutras y alcalinas, seles denomina tambin aguas de formacin.

Telognesis. son procesos que tienen lugar en condiciones relativamente superficiales,cuando las formaciones rocosas han sufrido levantamientos tectnicos que las han situadoen o cerca de la superficie. Las aguas suelen ser metericas.

Ambientes diagenticos Ambientes metericos (vadosos y freticos). Ambiente marino (vadosos y freticos). Ambiente de mezcla de agua. Ambiente de enterramiento.

Factores que controlan la diagnesis Composicin y textura inicial del sedimento. Clima. Cantidad de agua y composicin de las aguas intersticiales. Composicin de los fluidos diagenticos. Temperatura y Presin. Tiempo.


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PROCESOS DIAGENTICOSSon muchos los procesos diagenticos que actan sobre los sedimentos y rocassedimentarias. Algunos son ms especficos de arenas y areniscas, otros ms decarbonatos y otros operan en ambos tipos de rocas.

CompactacinEn los estadios iniciales de enterramiento la compactacin conlleva la prdida de agua y el

mayor empaquetamiento de los granos (de cbico a rombodrico, en el caso de esferasperfectas). El barro o matriz empapada en agua tiene hasta el 60-80% de agua y secompacta perdiendo el agua muy fcilmente. Los mismos minerales de la arcilla sondctiles y laminares y pueden compactarse fcilmente cuando el agua sale de lasposiciones interlaminares. Si la presin es mayor los granos ms dbiles (fragmentos depizarras, cantos blandos...) son aplastados y deformados, perdiendo su forma y dandolugar a la formacin de seudomatriz. Las micas y granos alargados se pueden doblar. Endefinitiva, con el aumento de la presin de enterramiento los componentes blandos secompactan y deforman ms que los resistentes, por lo que la proporcin de granos

aumenta. Estos procesos de compactacin son meramente mecnicos. Pero lacompactacin tambin puede ser qumica.

El aumento de presin favorece la disolucin, de tal forma que si debido a esta presin losgranos estn en contacto, se puede producir disolucin en dicho contacto as se generanlos contactos concavo-convexos, los suturados y a mayor escala las lneas de disolucin ylos estilolitos. Los componentes no solubles se acumulan en las lneas de disolucin omarcando el estilolito. Estos procesos son muy importantes en cuarzoarenitas.

Cementacin

La cementacin consiste en la precipitacin de nuevos minerales, de composicinvariable, en los poros de las rocas o sedimentos, como resultado de la circulacin a travsde ellos de las aguas subterrneas. La formacin de cementos requiere, por tanto, quehaya poros que contentan el agua en el que precipitarn esos cementos.

Cementos de sliceEl cemento ms tpico es el de cuarzo sintaxial (recrecimientos en continuidad ptica), queprecipita alrededor de los granos y en continuidad ptica con ellos. A veces se distinguepor la presencia de una fina pelcula de xido de Fe y/o arcillas. Si la pelcula es msgruesa inhibe la precipitacin del cemento. Tambin hay cementos de cuarzo en mosaico.

Tambin el palo puede ser una fase cementante con sus distintas texturas.

Cementos de carbonatoLa calcita es ms abundante como cemento que el cuarzo, pues es ms soluble que laslice, sobre todo en condiciones sub-superficiales, donde las fluctuaciones del pH de lasaguas freticas favorecen la precipitacin y disolucin de la calcita. El cemento de calcitaes muy frecuente en areniscas y conglomerados.


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Cementos de feldespatosLos ms frecuentes son los cementos sintaxiales de Ftos K y ms raramente de Albita. Senecesitan aguas alcalinas ricas en Na o K, Al y Si. Estos elementos proceden de lahidrlisis y disolucin de los granos menos estables (volcnicos).

DisolucinEs el principal proceso que conduce a la formacin de porosidad secundaria, afecta a

todos los tipos texturales y composicionales y requiere la presencia de aguassubsaturadas en esa fase mineral. La liberacin de CO2 en etapas diagenticasavanzadas ayuda notablemente a la disolucin de los componentes carbonticos.

RecristalizacinSe diferencia de la cementacin en que no se produce en ningn poro, sino que es elresultado del crecimiento de unos cristales a expensas de los otros.

TENDENCIAS DIAGENTICAS DE LAS ARENISCAS: Cuarzoarenitas: Esqueleto rgido: escasa compactacin mecnica. Compactacin

qumica importante: cuarzo autctono. Porosidad primaria: se mantiene a elevadaprofundidad. Carbonato temprano. Muy buena porosidad secundaria. Escasastransformaciones diagneticas (diagnesis muy poco intensa)

Arcosas: Compactacin mecnica de micas y cantos blandos. Compactacinqumica menos importante. Transformaciones de feldespato potsico a illita ocaolinita. Cementos tempranos, cementos sintaxiales de cuarzo y feldespato, ycementos ferroginosos. Carbonato mesodiagentico agresivo. Gran porosidad

secundaria. Litoarenitas: esqueleto muy poco rgido. Compactacin mecnica muy intensa. La

porosidad primaria se cierra a escasa profundidad. Composicin qumica casiausente. Cementos escasos. Parches carbonticos mesodiagenticos. Escasaporosidad secundaria. Importantes transformaciones a minerales de la arcilla.Procesos de grauvaquizacin.

CARACTERSTICAS PETROFSICAS DE LAS ARENISCAS

POROSIDAD

Es el volumen de poros por unidad de formacin; es decir, la fraccin del volumen de unamuestra que est ocupada por poros vacos. El smbolo para la porosidad es . Unasustancia densa uniforme, semejante a un pedazo de vidrio, tiene un baja porosidad; una


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esponja, tiene una muy alta porosidad. Un pozo con arenas consolidadas pueden tenerporosidades del 10 al 25%; arenas no consolidadas pueden tener 25% o ms.

REDUCCIN DE LA POROSIDAD EN LAS ARENISCAS:

La reduccin del espacio deporo o porosidad y del espesorde las arenas y areniscas,puede resultar de lacompactacin fsica omecnica causada por larotacin, deformacin plstica,fracturamiento de los granos o

partculas, puede tambinocurrir por el proceso depresin-solucin en los puntos

de contacto entre granos o por una combinacin de procesos qumicos y fsicos. Ahorabien, la reduccin del espacio del poro, pero no as del espesor, resulta de laprecipitacin de cementos, es ms, una precipitacin muy temprana, puede evitar unacompactacin mecnica y/o solucin en los puntos de contacto.

El proceso de precipitacin es tan importante en la reduccin de la porosidad de lasarenas, que incluso juega un papel competitivo con el proceso de compactacin en la

reduccin de la misma, si un mineral rgido es precipitado muy tempranamente, se evita lacompactacin e incluso la arena puede adquirir un empaquetamiento flotante porexpansin del empaquetamiento original. De la otra forma, si la compactacin, sobre todode los granos dctiles, procede rpidamente durante el soterramiento inicial, no slo laporosidad es reducida sino la permeabilidad tambin, lo que retarda la circulacin defluidos de poro, de los cuales precipita el cemento.

PERMEABILIDAD

Es una medida de la facilidad con la cual los fluidos pueden fluir a travs de la formacin.

La permeabilidad se mide en Darcy:


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GRADO DE SATURACIN

Esla fraccin de volumen poroso ocupado por un determinado fluido.


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CAMBIOS QUE SUFREN LAS ARENISCAS TRAS EL PESO DE COMPACTACIN:

o Disminucin de la porosidad y permeabilidad primarias. Las porosidadesdisminuyen desde porcentajes aproximados a los 35-45% a valores cercanos a 3-

8% y la permeabilidad cerca de los 500 Dracys, a valores aproximados a 100miliDracys.o Prdida o expulsin del fluido de poro.o Empaquetamiento ms apretado.o Deformacin, fracturamiento y trituramiento de partculas dctiles.

YACIMIETOS ARENOSOS INTERNACIONALES

BURGAN

El Campo Burgan es el segundo campo petrolero ms importante en Oriente Medio tras elCampo Ghawar en Arabia Saudita. Es responsable de la mayor parte de la produccin depetrleo actual e histrico de Kuwait. Fue descubierto en 1938, pero la produccin nocomenz hasta 1946. Burgan se desarroll rpidamente y la primera produccin super 1milln de barriles por da en 1955 y 2 millones de barriles por da en 1968. La produccinalcanz un mximo de 2,41 millones de barriles por da en 1972.

La estructura Burgan es un domo anticlinal con numerosas fallas radiales. Hay nadamenos que 30 de estos defectos, generalmente de tres a cuatro kilmetros de longitud. Lamigracin de los fluidos ricos en magnesio a lo largo de estos planos de falla se hatraducido en la cementacin dolomita.

Los principales campos productores de Burgan son areniscas del Cretcico. La seccin deproduccin bruta es de unos 1220 mts en la cima de la estructura. Existen 4 horizontesimportantes de arenisca en esta seccin representa la mayor parte de la produccinactual.

La cuarta es mucho ms gruesa que las dems, de modo que el contacto aceite-agua noincide sobre la base de la arena. La caliza Mauddud est presente entre la segunda ytercer arenisca, teniendo un depsito menor de aceite. Las 4 areniscas tienen una fuertetendencia natural de agua, por lo que la inyeccin de agua no es necesaria para mantenerla presin original de yacimiento.

La produccin de petrleo desde la dcada de 1950, produce generalmente crudos mslivianos con rangos de 28 -36 API, y tiene una capacidad de produccin de 1,6 millonesde barriles por da. . El campo Sur Magwa (descubierto en 1984) se estima para contener


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al menos 25 millones de barriles de crudo ligero. Otros campos que rodean el reametropolitana de Burgan incluyendo Umm Gudair, Minagish y Abdaliya. Umm GudairMinagish producen crudo ms pesado, con un rango de 22-26 API y tiene una capacidadde produccin de 200.000 barriles por da. En enero de 2003 se inici la inyeccin de aguaen Minagish para mejorar la recuperacin de petrleo y compensar la disminucin naturalen la produccin.

PRODUCCIN

Decano de los sper-campos, su capacidad de producir petrleo en cantidadescomerciales fue descubierta en 1938. Cuando perforaron su primer pozo, se encontraroncon presiones tan elevadas que hicieron saltar por los aires las vlvulas y estructurassituadas en la boca del pozo, convirtiendo el primer pozo petrolfero Kuwait en unimponente chorro. La Segunda Guerra Mundial impidi su explotacin, que tuvo queesperar hasta 1946. Objeto del deseo del dictador Sadam Hussein, las tropas Iraquiesincendiaron este campo al ser derrotadas y expulsadas de Kuwait durante la primera

Guerra del Golfo. Hace slo unos pocos aos que Burgan y Ghawar, ellos solos,producan el 8% del petrleo mundial. Pero mientras an hoy se discute si Ghawar est endecadencia, con Burgan no hay discusin: su mximo de produccin fue en 2005.

Los nuevos datos sobre este campo son ilustrativos del sobre-optimismo de ciertaspredicciones realizadas por las autoridades. A mitad del ao 2005, las autoridadesestimaban una produccin de unos 2.0 millones de barriles al da (mbd) por el resto de suvida (30-40 aos). Sin embargo, en Noviembre del mismo ao, el jefe de la Kuwait OilCompany (KOC) reconoci que el nivel de produccin mximo haba sido de 1.7 mbd. Enese momento la Agencia Internacional de la Energa predeca una produccin de 1.64 mbd

para 2020. Sin embargo, la produccin actual es de 1.2 mbd, que podra indicar un rpidodecline de este campo.

COSTA DE BOLIVAR.

El Campo Costanero Bolvar est situado en la zona este del lago de Maracaibo.Constituye una de las reas ms extensas del mundo. Se extiende paralelamente a laCosta Oriental del Lago, parcialmente en tierra y parcialmente bajo el agua, por unalongitud de 100 kilmetros.

Estratigrafa: Por encima del Basamento existen rocas de edad Cretceo, Paleoceno,Eoceno, Oligoceno y Mioceno. El Cretceo, representado por la Formacin Ro Negro(Clsticos basal es de conglomerados delgados), las calizas cretcicas (Grupo Cogollo,Formacin la Luna y el Miembro Socuy de la Formacin Coln) y las lutitas de laFormacin Coln que culminan con el Miembro Mito Juan.


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La Formacin Guasare del Paleoceno, concordante sobre las lutitas cretcicas delMiembro Mito Juan de la Formacin Coln, es una unidad relativamente delgada y secompone predominantemente de lutitas.

El Eoceno est separado de los sedimentos suprayacentes por una discordancia. Estrepresentado por la Formacin Misoa. Esta seccin, con enormes reservas de petrleo,

contiene areniscas duras de grano fino a grueso interestratificadas con lutitas oscuras.Hacia el sur y al cierre superior del Eoceno, aparecen las lutitas de la Formacin Pauj.

Produccin: La produccin se obtiene de arenas miocenas de las formaciones Icotea,Santa Brbara, La Rosa, Lagunillas y Misoa, petrleo ms liviano y mayor rendimiento, delas calizas cretcicas.

Los yacimientos productores del post-eoceno (formaciones La Rosa y Lagunillas) tienensu mejor expresin en el sector oriental, donde se observa una combinacin de factores; lamayor parte sedimentarios y en menor proporcin estructurales: 1) variaciones litolgicas

que forman barreras de permeabilidad por el aumento de material arcilloso en las arenas,o el adelgazamiento de los cuerpos de arena en varias direcciones, 2) sellos de asfalto enlas reas de menes del lmite oriental, 3) fallamiento y plegamiento.

Las acumulaciones eocena estn bsicamente selladas por fallas escalonadas de los dossistemas en combinacin con algunas trampas estratigrficas, por lenticularidad de lasarenas, o por funcionamiento de las capas contra la posterior sedimentacin eocenadiscordante. Las reas de crudo cretcico estn asociadas a un severo fracturamiento delas calizas.

El petrleo mioceno del rea oriental vara entre 10.5 y 17 API. El de las arenas de Icoteaes de 20 API. El crudo del Eoceno entre 20 y 35 API. El Cretceo, de 35-40 API. Enoctubre de 1992 Lagoven descubri en el rea de Bachaquero Suroeste un nuevoyacimiento cretcico de crudo voltil (el pozo BA2015 de 14.000 de profundidad produjo1.700 b/d de 43.5 API).

El principal mecanismo productor es el gas disuelto. Otros mecanismos presentes incluyensegregacin gravitacional, impulso de agua, empuje de gas libre y, posiblemente, laconsolidacin actual de las arenas.

RUMAILA.

El campo petrolero de Rumaila es uno de los mayores campos de petrleo en elmundo. Se encuentra cerca de Basora a unos 20 kilmetros de la frontera con Kuwait enel sur de Irak. Se extiende sobre un rea de 1.800 kilometros y es propiedad de Irak.


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En lo que se refiere a su geologa y tectnica, Rumaila fu descubierto con la ayuda dedatos ssmicos en la cuenca de antepas Zagros. Las estructuras en el antepas tienen unatendencia norte / sur, en un ngulo alto de los montes Zagros. Se trata de estructurasantiguas que se remontan a por lo menos el Cretcico superior. Debido a que son en granparte sepultado con poca o ninguna expresin en la superficie, estas estructuras se hanencontrado muchos aos despus de la primera produccin de petrleo en el Oriente

Medio. En trminos generales, la parte baja del Golfo se caracteriza por yacimientoscarbonatados o calizas. Sin embargo, en el Alto Golfo, del Cretcico Inferior sedesarrollaron sistemas delta en el margen rabe, y deposit una serie de areniscasintercaladas apiladas con los carbonatos. El campo de Rumaila es una de esas viejasestructuras tanto con areniscas y yacimientos carbonatados. Considerada como unaestructura nica, que ocupa el segundo lugar en el Medio Oriente en trminos de petrleooriginal en sitio despus del gran campo Ghawar de Arabia Saudita. El aceite de Rumailase deposita casi en partes iguales entre arenisca clstica y yacimientos carbonatados. Setrata de los yacimientos clsticos que han dado a Rumaila su pasado prolfico y queinicialmente impulsar la produccin futura del campo.

Es evidente que Rumaila ha tenido una vida interesante. Despus de alcanzar un pico de

produccin de alrededor de 1,6 millones de barriles diarios en 1980, la produccin deRumaila ha tenido una historia turbulenta, con cadas importantes que reflejan losprincipales conflictos de los ltimos 30 aos. A pesar de ello, durante todo este tiempo laSouth Oil Company (SOC) tiene hecho un trabajo notable en el mantenimiento de lacapacidad de produccin de Rumaila, incluido un perodo sustancial bajo las sanciones, ycon una mnima inversin y la tecnologa moderna

YACIMIENTOS NACIONALES

GOLFO PROFUNDO Pozo Lalail 1

Se localiza en Aguas Territoriales del Golfo de Mxico frente a las costas del Estado deVeracruz, a 22 kilmetros del pozo Tabscoob-1 y a 93 kilmetros al Noroeste del puerto deCoatzacoalcos, Veracruz en un tirante de agua de 806 metros, figura 5.1. Geolgicamentese ubica en el lmite Oeste de la subcuenca Salina del Istmo en la Cuenca del Golfo deMxico Profundo. El pozo Lalail-1 contina con el descubrimiento de una serie deyacimientos de gas no asociado en aguas profundas del Golfo de Mxico, en rocas deedad Mioceno Inferior.

Geologa estructural

El campo se ubica en el lmite Oeste de la Provincia Salina del Golfo, la cual cuenta, aligual que el Cinturn Plegado de Catemaco, con alineamientos en direccin Noreste aSuroeste, que se encuentran afectados por cuerpos salinos. Se interpreta que la expulsinde sal en esta rea ocurri principalmente durante el Pleistoceno-Reciente, debido a quese observan plegamientos y cuas sintectnicas derivados de la contraccin pliocnica. La


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estructura es un anticlinal con cierre contra fallas inversas al Noroeste y Sureste, ypresenta una falla al Noreste del pozo que separa la estructura en dos bloques principales

Estratigrafa

La columna geolgica del campo comprende rocas sedimentarias siliciclsticas que van en

edad, desde el Mioceno Inferior al Reciente Pleistoceno. Las cimas cronoestratigrficas sefijaron mediante el anlisis de foraminferos planctnicos ndices en las muestras de canaly ncleos. Mediante resultados de estudios de bioestratigrafa de alta resolucin seinterpreta que el paleoambiente de depsito de las rocas del yacimiento corresponde a uncomplejo de abanicos submarinos distribuidos en una batimetra que flucta de nerticaexterna a batial superior

Sello

El tipo de roca sello para los Plays del Oligoceno y Mioceno, corresponden a capas delutitas de cuenca. Para el Oligoceno, segn datos del pozo Tabscoob-1, se tienen

espesores de ms de 100 metros, en tanto que para las secuencias arenosas del MiocenoInferior-Medio, adems de las intercalaciones arcillosas de 30 a 50 metros de espesor,presenta un paquete de lutitas de ms de 500 metros de espesor que corresponde a lasecuencia transgresiva del Plioceno Inferior. Esta secuencia arcillosa del Pliocenopresenta un adelgazamiento hacia el Norte, en direccin a las aguas profundas del Golfode Mxico.

Trampa

Es de tipo combinada; estructuralmente se encuentra confinada por un anticlinal

asimtrico con cierre propio a nivel de los yacimientos, cuyas dimensiones son 6kilmetros de largo por 2 kilmetros de ancho

Roca generadora

Los resultados de los biomarcadores permiten definir a estos hidrocarburos comogenerados por rocas del Jursico Superior Tithoniano, en ambiente marino carbonatadocon cierta influencia siliciclstica.

Yacimientos

Con la perforacin de este pozo se descubrieron dos yacimientos.El yacimiento 1 se encuentra en el intervalo 2,347.0-2,431.5 metros, en tanto el yacimiento2, se encuentra entre 2,257.0 y 2,333.5 metros. La roca almacn del yacimiento 1, secompone de arenas y areniscas lticas de grano fino a grueso, pobremente consolidadas,con matriz casi ausente, sus constituyentes son granos de cuarzo anguloso, plagioclasas,muscovita, fragmentos lticos calcreos y abundantes fragmentos lticos volcnicos. Laporosidad primaria intergranular y secundaria mldica se encuentra en el rango de 15 a 28


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por ciento. En las pruebas de produccin se registr un gasto de 18.1 millones de piescbicos por da de gas.

El yacimiento 2 est formado por arenisca ltica de grano fino a grueso, matriz limo-arcillosa y escaso cementanteYacimientos Con la perforacin de este pozo sedescubrieron dos yacimientos. El yacimiento 1 se encuentra en el intervalo2,347.0-2,431.5

metros, en tanto el yacimiento 2, se encuentra entre 2,257.0 y 2,333.5 metros.

La roca almacn del yacimiento 1, se compone de arenas y areniscas lticas de grano finoa grueso, pobremente consolidadas, con matriz casi ausente, sus constituyentes songranos de cuarzo anguloso, plagioclasas, muscovita, fragmentos lticos calcreos yabundantes fragmentos lticos volcnicos. La porosidad primaria intergranular y secundariamldica se encuentra en el rango de 15 a 28 por ciento. En las pruebas de produccin seregistr un gasto de 18.1 millones de pies cbicos por da de gas.

El yacimiento 2 est formado por arenisca ltica de grano fino a grueso, matriz limo-

arcillosa y escaso cementante calcreo, con intercalaciones de areniscas conglomerticasy conglomerados poligmticos. La porosidad primaria es intergranular y la secundaria detipo mldica de 15 a 25 por ciento. En las pruebas de produccin, el yacimiento 2 registrun gasto de 3.2 millones de pies cbicos por da de gas.

CUENCA BURGOS

Parritas-1001

El pozo Parritas-1001 result productor de gas seco en areniscas de la formacinAnhuac, de edad Oligoceno; se localiza en la porcin Noreste de la Cuenca de Burgos.Cercano a este descubrimiento, se ubica al Sur el campo 18 de Marzo, productor en elmismo play, al Este los pozos Galaneo-1 y Andrmeda-1, figura 5.17. El pozo alcanzuna profundidad total de 4,178 metros bajo nivel del mar. Pertenece al Activo IntegralBurgos de la Regin Norte.

Geologa estructural

El pozo est ubicado en el flanco Occidental del anticlinal que corresponde al campo 18 deMarzo y separado de los pozos Parritas por una falla normal con cada al Oriente. Se tiene

la presencia de progradaciones con acuamiento hacia el Este, aunque el yacimiento estprincipalmente relacionado a los sedimentos depositados a lo largo de la falla.

Estratigrafa

La columna geolgica que se perfor est constituida por sedimentos que van desde laformacin Fro Marino de edad Oligoceno Medio, hasta sedimentos indeterminado de edad


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Plioceno/Pleistoceno, mismos que se encuentran aflorando. El sistema sedimentarioasociado a este yacimiento, corresponde a una planicie costera (shoreface) que pudohaber variado de superior a inferior y que fue alimentada por canales transicionales,desembocando a lo largo de las porciones bajas creadas por la falla de crecimientoprincipal. El depsito est relacionado a batimetras que variaron de nertico interno, en loque se cree es la porcin proximal; graduando a nertico medio hacia las zonas msdistales..

Trampa

La trampa presenta una orientacin Norte-Sur, es de tipo estratigrfico con unacomponente estructural hacia el Oeste, donde se encuentra limitada por una falla decrecimiento; al Oriente se define por un cambio de facies que se asocia a deltasdominados por oleaje y distribuidos a lo largo de la falla de crecimiento.

Roca almacn

Este yacimiento est constituido por areniscas lticasde granos de tamao muy fino;mineralgicamente se encuentra conformado por granos de cuarzo, lticos (gneos, calizay metamrficos) y feldespatos, en su mayora plagioclasa; presenta bioturbacin y restosesqueletales de moluscos y microforaminferos, de coloraciones claras, dispersosirregularmente.

Roca generadora

La roca generadora de hidrocarburos que carg de gas este play, correspondeprincipalmente a las lutitas y limolitas presentes en la formacin Vicksburg, de edad

Oligoceno.

Roca sello

La roca sello del yacimiento tiene un espesor de aproximadamente 70 metros ycorresponde a una secuencia de lutitas y arcillas, segn se determin en base al anlisisde registros geofsicos y muestras de canal.

Yacimiento

Este yacimiento est constituido por areniscas de grano muy fino de cuarzo y lticos, con

porosidad promedio de 20 por ciento, saturacin de agua de 40 por ciento y unapermeabilidad excelente para este tipo de yacimientos, de 2.8 milidarcies. Se dispararonlos intervalos 2,387-2,395 y 2,375-2,380 metros bajo nivel del mar, en la PP-4 resultandoproductor de gas y condensado, fluyendo por un estrangulador de 22/64 de pulgada, 6.8millones de pies cbicos de gas por da y 36 barriles diarios de condensado, con unapresin de 2,650 libras por pulgada cuadrada


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CONCLUSIN

De los yacimientos ms importantes del mundo, 3 muestran horizontes de areniscas en suestratigrafa. El tipo de arenisca que tiene cada uno de ellos, aunado a las condiciones alas que estuvieron sometidos, dan paso a diversos tipos de aceites, velocidad deextraccin, etc.

Comenzando con los yacimientos internacionales, la caracterstica de los 3, es que en unprincipio, la presin que tena el yacimiento, era lo suficientemente buena como para tenerproblemas de extraccin o fuerza impulsora para el hidrocarburo. Por lo general, el aguafue una de las mayores herramientas para que el aceite pudiese fluir de manera fcil porlos poros de las areniscas que lo contenan.

En Burgan y Rumaila, la segregacin gravitacional, era otro aspecto que posibilitaba quefluyese el aceite. De igual manera, participaba un factor importante como el echo que, laarenisca ms joven, siguiese compactndose, lo que, por presin, permita la expulsin del

petrleo. El gas, aunque en menor proporcin, ayudo de igual forma en este proceso. Los3 yacimientos, tienen aceites de gravedades API altas, dando como resultado un aceiteligero, que, con los aspectos ya mencionados, sale a la superficie con una mayor facilidad.

El problema que han tenido estos yacimientos, es que, por su produccin desmesurada enun principio, se fue perdiendo la fuerza que originalmente tena, causando una baja en laproduccin. En algunas ocasiones, la disminucin de esta fue por factores del laproduccin en los pozos, y en otra, por cuestiones poltica, por sanciones, o mnimasinversiones. De las cuales, se han sabido recuperar con gran facilidad.

Del otro lado de la moneda, se encuentras los yacimientos mexicanos. Los llamadosTesoros por algunos en el mbito poltico.

Las caractersticas petrofsicas de los yacimientos en Mxico, tienden a ser muy variadasen distancias muy cortas, por toda la historia sedimentolgica que han tenido cada una delas regiones.

Sus porosidades estn entre los rangos establecidos, de 15 a un 20%, permeabilidadesde 2.8 mD, estando saturados por un 30-40% de agua. Al norte, por el tipo de materiaorgnica depositada, por las condiciones a las que fueron sometidas, principalmenteencontramos yacimientos arenosos que contienen gas, al sur, muy poco se encuentran

yacimientos silicicsticos, pero, lo que se obtiene de estos es aceite.

La caracterstica de estoy yacimientos (nacionales), es que, desde sus inicios, no tuvieronlas presiones tan elevada para tener una produccin inicial alta, como en el caso deBurgan. Las producciones se asemejan puesto que, comenzaron, de cierta manera,obteniendo volmenes no tan sorprendentes, mantenindose en un mismo nivel, hastaque, recurren a la recuperacin secundaria, con la inyeccin de agua, fracturamiento, yotros aditivos capaces de incrementar la produccin.


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Respecto al tiempo del que datan las areniscas, Burgan y Rumaila, manejan espesoresde areniscas del Cretcico, pero algunos horizontes del Cenozoico. Mientras que, costa deBolivar, y los 2 yacimientos manejados mediante los pozos en Mxico, coinciden en serareniscas relativamente jvenes, pues datan del Mioceno-Oligoceno. Por lo que de igualmanera repercutir, an en mnima porcin, en la historia geolgica, los eventos quemodificaron la estructura, y por consiguiente, la manera de extraccin de loshidrocarburos.

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areniscas caracterizaciÓn

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