Introduccin El conjunto de actividades que lleva a cabo la funcin de Exploracin, representa la etapa ms riesgosa y determinante de la industria de los hidrocarburos. El xito de sus resultados, en buena parte, define la permanencia y magnitud del desarrollo de esta industria. Siendo actividades con alto riesgo que utilizan tcnicas modernas, se fundamentan en estimados e interpretaciones con cierto nivel de incertidumbre en lo tocante a resultados. Eso deriva de la metodologa de evaluacin, propia de una actividad que utiliza mtodos de orientacin, como son geologa de superficie y subsuelo, levantamientos geofsicos, tcnicas geoqumicas y apoyo de laboratorios, la cual precede al mtodo directo que la perforacin; a eso se deben aadirse los factores de incertidumbre adicionales, como son los riesgos mecnicos durante la perforacin de pozo exploratorio. La exploracin, adems, se apoya en una tecnologa avanzada para la adquisicin, procesamiento e interpretacin de datos, as como personal altamente especializado. Al Mismo tiempo, el rea y la consiguiente evaluacin de los yacimientos descubiertos requiere considerables inversiones adicionales. El extraordinario desarrollo de la industria petrolera en Venezuela se debe al hallazgo de extensos yacimientos de hidrocarburos en todas sus cuencas sedimentarias, lo que ha proporcionado al pas un importante volumen de recursos , en buena parte un no explorados. La bsqueda de yacimientos es indispensable para garantizar a la Industria suficientes reservas que justifiquen las cuantiosas inversiones requeridas para producir, transportar, almacenar, refinar y distribuir los hidrocarburos y sus derivados. Para mantener un adecuado nivel de reservas y permitir su oportuna incorporacin a la corriente de produccin, se requiere del concurso de profesionales con experiencia, especialmente entrenados para hacer el mejor uso de las modernas tcnicas e instrumentos. Tales son los objetivos y propsitos de la exploracin en la industria de los hidrocarburos.Exploracin del Petrleo Exploracin.Implica la bsqueda de yacimientos petrolferos, as como el uso de tcnicas geolgicas de campo y de laboratorio con el fin de probar y calcular las posibles reservas que contienen. El petrleo puede estar en el mismo lugar donde se form (en la roca madre) o haberse filtrado hacia otros lugares (reservorios) por entre los poros y/o fracturas de las capas subterrneas. Por eso, para que se den las condiciones de un depsito o yacimiento de petrleo, es necesario que los mantos de roca sedimentaria estn sellados por rocas impermeables (generalmente arcillosas) que impidan su paso. Esto es lo que se llama una trampa, porque el petrleo queda ah atrapado. Uno de los primeros pasos en la bsqueda del petrleo es la obtencin de fotografas o imgenes por satlite, avin o radar de una superficie determinada. Esto permite elaborar mapas geolgicos en los que se identifican caractersticas de un rea determinada, tales como vegetacin, topografa, corrientes de agua, tipo de roca, fallas geolgicas, anomalas trmicas Esta informacin da una idea de aquellas zonas que tienen condiciones propicias para la presencia de mantos sedimentarios en el subsuelo. Tambin se utilizan sistemas magnticos y gravimtricos desde aviones provistos de magnetmetros y gravmetros, con lo cual se recoge informacin que permite diferenciar los tipos de roca del subsuelo. Asimismo los gelogos inspeccionan personalmente el rea seleccionada y toman muestras de las rocas de la superficie para su anlisis. En este trabajo de campo tambin utilizan aparatos gravimtricos de superficie que permiten medir la densidad de las rocas que hay en el subsuelo. Con estos estudios se tiene una primera aproximacin de la capacidad de generacin de hidrocarburos y de la calidad de rocas almacenadoras que pueda haber en un lugar. Pero el paso ms importante en la exploracin es la ssmica. Es lo que permite conocer con mayor exactitud la presencia de trampas en el subsuelo. En la superficie se cubre un rea determinada con aparatos de alta sensibilidad llamados gefonos, los cuales van unidos entre s por cables y conectados a una estacin receptora.Exploracin GeolgicaExploracin area.

Mtodos Indirectos: Afloramientos, mediciones de direcciones o rumbos en las inclinaciones. Mtodos Directos: perforacin de pozos, examen de los fsiles que contienen la roca. Anlisis de suelos para determinar su edad geolgica. Exploracin Geofsica

Gravimetra Para ello se usa un instrumento llamado gravmetro, que se usa a gran escala en la actualidad. Este mtodo aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores, dentro del rea a explorarse. Los valores obtenidos en cada estacin son registrados en un mapa de la zona y posteriormente analizados.Sismografa

Determina las velocidades de propagacin de ondas ssmicas, generadas en el subsuelo por una explosin de dinmicas, las cuales son detectadas en la superficie por sismgrafos.

En la superficie se cubre cierta rea con dichos aparatos, los cuales estn unidos por cables entre s y conectados a una estacin receptora, la cual enva la informacin a un computador y mediante un programa se va dibujando el interior de la tierra; pudiendo determinar de esta manera la posicin de los estratos, su profundidad, al igual que anticlinales y fallas favorables a la acumulacin de hidrocarburos. Magnetometra

Se funda en que el campo magntico terrestre vara con la latitud, pero tambin vara en forma irregular debido a la diferente permeabilidad magntica de las distintas rocas de la corteza terrestre.

El mtodo consiste en ir tomando cuidadosas lecturas en el rea a explorar, que luego son llevadas a un mapa de la regin y analizadas por el geofsico para verificar si existe suficiente variacin en las lecturas para indicar la existencia de una estructura.

Perfiles Elctricos

Consiste en hacer circular una corriente elctrica en la zona a estudiar mediante dos electrodos, cuyo potencial es medido por otros dos electrodos a una cierta distancia de los primeros, pudiendo determinar de esta manera la resistividad de las rocas. Perfilaje Trmico

Efectuado con termmetros de mxima y de mnima a distintas profundidades, que diferencia las capas por sus conductibilidades trmicas. Exploracin Geoqumica

Efectan los anlisis de las aguas de los manantiales, las emisiones de humos volcnicos, las descargas de gases y las aguas fras superficiales. Tipo de roca relacionada con los fluidos termales a profundidad. Posible existencia de fluidos cidos. Si la exploracin ha sido exitosa y se ha efectuado un descubrimiento comercial con un pozo, se procede a la delimitacin del yacimiento descubierto con la perforacin de otros nuevos para luego la evaluacin de las reservas. En la exploracin petrolera los resultados no siempre son favorables. Muchas veces los pozos resultan secos o productores de agua y debido a que los costos son muy elevados, hace que esta actividad sea una inversin de alto riesgo.Exploracin y Produccin

El objeto del proceso de Exploracin y Produccin es maximizar el valor econmico a largo plazo de las reservas de hidrocarburos gaseosos y no gaseosos en el suelo patrio, garantizando la seguridad de sus instalaciones y su personal, en armona con los venezolanos y el medio ambiente.Uno de los procesos vitales de la industria petrolera es la exploracin, pues de l depende el hallazgo de hidrocarburos (gaseosos y no gaseosos) en el subsuelo. La Exploracin, es el primer eslabn de la cadena, es decir, nos ubicamos aguas arriba del negocio, por lo cual se convierte en la base fundamental para que exista PDVSA.La misin primordial de la Exploracin, consiste en la incorporacin de recursos de hidrocarburos, de acuerdo a los lineamientos de la corporacin para asegurar la continuidad del negocio.La estrategia adoptada por PDVSA para mejorar nuestro desempeo, en el corto y mediano plazos en este proceso de la industria petrolera nacional, ha sido la de adoptar las mejores prcticas en trminos de esquemas de negocios, procesos, productividad, medio ambiente y seguridad industrial en las operaciones.La etapa de produccin se refiere a la explotacin del petrleo y el gas natural de los yacimientos o reservas. La fase de produccin de un campo productor de hidrocarburos comienza despus de que se ha comprobado la presencia del recurso gracias a la perforacin de pozos exploratorios.Los procesos de Exploracin y Produccin, se interrelacionan a travs de la ejecucin de las diferentes fases que se llevan a cabo antes, durante y despus de los Proyectos que sustentan el Plan de Negocios.Hay una amplia y profunda relacin entre la Exploracin y las diferentes organizaciones de Produccin, como por ejemplo, la perforacin, estudios integrados, ingeniera y construccin, reservas, entre otras. Esta es una relacin bidireccional (cliente-proveedor) que debe ser altamente dinmica y efectiva para que se logren los objetivos comunes de Exploracin y Produccin.Adems, gracias a innovaciones en reas tcnicas y tecnolgicas se han fortalecido y revitalizado las actividades de exploracin y produccin, con la meta de lograr que PDVSA se convierta en la empresa petrolera ms exitosa del siglo XXI.

Etapas de la Exploracin

1.- Identificacin de reas de inters.Con esta etapa se inicia la exploracin en una regin virgen o desconocida.Se trata de una fase preliminar en la que se utilizan mtodos indirectos como la geologa de superficie (se toman muestras de rocas) o geologa de campo, reconocimiento desde el aire (radares y mtodos aeromagnticos y aerogravimtricos) y espacio, geoqumica y geofsica.Esta fase permite identificar reas con caractersticas favorables a la existencia de hidrocarburos en el subsuelo.

2.- Deteccin de trampas. Cuando ya se detect el rea de inters, se procede a identificar las tramas o estructuras que pudieran contener petrleo.Para esta fase se utilizan mtodos geofsicos de alta tecnologa como la ssmica tridimensional (3D) y mtodos avanzados de visualizacin e interpretacin de datos.En esta etapa se definen en forma detalla las trampas de hidrocarburos (denominadas prospectos) y se jerarquizan segn las reservas estimadas y su potencial valor econmico.

3.- Verificacin de la acumulacin. Cuando se han identificado los prospectos, se decide dnde perforar los pozos exploratorios, nico medio seguro de comprobar si realmente hay petrleo.Durante esta etapa, el gelogo extrae la informacin de los fragmentos de roca cortados por la mecha (ripios) detectando estratos (capas) potencialmente productores.La perforacin exploratoria es una operacin muy costosa y de alto riesgo, tanto por la interpretacin geolgica, la pericia y el tiempo requeridos, como por los riesgos operacionales que implica.Estadsticamente, de cada diez pozos exploratorios que se perforan en el mundo, slo tres resultan descubridores de yacimientos.

EXPLORACION PETROLERA

Exploracin es el trmino utilizado en la industria petrolera para designar la bsqueda de petrleo o gas.El objeto del proceso de Exploracin es maximizar el valor econmico a largo plazo de las reservas de hidrocarburos gaseosos y no gaseosos en el suelo patrio, garantizando la seguridad de sus instalaciones y su personal, en armona con los venezolanos y el medio ambiente. Uno de los procesos vitales de la industria petrolera es la exploracin, pues de l depende el hallazgo de hidrocarburos (gaseosos y no gaseosos) en el subsuelo.La Exploracin, es el primer eslabn de la cadena, es decir, nos ubicamos aguas arriba del negocio, por lo cual se convierte en la base fundamental para que exista PDVSA. La misin primordial de la Exploracin, consiste en la incorporacin de recursos de hidrocarburos, de acuerdo a los lineamientos de la corporacin para asegurar la continuidad del negocio.La estrategia adoptada por PDVSA para mejorar nuestro desempeo, en el corto y mediano plazos en este proceso de la industria petrolera nacional, ha sido la de adoptar las mejores prcticas en trminos de esquemas de negocios, procesos, productividad, medio ambiente y seguridad industrial en las operaciones.Hay una amplia y profunda relacin entre la Exploracin y las diferentes organizaciones de Produccin, como por ejemplo, la perforacin, estudios integrados, ingeniera y construccin, reservas, entre otras. Esta es una relacin bidireccional (cliente-proveedor) que debe ser altamente dinmica y efectiva para que se logren los objetivos comunes de Exploracin y Produccin.Adems, gracias a innovaciones en reas tcnicas y tecnolgicas se han fortalecido y revitalizado las actividades de exploracin, con la meta de lograr que PDVSA se convierta en la empresa petrolera ms exitosa del siglo XXI.

En la industria petrolera cuando se habla del trmino exploracin se refiere a la bsqueda de nuevos yacimientos de hidrocarburos. El petrleo puede estar en el mismo lugar donde se form (en la "roca madre") o haberse filtrado hacia otros lugares (reservorios) por entre los poros y/o fracturas de las capas subterrneas.Por eso, para que se den las condiciones de un depsito o yacimiento de petrleo, es necesario que los mantos de roca sedimentaria estn sellados por rocas impermeables (generalmente arcillosas) que impidan su paso. Esto es lo que se llama una "trampa", porque el petrleo queda ah atrapado.En trminos geolgicos, las capas subterrneas se llaman "formaciones" y estn debidamente identificadas por edad, nombre y tipo del material rocoso del cual se formaron. Esto ayuda a identificar los mantos que contienen las ansiadas rocas sedimentarias.Lacienciade la exploracin consiste bsicamente en identificar y localizar esos lugares, lo cual se basa eninvestigacionesde tipo geolgico.Uno de los primeros pasos en la bsqueda del petrleo es la obtencin de fotografas oimgenespor satlite, avin o radar de una superficie determinada. Esto permite elaborarmapasgeolgicos en los que se identifican caractersticas de un rea determinada, tales comovegetacin, topografa, corrientes de agua, tipo de roca, fallas geolgicas, anomalas trmicas... Estainformacinda una idea de aquellas zonas que tienen condiciones propicias para la presencia de mantos sedimentarios en el subsuelo.Tambin se utilizansistemasmagnticos y gravimtricos desde aviones provistos de magnetmetros y gravmetros, con lo cual se recoge informacin que permite diferenciar los tipos de roca del subsuelo.Asimismo los gelogos inspeccionan personalmente el rea seleccionada y toman muestras de las rocas de la superficie para su anlisis. En este trabajo de campo tambin utilizan aparatos gravimtricos de superficie que permiten medir la densidad de las rocas que hay en el subsuelo.Con estos estudios se tiene una primera aproximacin de la capacidad de generacin de hidrocarburos y de la calidad de rocas almacenadoras que pueda haber en un lugar.Pero el paso ms importante en la exploracin es la ssmica. Es lo que permite conocer con mayor exactitud la presencia de trampas en el subsuelo. En Colombia se han adquirido cientos de miles de kilmetros deregistrossmico.La ssmica consiste en crear temblores artificiales mediante pequeas explosiones subterrneas, para lo cual se colocan explosivos especiales en excavaciones de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies. En la superficie se cubre un rea determinada con aparatos de alta sensibilidad llamados "gefonos", los cuales van unidos entre s por cables y conectados a una estacin receptora.La explosin generaondasssmicas que atraviesan las distintas capas subterrneas y regresan a la superficie. Los gefonos las captan y las envan a la estacin receptora, donde, mediante equipos especiales de cmputo, se va dibujando el interior de la tierra. Es algo as como sacar un electrocardiogramaToda la informacin obtenida a lo largo del proceso exploratorio es objeto deinterpretacinen los centros geolgicos y geofsicos de lasempresaspetroleras. All es donde se establece qu reas pueden contener mantos con depsitos de hidrocarburos, cul es su potencial contenido de hidrocarburos y dnde se deben perforar los pozos exploratorios para confirmarlo. De aqu sale lo que se llama "prospectos" petroleros.

PRINCIPALES METODOS DE EXPLORACION

GEOFISICA Y GEOLOGICA

Se le designa geofsica al estudio de la Tierra utilizando mediciones fsicas en o sobre la superficie. Aunque no siempre es fcil establecer una frontera significativa entre geologa y geofsica, la diferencia radica principalmente en el tipo de data con el cual se inicia. La geologa engloba el estudio de la Tierra mediante observaciones directas en rocas, ya sea por exhibicin en la superficie o desde pozos, as como la deduccin de su estructura, composicin o historia a travs del anlisis de esas observaciones. La geofsica, por otro lado, involucra el estudio de aquellas partes de la Tierra ocultas a la visin directa mediante la medicin de sus propiedades fsicas, empleando los instrumentos apropiados, usualmente sobre o encima de la superficie. Tambin considera la interpretacin de las mediciones a los fines de obtener informacin til en cuanto a la estructura y composicin de zonas ocultas. La diferencia entre las dos ramas de las Ciencias de la Tierra no est muy clara. Los registros de pozos, por ejemplo, son ampliamente utilizados en estudios geolgicos, aun cuando ellos presenten los resultados a partir de observaciones puramente experimentales. El trmino geofsica de pozos es ampliamente usado para designar dichas mediciones. En un sentido ms amplio, la geofsica proporciona las herramientas para estudiar la estructura y composicin del interior de la Tierra.

En lageologadel petrleo, se combinan diversos mtodos o tcnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades o los llamados plays (definidos por Oscar Pintos Rodrguez como un conjunto de prospecciones no perforadas y de yacimientos conocidos de petrleo, que en principio, se creen comparten un almacn comn, un sello regional y un sistema de carga de petrleo) para encontrarhidrocarburos(petrleoygas). Adems, se busca que las rocas almacenadoras tengan buena porosidad y permeabilidad para permitir la acumulacin y flujo de los fluidos y gases. Las rocas sello que sirven de trampas tienen la particularidad de ser impermeables y sirven para evitar el paso de los hidrocarburos a otras formaciones. Las estructuras ideales para la acumulacin del petrleo son los llamadosanticlinales, aunque es comn encontrar acumulaciones en otro tipo de estructuras como fallas geolgicas y en zonas relativamente planas en depsitos estratigrficos con estructuras muy leves.

El gelogo trabaja directamente con su material de estudio mientras que el geofsico lo hace indirectamente. El gelogo para realizar su trabajo requiere la observacin y medicin directa de las rocas y sedimentos. Para ello toma muestras de roca en afloramientos en superficie o de perforaciones, mide la direccin e inclinacin de los estratos en el campo, cartografa las fallas geolgicas y otras estructuras que observa en la superficie terrestre, analiza los fsiles que contienen las rocas ya sea directamente o al microscopio, analiza el contenido de minerales, fluidos, granos y cristales de las rocas. En todas estas actividades el gelogo realiza observaciones y mediciones directas. El problema es cuando las rocas no son medibles directamente por encontrarse en el subsuelo. Una alternativa consiste en realizar perforaciones o excavaciones para tomar muestras. Esta es una actividad normal pero muy costosa si hay que examinar grandes reas de terreno. Las perforaciones y excavaciones aunque proporcionan informacin directa del subsuelo tienen algunos inconvenientes, como son el alto costo, el proporcionar informacin puntual y las grandes dificultades para ser realizados en ciertos lugares como pantanos, laderas de montaa con mucha pendiente y bosque cerrado. Por ejemplo, localizar yacimientos de hidrocarburos sera casi imposible si slo se dispusiera de los datos geolgicos de superficie, porque estos yacimientos suelen encontrarse entre 1000 y 3000 metros de profundidad y las caractersticas geolgicas de los estratos a esa profundidad no se manifiestan en la superficie a corta distancia del yacimiento. Es decir, en general, no hay ningn indicio en la superficie de la existencia de un yacimiento de hidrocarburos en el subsuelo. Por otra parte, realizar perforaciones al azar para encontrarlos sera econmicamente irrealizable. Se requiere conocer donde y a qu profundidad.

Para estudiar grandes volmenes del subsuelo se utiliza la prospeccin geofsica. Algunos mtodos de prospeccin geofsica son posibles realizarlos en avin, por lo que se cubren grandes reas de territorio en poco tiempo. En sntesis, el geofsico estudia el subsuelo sin necesidad de realizar perforaciones masivas. Slo que, como no tiene acceso directo a las rocas, debe realizar mediciones geolgicas de forma indirecta. Para ello se miden propiedades tales como los tiempos de viaje de las ondas ssmicas a travs del subsuelo, las propiedades de conduccin de electricidad, el campo magntico, el campo gravitatorio, la conduccin trmica. Todas estas propiedades se miden en la superficie de la Tierra (o eventualmente en pozos) y proporcionan informacin de las rocas en el subsuelo. La ventaja: es ms econmico y rpido que la perforacin. El inconveniente: es una medicin indirecta.

Al gelogo le interesa conocer la litologa de las rocas, su porosidad, el contenido de fluidos, su disposicin en el subsuelo, su edad, los fsiles que contienen. Pero la Prospeccin Geofsica slo mide tiempos de viaje de ondas ssmicas, propiedades elctricas, magnetomtricas, gravimtricas, etc. El que la Prospeccin Geofsica resulte de utilidad en determinado lugar depende, entre otras cosas, de que exista una relacin entre las propiedades geolgicas del subsuelo y las propiedades fsicas medidas en superficie. Eso significa que las mediciones geofsicas no son de utilidad inmediata para Geologa. Debe primero efectuarse un trabajo de acondicionamiento de los datos o "procesamiento" y luego un trabajo de traduccin de propiedades fsicas a propiedades geolgicas o "interpretacin".

GEOLOGA EN LA EXPLORACIN PETROLERA

La secuencia exploratoria se inicia con el estudio de la informacin disponible del rea que comprende: informacin geolgica de las formaciones y estructuras presentes, lapaleontologa, lapaleoecologa, el estudio de mapas geolgicos ygeomorfolgicos, estudio de los mtodos geofsicos que se hayan empleado en el rea como mtodos potenciales (gravimetra,magnetometra, sondeos elctricos omagneto telricos),sismografay los resultados de las perforaciones exploratorias realizadas en el rea.

En los anlisis de la informacin geolgica del rea se observa el potencial de las rocas presentes en la zona de estudio para producir, almacenar y servir detrampasa los hidrocarburos. Las rocas productoras son rocas que contienen material orgnico atrapado y que ha producido hidrocarburos por procesos de alta temperatura y presin dentro de la tierra.

La Exploracin Geolgica comprende:-Exploracin area.-Mtodos Indirectos: Afloramientos, mediciones de direcciones o rumbos en las inclinaciones.-Mtodos Directos: perforacin de pozos, examen de los fsiles que contienen la roca.-Anlisis de suelos para determinar su edad geolgica.

Cuando hay probabilidades de que en el subsuelo existan acumulaciones de petrleo o gas natural, se sigue una serie de pasos con el objeto de ubicar el sitio con mayores posibilidadesde comprobarlas y posteriormente de extraerlas. El principal trabajo del gelogo consiste en descubrir las condiciones bajo las cuales se acumulan el gas y el petrleo; para ello recurre a losMtodos Geolgicos de Exploracin, que le permiten estudiar las rocas superficiales buscando indicaciones directas como menes o manaderos de petrleo, asfalta y gas; y aplicar la geologa de superficie a fin de verificar la existencia de rocas asociadas al origen y almacenamiento de hidrocarburos. De la misma manera, le facilitan la interpretacin de la existencia de trampas en el suelo mediante la observacin y medicin de sus efectos en el terreno. Con este propsito tambin se utilizan las fotografas areas.

Figura 1. Gelogos realizando estudios de superficie.

Los estudios de geologa de superficie requieren un levantamiento topogrfico previo con el cual se obtiene un mapa de relieve. Sobre este mapa, los gelogos grafican los datos adquiridos y a partir de stos interpretan el subsuelo y sus posibilidades petrolferas.

Reconocimiento Geolgico - Cuencas Sedimentarias

La primera tarea en la exploracin petrolera es definir la existencia de una cuenca sedimentaria. Esta labor se realiza a travs de trabajos de geologa regional primordialmente con base en la recoleccin y el estudio de muestras y datos de campo. Su anlisis e interpretacin geolgica es ejecutada con elauxilio defotografas areas y/o satelitales, permitiendo inferir la existencia o no de estas cuencas. El conjunto de esta informacin es procesada para determinar y delimitar reas de inters, que en forma posterior sernreevaluadas para decidir cules deben ser sujetas a otros estudios de mayor detalle y profundidad.

Geologa de Superficie y de Subsuelo

Definida la existencia de una cuenca, se realiza el estudio de superficie. Este estudio se enfocaespecialmente en los afloramientos de roca, llamadas comnmente anticlinales, y en los posibles entrampamientos en la llanura. Los estudios de subsuelo, se implementan con la ayuda de datos recolectados en los trabajos de geofsica, sedimentologa, paleontologa, palinologa, geoqumica y otros. Adems de estos trabajos, la fase de estudio o prospeccin geolgica se refuerza con estudios degravimetra (anomalas de campo gravitatorio), magnetometra (anomalas magnticas) y la ssmica (reflexin y refraccin de ondas).

La mejor forma de reducir el riesgo de inversin en la exploracin de petrleo y gas consiste en determinar la presencia, tipos y volmenes de hidrocarburos en una estructura prospectiva antes de iniciar las operaciones de perforacin. La interpretacin ssmica permite delinear las estructuras cerradas e identificar trampas subterrneas potenciales pero no pronostica en forma confiable el contenido de las trampas. El hecho de perforar en una estructura cerrada, incluso cerca de un campo productivo de petrleo y gas, no garantiza el hallazgo de fluidos similares. Para ser redituable, la actividad exploratoria requiere una metodologa que permita pronosticar la probabilidad de xito dados los datos disponibles y las incertidumbres asociadas.

MTODOS GEOFSICOS PARA PROSPECCIN Y EXPLORACIN PETROLERA

Las rocas del subsuelo, las estructuras, los fluidos, los minerales, la temperatura, la radioactividad y otras caractersticas geolgicas pueden ser estudiadas mediante la determinacin indirecta (en la superficie o en pozos) de algunas propiedades fsicas que se miden con instrumentos y sus resultados, interpretados con procedimientos matemticos adecuados. Los mtodos geofsicos de investigacin del subsuelo son conjuntos de tcnicas instrumentales de operacin de campo y de interpretacin de resultados. El objetivo que se persigue con su empleo es el de predecir la estructura geolgica del subsuelo, ya sea para la exploracin de sustancias de importancia econmica (minerales slidos y fluidos) o para la definicin de situaciones que interesan a los proyectos de ingeniera.

Las propiedades fsicas de las rocas que usualmente se miden en geofsica son: densidad, susceptibilidad magntica, elctricas (actividad electroqumica / electrocintica, conductividad, capacidad dielctrica), elasticidad, radioactividad, temperatura. Para cada una de ellas han sido desarrolladas tcnicas de medicin, procesamiento de datos e interpretacin. En exploracin de petrleo los objetivos tpicos regionales determinan que sean ms utilizados los mtodos de gran cobertura (areos) y aquellos que dependen de la estructura del subsuelo.

Los estudios geofsicos, aunquea veces propensosa grandes ambigedadesoincertidumbres de interpretacin,proporcionanmedios relativamente rpidos y rentables para obtener informacin de lo que est distribuido arealmente en la geologa del subsuelo.

Enlaexploracinde los recursos del subsuelo,los mtodosgeofsicos soncapacesde detectar y delinearlos rasgos o caractersticaslocales de inters potencial que no pudiesen ser descubiertos por algn programa realista de perforacin.Los estudios geofsicos no pueden prescindir de la necesidad de la perforacin, pero, si se aplican correctamente, pueden optimizar los programas de exploracin al maximizar la tasa de la superficie del suelo y minimizar el requerimiento de perforacin. La importancia de la exploracin geofsica como medio de obtener informacin geolgica del subsuelo es tan grande que los principios bsicos y objetivos de los mtodos y sus principales campos de aplicacin deberan ser apreciados por cualquier practicante de las Ciencias de la Tierra.

En trminos de la cantidad de recursos de capital expendidos anualmente, los mtodos ssmicos son las tcnicas que revelan mayor importancia por su uso sistemtico y generalizado en la exploracin de hidrocarburos. Los mtodos ssmicos son particularmente adecuados a la investigacin de las secuencias de capas sedimentarias en cuencas que son objetivos principales para petrleo o gas.

METODOS GEOFISICOS UTILIZADOS EN LA BSQUEDA O LOCALIZACIN DE YACIMIENTOS DE PETRLEO

Las tcnicas geofsicas ms empleadas en los trabajos de exploracin son los mtodos ssmicos, los potenciales (gravimtricos y magnticos), elctricos y electromagnticos. Algunos de estos mtodos son usados casi ntegramente en la bsqueda de petrleo y gas. Otros son usados primeramente en exploracin minera. La prospeccin ssmica, magntica y gravimtrica son las principales herramientas para la exploracin de hidrocarburos. Otros pases, sin embargo, emplean ampliamente los mtodos electromagnticos en la consecucin de este mismo objetivo:

METODOS POTENCIALES

Son tiles porque no necesitan fuente (la Tierra misma la proporciona), y generalmente (aunque esto ha venido cambiando con los aos), son usados para estudios en escala regional. Estos son:

METODOS GRAVIMETRICOS

Estudian las pequeas alteraciones de la gravedad, producidas por la vecindad de grandes masas de rocas densas.El mtodo gravimtrico fue aplicado inicialmente en la prospeccin petrolfera en los Estados Unidos y en el golfo de Mxico con el objetivo de localizar domos de sales, que potencialmente albergan petrleo; luego se buscaron estructuras anticlinales.Este mtodo aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores.Por medio de un instrumento especial llamado gravmetro se pueden registrar las variaciones de la aceleracin de la gravedad en distintos puntos de la corteza terrestre. Se determina la aceleracin de la gravedad (g) en puntos del terreno explorando lugares distantes 1.000 5.000 metros entre s.Los valores obtenidos se ubican en un mapa y se unen los puntos donde g es igual obtenindose lneas isogravimtricas que revelan la posible estructura profunda. As, la existencia de curvas isogravimtricas cerradas, seala la existencia de un anticlinal de extensin semejante al rea que abarca esa curva.El valor g vara de acuerdo al achatamiento terrestre, fuerza centrfuga, altitud y densidad de la corteza terrestre. Por eso el gravmetro seala la presencia de masas densas de la corteza constituidas por anticlinales que han sido levantados por plegamientos y se hallan ms prximos a la superficie de la Tierra.

En la prospeccin geofsica, lo que realmente interesa es poder definir contrastes de inhomogeneidades y densidades en la parte de la Tierra que se est investigando. La diferencia entre el valor de la gravedad corregida y el valor terico de la gravedad en la estacin se denomina anomala gravitatoria. El mapa de anomalas de Bouguer muestra la suma de todos los efectos debidos a todas las masas presentes tanto en profundidad como en superficie. Una vez separadas las distintas anomalas, se tratan de definirlas en trminos de posibles anticlinales, sinclinales, domos, masas de mayor o menor densidad que las rocas circundantes. En prospeccin petrolfera se trata de determinar el tamao y la profundidad de las trampas. En prospeccin minera se trata de determinar la masa y la profundidad de una masa que produce una determinada anomala.

Figura 2. Mapa de anomalas de Bouguer. Tomado de Gomes y Sandoval, 2008.

METODOS MAGNETICOSLa magnetometra es como la gravimetra un mtodo geofsico relativamente simple en su aplicacin. El campo magntico de la tierra afecta tambin yacimientos que contienen magnetita (Fe). Estos yacimientos producen un campo magntico inducido, es decir su propio campo magntico.Un magnetmetro mide simplemente las anomalas magnticas en la superficie terrestre, las cuales podran ser producto de un yacimiento.Para estos mtodosse usan magnetmetros muy sensibles, que a veces suelen transportarse en aviones, a fin de disminuir los efectos de masas frreas superficiales.

EL METODO MAGNETICO

Es el mtodo geofsico de prospeccin ms antiguo aplicable en la prospeccin petrolfera, en las exploraciones mineras y de artefactos arqueolgicos.En la prospeccin petrolfera el mtodo magntico entrega informaciones acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos conocimientos se puede localizar y definir la extensin de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que posiblemente contienen reservas de petrleo.Registra las variaciones locales del campo magntico y segn esto, puede determinarse la distribucin de las rocas que contienen diferentes propiedades magnticas.

Segn P.J. Gunn, autor de Application of Aeromagnetic Surveys to Sedimentary Basin Studies, 1997, los datos aeromagnticos de alta sensibilidad son una herramienta valiosa en estudios de cuencas sedimentarias. P.J. Gunn, en su estudio, afirma que las anomalas magnticas pueden ser el resultado de filtraciones de hidrocarburos, y los efectos de esta magnetizacin pueden detectarse como una serie de anomalas irregulares de alta frecuencia.Los minerales magnticos, magnetita o pirrotita, pueden formarse y la hematita puede ser disuelta o reemplazada. En consecuencia, la filtracin de hidrocarburos puede resultar en una anomala positiva o negativa, o en que no exista anomala, dependiendo de la magnetizacin de la roca previa a la filtracin. Mientras que las filtraciones de hidrocarburos pueden migrar verticalmente y formar minerales magnticos directamente sobre fuentes de hidrocarburos, el flujo lateral de aguas subterrneas puede crear minerales magnticos a ser depositados lejos de las acumulaciones de hidrocarburos de las cuales se originaron las filtraciones.

MTODOS ELCTRICOS

En la exploracin petrolera, estos mtodos tienen su principal uso en la corrida de registros de pozos. Una vez que el pozo esta perforado, se procede a correr las herramientas de registro elctrico dentro del pozo. Estas herramientas producen un pedazo de papel llamado registro elctrico el cual muestra una descripcin general de muchos tipos de registros, incluyendoel SP (Potencial Espontneo),Resistividad,Gamma-Ray, Caliper,NeutrnoDensidad, Porosidad. Si el registro elctrico indica que el pozo contiene petrleo o gas, el gelogo ordena que el pozo esta completado.Los registros elctricos nos proporcionan estimaciones indirectas de la calidad de roca, porosidad y saturacin de fluidos (agua, petrleo o gas). En cuanto a las pruebas de formacin, stas son tiles para estimar parmetros tales como presin de la formacin, permeabilidad, dao de la formacin, y para definir la productividad de un pozo. Los registros elctricos sonrealizados con electrodos que se bajan a distintas profundidades de un pozo de exploracin, para determinar la conductibilidad elctrica de las distintas capas y sus probabilidades de contener petrleo.

REGISTROS DE RESISTIVIDAD

Miden la resistividad de la roca, incluyendo el fluido que est dentro de ella. Las herramientas de resistividad miden laresistividad delas formacionesa una corrienteelctricaaplicada.Las formaciones dearcillayarenacon mayor salinidadtendrn baja resistividad,mientras quelas arenasconagua dulcetendrn mayoresvaloresde resistividad. Las rocas muy compactadasyformacionessecastienenlos ms altos valoresde resistividad.

Figura 3 .A la izquierda, registro de Potencial Espontneo.A la derecha, Registro de Resistividad.

REGISTROS DE POTENCIAL ESPONTNEO (SP)

Es un registro de la diferencia de potencial entre el potencial elctrico de un electrodo mvil en elpozoy el potencial elctrico de electrodo fijo en la superficie en funcin de la profundidad. Enfrente de lutitas, la curva de SP por lo general, define una lnea ms o menos recta en el registro, que se llama lnea base de lutitas. Enfrente de formaciones permeables, la lnea muestra deflexiones con respecto a la lnea base de lutitas; en las capas gruesas estas deflexiones tienden a alcanzar una deflexin esencialmente constante, definiendo as una lnea de arenas. sta curva de potencial espontneo es muy til, ya que permite detectar capas permeables, correlacin de capas, determinar la resistividad delaguade formacin y una estimacin aproximada del contenido de arcillas.

REGISTROS DE IMAGENES DE POZOS BASADOS EN MEDICIONES DE MICRORRESISTIVIDADSe miden cambios en la resistividad tan diminutos que puede generarse una imagen de las paredes del pozo.Figura 4. Generacin de imgenes de microrresistividad.

MTODOS SSMICOS

Consisten en hacer estallar cargas de dinamita en pozos de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies, registrando las ondas reflejadas en las napas profundas por medio de sismgrafos combinados con mquinas fotogrficas. En la superficie se cubre un rea determinada con dichos aparatos de alta sensibilidad llamados tambin "gefonos", los cuales van unidos entre s por cables y conectados a una estacin receptora. Las ondas producidas por la explosin atraviesan las capas subterrneas y regresan a la superficie. Los gefonos las captan y las envan a la estacin receptora, donde mediante equipos especiales de cmputo, se va dibujando en interior de la tierra. Se puede medir el tiempo transcurrido entre el momento de la explosin y la llegada de las ondas reflejadas, pudindose determinar as la posicin de los estratos y su profundidad, describiendo la ubicacin de los anticlinales favorables para la acumulacin del petrleo. Toda la informacin obtenida a lo largo del proceso exploratorio es objeto de interpretacin en los centrosgeolgicos y geofsicos de las empresas petroleras. All es donde se establece qu reas pueden contener mantos con depsitos de hidrocarburos, cul es su potencial contenido de hidrocarburos y dnde se deben perforar los pozos exploratorios para confirmarlo. De aqu sale lo que se llama "prospectos" petroleros. Los mtodos ssmicos pueden clasificarse segn su uso, desde lo mas bsico hasta lo ms complejo, en: Interpretacin Estructural Interpretacin Estratigrfica Facies Ssmicas Caracterizacin Ssmica del Yacimiento (atributos especiales post y pre apilados) Anlisis de Presiones Anormales Anlisis de Fracturamiento (geomecnicos).

SISMOLOGIA DE REFLEXIONsta consiste en crear de manera artificial una onda ssmica mediante una explosin. La onda acstica es refractada (desviada) por determinado tipo de rocas, mientras que otras la reflejan (devuelven). A travs de los gefonos colocados en la superficie, se registran las seales emitidas por las ondas. Con estos datos los expertos interpretan la relacin velocidad del sonido-tiempo-profundidad de las formaciones para, segn las caractersticas y propiedades de las rocas, elaborar los mapas del subsuelo.Los adelantos tcnicos han permitido el perfeccionamiento de este mtodo a tal punto que ha llegado a ser el ms eficaz en la interpretacin del subsuelo.Hoy en da ya no se realizan explosiones con dinamita, ya que las detonaciones daan la fauna terrestre, y en el caso de los levantamientos ssmicos en el mar, se ocasiona la muerte de muchos peces.INTERPRETACIN ESTRUCTURALRepresentacin del modelo 3D de fallas y topes de formaciones.De acuerdo a Eaton, D.W. et al, en su Abstract: 3-D Seismic Exploration, 1997,laexploracin ssmica tridimensional (3-D) es capaz de proporcionar la imagen ms completa del subsuelo basados en una tcnica geofsica de superficie.La esencia del mtodo es la implementacin de rea de las fuentes y los receptores en una red de 2-D, seguido por el procesamiento y la interpretacin de la densidad de la muestra resultante datos volumtricos.En condiciones favorables, los datos de ssmica 3-D proporcionarn al explorador una poderosa herramienta para la representacin del volumen y la visualizacin del subsuelo.En las aplicaciones de petrleo y gas, la exploracin ssmica 3-D es una tecnologa madura que ha influido profundamente en todos los aspectos de la exploracin y el desarrolloLa popularidad de los mtodos de ssmica 3-D para la exploracin de hidrocarburos se puede atribuir a la simple economa: su uso se ha reducido significativamente los costos de exploracin al reducir el nmero de pozos secos perforados (Greenlee et al, 1994; Nestvold, 1996).