Clasificación y Mecánica de Trampas de Hidrocarburos y Propiedades del Macizo Rocoso

Clasificación y Comportamiento de Trampas de Hidrocarburos

Trampas Estructurales

Las trampas estructurales, frecuentemente asociadas a fallas, forman superficies de sellado o vías de fuga para los hidrocarburos. Pueden actuar como sello superior, lateral o inferior. Se clasifican en simples o complejas.

Fallas Sintéticas Normales

Se asocian a zonas de post-sedimentación, áreas de subsidencia y sedimentación rápida.

Trampas Estratigráficas

Resultan de cambios laterales en la litología o en la calidad del almacén. Implican el cambio de unidades porosas a rocas compactas debido a procesos depositacionales, erosionales o diagenéticos, lo que conlleva a la pérdida de porosidad.

Clasificación de Trampas Estratigráficas

• Trampas primarias por facies: Se forman durante el depósito, incluyendo ambientes transicionales (barras) o abruptos (canales y paleomorfología).
• Trampas por relieves sepultados (Paleogeomórficas): Arrecifes, por ejemplo, crean un relieve depositacional que pone en contacto facies lagunares compactas con facies peri-arrecifales porosas y permeables.
• Trampas submarinas: Los relieves generados por paleo-dunas pueden crear potenciales trampas de hidrocarburos (HC’s).

Conclusiones sobre Sistemas Petroleros

El sistema petrolero es una herramienta analítica fundamental en la exploración de petróleo, ya que permite identificar cuantitativamente los elementos de riesgo al examinar los subsistemas.

La notación de expresión de sistemas utiliza simbología convencional reconocida por todos los expertos. Históricamente, se observa una transición: el Mesozoico presenta sistemas híbridos y el Cenozoico sistemas puros e híbridos.

Geomecánica y Propiedades del Macizo Rocoso

Definiciones Fundamentales

Macizo Rocoso

Se define como la masa de roca competente de la corteza terrestre, compuesta por:

• Roca intacta (el material entre discontinuidades).
• Discontinuidades (fallas, diaclasas, fracturas, clivaje).

Mecánica de Rocas

Es la ciencia que estudia el comportamiento mecánico de la roca y del macizo rocoso.

Variables y Parámetros de Diseño

Variables Necesarias para el Diseño

Incluyen los esfuerzos principales (vertical, horizontal, esfuerzo litoestático y resistencia del pilar). El Factor de Seguridad se calcula para determinar la confiabilidad del diseño.

Cargas sobre el Pilar

Las cargas provienen del campo de esfuerzo del macizo rocoso (constitución del macizo, densidad, profundidad del pilar minero, tectónica) y del esfuerzo inducido por la excavación minera.

Parámetros Mecánicos y Constitutivos

• Módulo de Elasticidad: Define el comportamiento elástico del material.
• Módulo de Poisson: Parámetro característico de cada material que indica la relación de deformación longitudinal perpendicular a la fuerza aplicada.
• Parámetros Constitutivos: Cohesión y fricción.

Es crucial considerar la Condición Estructural del Macizo Rocoso.

Propiedades y Metodología

Propiedades Mecánicas

Se miden mediante ensayos de laboratorio o de campo, y sus resultados se escalan al macizo rocoso.

Metodología de Diseño

Implica el estudio del campo de esfuerzo, las propiedades de resistencia y deformación, las características estructurales, la presión de poros y el uso de modelos analíticos.

Clasificación Geológica de Rocas

Las rocas se clasifican según:

• Genética: Ígnea, Sedimentaria, Metamórfica.
• Comportamiento: Cristalina, Clástica, Grano fino y Orgánica.
• Respuesta Mecánica: Elástico-frágil, plástico, viscoso e isótropo.

Propiedades Físicas Relevantes

• Densidad: Se relaciona con la gravedad específica del mineral. Roca tierra (~2.5), roca marina (~2.9).
• Permeabilidad: Describe la conexión entre poros, permitiendo el movimiento de fluidos dentro de la roca.
• Resistencia: Mide la competencia de la roca (evaluada mediante ensayo de carga puntual). La compresión simple puede provocar la ruptura a través de la matriz o de un plano preexistente.
• Durabilidad: Mide la degradación del material al exponerse al aire, agua y tiempo.