NOTA INFORMATIVA
EL ANÁLISIS DE CUENCAS, ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EXPLORACIÓN ECONÓMICA DE CUENCAS
SEDIMENTARIAS Y LA CARACTERIZACIÓN DE SISTEMAS PETROLEROS
FELIPE ORTUÑO ARZATE, ENRIQUE AGUILERA HERNANDEZ y SALVADOR ORTUÑO ARZATE Exploración IMP
INTRODUCCIÓN Y A N T E C E D E N T E S
E n la ac tua l idad , la exploración económica en nues
t ro país es tá d e l i m i t a d a p o r dos f ron te ras : la o r i en
tal , d e t e r m i n a d a p o r la p r o f u n d i d a d c a d a vez m a y o r
de las a g u a s del Golfo d e M é x i c o con obje t ivos es t ra
tigráfico—petrolíferos de m a y o r r e n d i m i e n t o ; y la oc
c iden ta l de f in ida p o r d o m i n i o s t ec tón icos m á s c o m
plejos ( F i g u r a 1). A d e m á s , d e n t r o de la r eg ión p e t r o
lífera así d e l i m i t a d a ( m á s de 350 ,000 km^) exis ten
s u b c u e n c a s pe t ro l í fe ras mesozo icas y cenozo icas con
grados de explorac ión m u y a v a n z a d a (o m a d u r a s ) , cu
yo r e n d i m i e n t o en r e se rvas y p r o d u c c i ó n es c a d a vez
m á s l i m i t a d o .
L a exp lo rac ión pe t ro l e r a se en f ren ta , en efecto, a
u n e scena r io geológico de m a y o r i n c e r t i d u m b r e p a r a
la local ización d e n u e v o s y a c i m i e n t o s y a u n con tex
to e c o n ó m i c o de m a y o r r iesgo , p o r los m e d i o s t ecno
lógicos que conlleva la t raducción final en reservas p ro
b a d a s . El r e n d i m i e n t o de la exp lo rac ión impl ica , en
consecuenc ia , u n en foque n e c e s a r i a m e n t e global e in-
t e g r a d o r , f u n d a d o en el p r o g r e s o del c o n o c i m i e n t o ,
concep tos , m é t o d o s y tecnologías con m a y o r p o d e r de
r e so luc ión y de p r o d u c c i ó n .
Es te e n f o q u e mu l t i d i s c ip l i na r io h a t e n i d o u n ráp i
d o desa r ro l lo y se h a conso l idado c o m o u n a discipl i
n a de v a n g u a r d i a en la exp lo rac ión pe t ro l e ra , ba jo
el n o m b r e de Anál is is de C u e n c a s (K le in spehn y P a o -
la , 1988; Al ien y Al ien , 1990; M i a l l , 1990) , c u y o o b
j e t i v o se o r i e n t a , a d e m á s de la r econs t i tuc ión de la
evo luc ión de las c u e n c a s s e d i m e n t a r i a s c o m o en t ida
des g e o d i n á m i c a s , a la d e t e r m i n a c i ó n y cuantif icación
d e los p rocesos y m e c a n i s m o s q u e c o n d i c i o n a r o n la
g e n e r a c i ó n , e x p u l s i ó n , m i g r a c i ó n y a c u m u l a c i ó n de
h i d r o c a r b u r o s en u n e s q u e m a c o h e r e n t e t e m p o r a l y
e spac ia l : el s i s t e m a p e t r o l e r o ( P e r r o d o n , 1 9 8 3 , 1988 ,
1992; M a g o o n , 1988; D e m a i s o n a n d H u i z i n g a , 1991 ;
S m i t h , 1991) .
L a p r e s e n t e n o t a t i ene c o m o p r o p ó s i t o d i v u l g a r el
e s q u e m a me todo lóg ico i n s t r u m e n t a d o e n el In s t i t u to
M e x i c a n o del Pe t ró leo con los c o n c e p t o s y las técni
cas q u e g u í a n , a c t u a l m e n t e , la c a r a c t e r i z a c i ó n , d iag
nóstico y evaluación integral de cuencas sed imenta r i a s ,
c o m o p re r r equ i s i t o p a r a la eva luac ión d e los r ecur sos
pe t ro leros totales o r e m a n e n t e s , s e g ú n el ca so . Se in
c luye , a s i m i s m o , u n a b ib l iograf ía s u c i n t a d e a r t ícu los
y ob ra s re la t ivos a la m e t o d o l o g í a i n t e g r a d a y con as
pectos específicos d e las d i sc ip l inas i n v o l u c r a d a s .
L a c o n c e p c i ó n d e la e s t r u c t u r a m e t o d o l ó g i c a q u e
a q u í se p r e s e n t a t i ene c o m o a n t e c e d e n t e la e x p e r i e n
cia a d q u i r i d a , d e s d e 1989 , e n la r e a l i z a c i ó n d e p r o
yectos de i nves t igac ión a p l i c a d a y d e s a r r o l l o t ecno ló
gico en m a t e r i a de Anál i s i s G e o d i n à m i c o d e C u e n c a s .
El S i m p o s i o d e G e o d i n á m i c a d e C u e n c a s q u e tu
vo l u g a r en la C i u d a d de V e r a c r u z , e n el m a r c o d e
la X I C o n v e n c i ó n G e o l ó g i c a N a c i o n a l d e la Soc i edad
Geo lóg ica M e x i c a n a , t u v o el m é r i t o d e p r e s e n t a r u n a
v is ión d e los t r a b a j o s y e s t a d o d e d e s a r r o l l o d e e s t a
disciplina en M é x i c o . E n esta ocas ión , v i m o s con agra
do la pa r t i c ipac ión de u n n u m e r o s o g r u p o d e geocien-
tíficos con t r aba jos e n las d i f e r en t e s r a m a s q u e in te
g r a n el s a b e r m u l t i d i s c i p l i n a r i o del Aná l i s i s d e C u e n
cas . Se p r e s e n t a r o n t r a b a j o s d e d i s t i n t a s c u e n c a s del
pa í s : C h i h u a h u a ( O r t u ñ o y A d a t t e , 1 9 9 2 ) , S a b i n a s
( S a n t a m a r í a et al., 1992) , T l a x i a c o ( S o t o et al., 1992) ,
B O L . A M G P , V O L X U I I , N U M . 1, E N E R O - J U N I O , 1993, p. 3 4 - 4 1
EL ANÁLISIS DE CUENCAS, ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EXPLORACIÓN 35
T a m p i c o - T u x p a n ( G u z m á n , 1992) , Zongo l i ca ( O r
t u ñ o y D e l f a u d , 1992) , Fosas d e C h i a p a s ( M a n d u j a -
no et al., 1992) ; e n ellos se a b o r d a r o n d iversos t e m a s
c o m o la Es t r a t i g r a f í a S í smica , Anál is is Secuencied,
M o d e l a d o E s t r u c t u r a l , l a subs idencia y la his tor ia tér
mica . El ba l ance de este S impos io fue posi t ivo, ya q u e
m o s t r ó q u e el Anális is de C u e n c a s , s iendo u n a disci
p l ina j o v e n en M é x i c o , v a en r á p i d o ascenso y t i ende
a consol idarse c o m o u n a l ínea de v a n g u a r d i a en la
exp lo rac ión pe t ro l e r a e n los años ven ide ros .
FRONTERA OCCIDENTAL DEL AREA PRODUCTORA
FRONTERA ORIENTAL DEL AREA PRODUCTORA ( - 1 0 0 - m . )
( - 2 0 0 0 m . )
,REA TERRESTRE S POTENCIAL
PETROLERO
1̂ 1—
AREA MARINA CON POTENCIAL PETROLERO
AREA PRODUCTORA ( + 3 5 0 0 0 0 K m ' )
Fig. 1- Localización geográfica de la región producto^^
3 6 ORTUNO. AGUILERA Y ORTUNO
ESTRUCTURA METODOLOGICA CONCEPTUAL
El e s q u e m a a d o p t a d o ( F i g u r a 2) c o n t e m p l a c o m o
p u n t o de p a r t i d a la concepc ión de t res l íneas de in
vest igación esenciales r e p r e s e n t a d a s po r la Es t ra t ig ra
fía Secuenc ia l , el M o d e l a d o E s t r u c t u r a l y T e c t ó n i c o
y el M o d e l a d o G e o q u í m i c o C u a n t i t a t i v o . Los m o d e
los s u m i n i s t r a d o s p o r es ta t r i logía de base cons t i tu
yen n a t u r a l m e n t e la m a t e r i a p r i m a p a r a el s e g m e n t o
de la Síntesis y M o d e l a d o de C u e n c a s . El conoc imien
to de las c u e n c a s y de sus p a r á m e t r o s geope t ro l e ros
const i tuyen, a su vez, los i n s u m o s indispensables p a r a
a b o r d a r los a spec tos de r iesgo e i n c e r t i d u m b r e de la
exp lo rac ión : la Evciluación T é c n i c o — E c o n ó m i c a de
Sis temas Pe t ro le ros . A s i m i s m o , en es ta fase del esque
m a se desp rende el aspecto relativo a la clasificación de
cuencas y de sistemas petroleros , que const i tuyen bases
de conocimiento indispensables pa ra la t o m a de decisio
nes , en caso d e p r o g r a m a s de e x p l o r a c i ó n i n t ens iva .
Es te p roceso de inves t igac ión s u m i n i s t r a las bases de
c o n o c i m i e n t o f u n d a m e n t a l e s p a r a la concepc ión y di
seño de nuevas estrategias de e x p l o r a c i ó n .
L a p r e sen t e no t a hace énfasis, p a r t i c u l a r m e n t e , en
los c u a t r o p r i m e r o s t e m a s , es deci r : Es t r a t ig ra f í a Se
cuenc ia l , M o d e l a d o E s t r u c t u r a l y T e c t ó n i c o , M o d e
lado G e o q u í m i c o y M o d e l a d o de C u e n c a s .
1) Es trat igraf ía S e c u e n c i a l ( F i g u r a 3).— Es u n
m é t o d o de anál is is de series s e d i m e n t a r i a s q u e con
siste en e s tab lecer la o r g a n i z a c i ó n de facies en u n i d a
des es t ra t igráf icas g e n é t i c a m e n t e l igadas y s e p a r a d a s
e n t r e sí p o r superficies de d i s c o n t i n u i d a d , lo cua l t ra
d u c e la noc ión de secuenc ias s e d i m e n t a r i a s (Va i l et
al., 1987). L a identif icación y la da t ac ión de estas dis
c o n t i n u i d a d e s y secuenc ias a soc iadas p e r m i t e n es ta
b lecer m o d e l o s de depós i to ca l ib rados con los ciclos
eus tá t i cos en u n m a r c o c ronoes t ra t ig rá f i co de va lo r
g loba l . Las técnicas d e i n t e r p r e t a c i ó n son el anál is is
secuenc ia l de facies s e d i m e n t a r i a s , e lectrofacies y fa
cies s í smicas , c a l i b r a d a s con es tud ios b ioes t ra t igráf i -
cos . C o m o d isc ip l ina de síntesis es t ra t igráf ica y sedi-
m e n t o l ó g i c a , s u m i n i s t r a la g e o m e t r í a y la d i n á m i c a
de los c u e r p o s s e d i m e n t a r i o s y su co r re lac ión e n t r e
l íneas s ísmicas , pozos y a f loramientos , lo cual p e r m i t e
def ini r la suces ión lógica y n a t u r a l de los even tos se
dimentarios en t i e m p o y espac io , en el m a r c o de la
d i n á m i c a p r o p i a al t ipo de c u e n c a en e s t u d i o .
2) M o d e l a d o T e c t ó n i c o Es truc tura l (F ig . 3).—
Es t a l ínea de inves t igac ión se o r i e n t a n a t u r a l m e n t e
a def inir , a d e m á s de la a r q u i t e c t u r a y g e o m e t r í a de
las secuenc ias s e d i m e n t a r i a s y d e su b a s a m e n t o , la
evo luc ión p a l e o e s t r u c t u r a l y la c r o n o l o g í a d e los pa
r á m e t r o s geope t ro le ros . Es t a d i sc ip l ina i n t e g r a las he
r r a m i e n t a s , m é t o d o s y t é c n i c a s d e b a s e s igu i en t e s :
Procesamiento digital e interpretación de imágenes de satéli
te.— L a te ledetección y las i m á g e n e s p r o d u c i d a s p ro
p o r c i o n a n u n a visión de c o n j u n t o d e la conf igurac ión
geológica y geográfica regional (Scanvic , 1983; Sabins ,
1987). L a d i spon ib i l idad de i m á g e n e s e n m e d i o s digi
tales y su p r o c e s a m i e n t o n u m é r i c o e n p l a t a f o r m a s in
formát icas a p r o p i a d a s , se o r i e n t a n a se lecc ionar y/o
con t r a s t a r los valores r a d i o m é t r i c o s i n h e r e n t e s a la in
fo rmac ión q u e in t e resa p a r a fines e x p l o r a t o r i o s . Los
diferentes t r a t a m i e n t o s n u m é r i c o s t i e n e n p o r objeto
p r o d u c i r i m á g e n e s m e j o r a d a s p a r a el anál is i s e inter
p r e t a c i ó n de la ca r togra f ía l i toes t ra t igráf ica , e s t ruc tu
ral y la def inic ión del m a r c o t ec tón ico , p r o d u c t o s pre
vios a la concepc ión del m o d e l o c i n e m á t i c o d e evolu
ción de la r eg ión o c u e n c a en e s t u d i o .
Interpretación de subsuelo. — El aná l i s i s e i n t e r p r e t a
c ión , con e n f o q u e geo lóg ico , d e secc iones s í smicas y
de regis t ros geofísicos d e p o z o , c a l i b r a d o s c o n núcleos
y m u e s t r a s de cana l , se o r i e n t a e s e n c i a l m e n t e a la de
finición de las s ecuenc ia s es t ra t ig rá f icas y sus l ími tes ,
la de l i ncac ión de los s i s t e m a s de d e p ó s i t o y la de te r
m i n a c i ó n de los p a t r o n e s e s t r u c t u r a l e s . A n t e r i o r m e n
te , la i n t e r p r e t a c i ó n s í smica i n c l u í a s o l a m e n t e el as
pec to e s t r u c t u r a l a p a r t i r de los h o r i z o n t e s s ísmicos
y el anál is i s d e las v e l o c i d a d e s s í smica s . L a i n c o r p o
rac ión del en foque s i smoes t ra t ig rá f ico , a p a r t i r del co
n o c i m i e n t o de secuenc ia s y de facies s í s m i c a s , h a m e
j o r a d o n o t a b l e m e n t e la p r e c i s i ó n d e los m o d e l o s geo
lógicos e n 2 D y 3 D d e la a r q u i t e c t u r a d e las series
s e d i m e n t a r i a s e n s u b s u e l o , m e d i a n t e los s i s t e m a s in
teract ivos de in t e rp re t ac ión . L a i n t e r p r e t a c i ó n d e sub
suelo se c o m p l e m e n t a con la d e t e r m i n a c i ó n de la geo
m e t r í a del b a s a m e n t o de la c u e n c a , p o r m e d i o del m o
d e l a d o d e d a t o s g r a v i m é t r i c o s y m a g n e t o m é t r i c o s .
Balanceo de secciones.— El e n f o q u e pc i leoes t ruc tura l
t i ene dos ob je t ivos : r e c o n s t r u i r la g e o m e t r í a e s t ruc
t u r a l ac tua l de la s e c u e n c i a s e d i m e n t a r i a c o m p r e n d i
d a en t r e el b a s a m e n t o y la superf ic ie y r e s t i t u i r la geo
me t r í a inicial de la secuencia d e f o r m a d a ( S u p p e , 1983;
M i t r a y N a m s o n , 1989; M o r e t t i y L a r r e r e , 1989; M o
re t t i et al., 1990) . L a t é c n i c a d e " b c d a n c e o d e seccio
n e s " es la h e r r a m i e n t a d e b a s e p a r a es tos d o s objet i
vos . E s t a t é c n i c a i n t e g r a el a s p e c t o g e o m é t r i c o d e las
es t ruc turas actuales (conservac ión de la m a s a ) y el sen
t ido c i n e m á t i c o d e la d e f o r m a c i ó n ( r e t r a t o t e c t ó n i c a ) .
EL ANÁLISIS DE CUENCAS, ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EXPLORACIÓN ... 37
El b a l a n c e o de secciones geológicas , a c t u a l m e n t e op t i m i z a d o p o r m e d i o d e i n t e r p r e t a c i ó n in t e rac t iva , cons t i tuye u n p r o c e d i m i e n t o c o m p l e t o q u e p e r m i t e u n a m e j o r v a l o r a c i ó n y a r t i cu l ac ión de da to s en m o delado es t ruc tura l (geología d e superficie, da tos de pozos, secciones s í smicas ) .
3) M o d e l a d o G e o q u í m i c o C u a n t i t a t i v o (F ig . 3).— E n la e v a l u a c i ó n del po tenc ia l g e n e r a d o r de las cuencas sed imen ta r i a s , los m é t o d o s geoquímicos const i tuyen un c o m p o n e n t e p r e p o n d e r a n t e en el concierto de técn icas d e aná l i s i s . E n el p roceso exp lo ra to r io , la geoqu ímica o rgán ica , en franco desarrol lo desde hace tres d é c a d a s , d i s p o n e a c t u a l m e n t e d e h e r r a m i e n tas sofist icadas de u s o s i s temát ico q u e p e r m i t e n abor d a r los p r o b l e m a s re la t ivos al o r igen d e los h id roca r b u r o s , desde el depós i to de las fo rmac iones r icas e n m a t e r i a o r g á n i c a y su t r a n s f o r m a c i ó n , h a s t a la expul sión, mig rac ión y p rese rvac ión de h id roca rbu ros (Tis -sot a n d W e l t e , 1978; D e m a i s o n , 1984).
Los es tud ios ópt icos d e la m a t e r i a o r g á n i c a se apo yan , p r inc ipa lmen te , en análisis petrográficos, de fluorescenc ia y d e ref lec tanc ia , o r i e n t a d o s a clasificar el t ipo de m a t e r i a o r g á n i c a y d e d u c i r su evo luc ión térmica ( R o b e r t , 1985). El concepto de v e n t a n a de aceite se b a s a e n la f recuenc ia de o c u r r e n c i a de h id roca r b u r o s en func ión de la p r o f u n d i d a d y de la t e m p e r a t u r a . E n este c o n c e p t o , es f u n d a m e n t a l la noc ión de r a n g o de t r a n s f o r m a c i ó n a p a r t i r de la cuant i f icac ión de d iversos p a r á m e t r o s d e la m a t e r i a o r g á n i c a , tales c o m o el " P o d e r de Ref l ec t anc ia de la V i t r i n i t a " y el " í n d i c e de A l t e r a c i ó n T é r m i c a " .
Los análisis geoquímicos de la fracción orgán ica h a n c o n t r i b u i d o de m a n e r a i m p o r t a n t e en el avance del conoc imien to en m a t e r i a de clasificación, composic ión y g r a d o d e m a d u r e z del k e r ó g e n o y de los h id roca r b u r o s (T i s so t a n d W e l t e , 1978) . L a s técnicas m a y o r m e n t e u t i l i zadas en este aspec to son el anál is is elementa l y la pirólisis p r o g r a m a d a (Espitalié, 1985). Asim i s m o , la c roma togra f í a acop lada con espec t romet r í a d e m a s a s es n e c e s a r i a p a r a i n c o r p o r a r el anál is is de al ta reso luc ión a nivel m o l e c u l a r de los h i d r o c a r b u ros , en c u a n t o a su o r i g e n s e d i m e n t a r i o y b i o q u í m i co ( M a c k e n z i e , 1984) .
L a g e o q u í m i c a i n o r g á n i c a se h a i n c o r p o r a d o con u n dob le ob je t ivo : p r i m e r a m e n t e , e s tab lecer la d iagénesis d e los m i n e r a l e s arci l losos, t a n re l ac ionados a
la concen t rac ión de la m a t e r i a o rgán ica ; y correlacion a r y ccdibrar la d iagénes is o r g á n i c a con el p a r á m e t ro t é rmico de t r ans fo rmac ión mine ra l , el " í n d i c e de Cr i s t a l i n idad de La I l l i t a " ( K ü b l e r , 1984).
L a aplicación c o m b i n a d a de las técnicas geoquímicas a n t e r i o r m e n t e evocadas t i enden a o p t i m i z a r la simulac ión y mode lado ma temá t i co de generación y expuls ión de h i d r o c a r b u r o s ( U n g e r e r et al., 1987; We l te a n d Yalc in , 1988). Los mode los de gene rac ión inc o r p o r a n p r e v i a m e n t e aqué l los re la t ivos a la h is tor ia t é r m i c a y de s e p u l t a m i e n t o de las u n i d a d e s gene ra do ras , ca l ibrados con p a r á m e t r o s rea lmente med idos . L a c inét ica de d e g r a d a c i ó n del ke rógeno se basa fund a m e n t a l m e n t e en la s imulac ión de la fo rmac ión de acei te en seis reacc iones pa ra le las y la fo rmac ión d e gas en u n a reacción s imple , a pa r t i r de la ecuac ión de A r r h e n i u s . El objet ivo final es la d e t e r m i n a c i ó n de la c a n t i d a d y t ipo d e h i d r o c a r b u r o s g e n e r a d o s y expu l sados p o r la roca g e n e r a d o r a .
4 ) S í n t e s i s y M o d e l a d o d e C u e n c a s (Fig. 4).— Es u n a disc ipl ina de síntesis final en la inves t igac ión y operac ión de cuencas c o m o en t idades integrales en su m a r c o geodinàmico . Los modelos generadores , en esta e t a p a , t i enen c o m o objet ivo d e t e r m i n a r los a lcances espacia les y t e m p o r a l e s de la c u e n c a y definir , en este con tex to evolu t ivo , los procesos , m e c a n i s m o s y par á m e t r o s q u e cond ic iona ron la generac ión , mig rac ión y a c u m u l a c i ó n de h i d r o c a r b u r o s . El r e su l t ado final se conc re t a en la ca rac t e r i zac ión y def inición del sist e m a pe t ro l e ro , e l e m e n t o de base p a r a la concepc ión de las estrategias de exploración subsecuentes . Los m é todos y p r o c e d i m i e n t o s u s a d o s p a r a m o d e l a r y eval u a r u n a c u e n c a son v a r i a d o s p e r o , en genera l , t ienen m u c h o en c o m ú n y d e p e n d e n p r i n c i p a l m e n t e del t ipo y de la d i spon ib i l idad d e los da tos . L a secuenc ia de es tud io c o n t e m p l a los aspec tos s igu ien tes :
Análisis Geohistóricoy Paleoestructural. — Es te m é t o d o
sumin i s t r a , p o r m e d i o de c u r v a s en función del t iemp o , las tasas d e subs idenc ia y de a c u m u l a c i ó n de sed i m e n t o s , a pa r t i r de t res cor recc iones bás icas : de c o m p a c t a c i ó n , p a l e o b a t i m e t r í a y e u s t a t i s m o global ( U n g e r e r et al., 1987; A n g e n i v e et al., 1990). L a int e r p r e t a c i ó n de r e su l t ados c o n t r i b u y e , p o r u n a pa r te , al r e c o n o c i m i e n t o de los m e c a n i s m o s de fo rmación de las cuencas (his tor ia geod inámica ) y, po r o t ra , cons t i t uyen el referencial necesa r io p a r a el cá lculo d e
38 ORTUÑO, AGUILERA Y ORTUÑO
Otros p a r á m e t r o s : flujo y g rad i en t e geo té rmico , sepul
t a m i e n t o y m a d u r e z t é r m i c a de u n i d a d e s g e n e r a d o
ras , pa l eopo ros idades , p a l e o p r e s i o n e s y c r o n o l o g í a de
g e n e r a c i ó n .
ESTRATIGRAFÍA
S E C U E N C I A L
M O D E L A D O
E S T R U C T U R A L
Y T E C T Ó N I C O
M O D E L A D O
G E O Q U Í M I C O
CUANTITATIVO
S Í N T E S I S Y
M O D E L A D O
DE C U E N C A S
EVALUACIÓN
T E C N I C O -
E C O N O M I C A
DE S I S T E M A S
P E T R O L E R O S
CLASIFICACIÓN
DE C U E N C A S
Y D E S I S T E M A S
P E T R O L E R O S
E S T R A T E G I A S
D E E X P L O R A C I Ó N
Pig. 2.- Esquema multidisciplinario de líneas de investigación aplicada con objetivo integral para el análisis y evaluación de cueruas y
de sistemas petroleros.
2
w
Ы
o o
or o Ы
FUENTES DE INFORMACIÓN
-COLUMNAS POZOS
-ВЕСШТЯОЗ POTOS
-COLUMNAS aUPEEF.
-SECCIONES SlSinC.tS
-IMÁGENES DE aiTEUTE
-PLANOS CBOLOCICO-BSTRUCTU RALES
-LITOBSTRATIGBAriA
-COLUMNAS DI POZOS
-SKCaONIS SISICCAS
-GRiVIMETIÍIA
-MACNCTOMCTRIA
-COLUMNAS SUPEKP.
-COLUMNAS POZOS
-RBCOTROS POZOS
-MUESTRAS SUPEKr.. NUCLEO Y CANAL
MÉTODOS Y TÉCNICAS
-ANÁLISIS BIOES^RATIGRAflCO
-ANÁLISIS SECUENCIAL
-ANÁLISIS DE FACltS
-PRÜCESAMIENTQ DIGITAL DE IMÁGENES
-DÍTERPRETACIaN ANALOGIC* DI IMÁGENES
-lOTERPRCTACION DE SUPERnCa
-lOTERPRETACION SÍSMICA INTKRACnVA
-MODELADO DE BASAMENTO -BALANCEO DE SECCIONES
ESTRUCTURALES
ESTUDIOS ÓPTICOS
-FACIES ORGÁNICAS -URÓGENO -Ro VITRINITA
ANAUSIS СЕОЧиШКОа FRACCIÓN ORGANICA
-PIRÓLISIS -CROMATOGRAKU -ESPECTROMETRÍA
A.NAUS1S i;E04t"MlC0S FRACCIÓN MINERAL
-DIFRACCIÓN RAYOS X
RESULTADOS MODELOS
-UNIDADES Ш0-ESTTRATICHAFICAS
-DISCONTINUlDAIiES Y LIMITES DE EVENTOS
-SECUENCIAS SEDIMENTARIAS
-AMBIENTES DE DEPOSITO
-MARCO CRONOESTRATIGRÁFICO
-DINAMICA SEDIMENTARLA
-CONTETTO MOBFOESTSUCTURAL
-CARTOGRAFIA LITOESTRATIGRÁFICA
-ARQUITECTURA DE LA SECUENCIA SEDDiENTARIA
-AEQUITECTUKA DEL BASAMENTO
-SECCIONES ESTRUCTURALES RESTAURADAS
V7
-CARACTERIZACIÓN DEL KERÓGENO
-EVOLUCIÓN TERMICA
-RANGOS DE TRANSFORMACIÓN
-ISÓTOPOS Y BIOMAHCADORBS
-INDICE DE CRISTA-UNIDAD DE LA ILUTA
-ZONACION DUCENE-TICA MINEÜAL
A. -MODELO CINEMATICO
DE DEFORMACIÓN
-CRONObOCU DE EVENTOS TECTÓNICOS
-PALEOGEOGRAFU
-MODELO DE EVOLUCIÓN TECTQNICO-
ESTRUCnmAL
-CARACTERIZACIÓN DE UNIDADES GENERADORAS
-VOLUMEN Y DISTRIBUCIÓN DE UNIDADES GENERADORAS
-CINETICA (JUIMICA
-CRONOLOGIA DE GENEBAQON Y EXPULSION DE Ho.
-POTENCIAL PCTROLERO INICIAL
MODELADO DE CUENCAS
3. - Esquema metodológico conceptual de las líneas de investigación básica para el análisis y modelado de cuencas.
EL ANÁLISIS DE CUENCAS, ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EXPLORACIÓN ... 39
Análisis Geodinàmico. — Se n u t r e de t odo el conocimien to a d q u i r i d o e n las e t a p a s an t e r io re s , a efecto de sumin i s t r a r u n a síntesis y m o d e l o i n t e g r a d o d e las característ icas de la c u e n c a , desde el p u n t o de vis ta global y r e g i o n a l . El e s t a b l e c i m i e n t o del m a r c o geotec-tónico r e g i o n a l , e n el c o n t e x t o de la t ec tón ica de placas, es f u n d a m e n t a l p a r a su clasif icación de t ipo gené t ico , con b a s e al t i po d e s u b s t r a t o li tosférico y a la posición con respec to al l ími te de p lacas (D ick inson , 1974; Bal ly , 1975; Bal ly a n d Sne l son , 1980; P e r r o don , 1988; Al len a n d Al len, 1990). Clasificaciones alternativas i n t eg ran característ icas arqui tecturales y pet ro leras l i gadas al e scena r io tec tón ico y su evo luc ión ( K i n g s t o n a/., 1983 ; K l e m m e , 1987). E n la h is toria geológica de cuencas se p resen ta u n a serie de eventos tectónicos, sed imenta r ios y cl imáticos, lógicamente
encadenados , q u e t r aducen los estadios geodinámicos mayores en su evolución (Pe r rodon , 1983). L a histor ia geotérmica de las cuencas sed imenta r ias está est r e c h a m e n t e v incu lada a dichos estadios, tal c o m o lo sugieren las invest igaciones sobre indicadores té rmicos como la reflectancia de la vi t r ini ta , t razas de fisión y el índice de cr is tal inidad de la illita. así como el registro de t e m p e r a t u r a s actuales en cuencas si tuadas en diferentes domin ios geotectónicos y en dist intas e tapas de evolución (Robe r t , 1985). L a s imulación de la evolución t é rmica de los sed imentos se der iva , en efecto, de la de t e rminac ión de los paleoflujos y pa-leogradientes geotérmicos y const i tuye el p a r á m e t r o fundamen ta l p a r a la s imulación de la expuls ión y mi gración de los h id roca rbu ros en el m a r c o de la cuenca como sistemas t e rmod inámicos ( U n g e r e r elal., 1991).
F U E N T E S DE INFORMACIÓN
MÉTODOS Y TÉCNICAS
RESULTADOS MODELOS
t ü
<
i-u
o z o H o
o
c !/:
c i
! § •
.\NALIS1S GEOHISTÓRICO
ANÁLISIS PALEOESTRUCTURAL
ANÁLISIS GEODINAMICO
ANÁLISIS HIDRODINÁMICO
-HISTORIA DE LA SUBSIDENCIA
-ESTRATIGRAFÍA CUANTITATIVA
-EVOLUCIÓN PALEOESTRUCTURAL
-TIPOS DE CUENCA -ESTADIOS DE EVOLUCIÓN -MECANISMOS DE
FORMACIÓN -HISTORIA TÉRMICA
-HISTORIA DE PRESION Y FLUJO DE FLUIDOS
-CRONOLOGIA DE EXPULSION Y MIGRACIÓN
-P.ATRONES HIDRODINÁMICOS
-SISTEMA PETROLERO
-TIPO Y CANTIDAD DE HC. ACUMULADOS
-HABITAT Y RIQUEZA
-MODELO DE MIGRACIÓN DE HC.
-MIGRACIÓN PRIMARIA -MIGR.-VCION SECUN
DARIA -RUTAS DE MIGRACIÓN
EVALUACIÓN TECNICO - ECONOMICA
DE SISTEMAS PETROLEROS
Fig. 4. - Esquema metodológico conceptual de la línea de investigación integrada de modelado de cuencas.
40 ORTUNO, AGUILERA Y ORTUNO
Análisis hidrodinámico. — I n d u d a b l e m e n t e , la s imu
lac ión de los p rocesos de m i g r a c i ó n de h i d r o c a r b u r o s
es u n a de las t a r ea s m á s de l i cadas , e n v i r t u d de la di
ve r s idad de p a r á m e t r o s y m e c a n i s m o s q u e e n t r a n en
j u e g o : " c r a c k i n g " del k e r ó g e n o , p r o p i e d a d e s pe t ro -
físicas de las rocas , p res ión , fluidos, t e rmic idad , t iem
p o , espac io y c o n t e x t o m o r f o e s t r u c t u r a l . El m a n e j o
c o t n b i n a d o d e estos p a r á m e t r o s d e n t r o de los m o d e
los geológicos i n t e g r a d o s , p e r m i t e s i m u l a r la m i g r a
c ión p r i m a r i a y s e c u n d a r i a . El anál is is h i d r o d i n á m i
co t i ene p o r ob je to , p r e c i s a m e n t e , la d e t e r m i n a c i ó n
de las p r o p i e d a d e s h i d r á u l i c a s de los fluidos y de los
s e d i m e n t o s , así c o m o las d i recc iones y v o l ú m e n e s del
flujo de fluidos ( a g u a , acei te y gas) . L a d e t e r m i n a
ción c u a n t i t a t i v a final de la m i g r a c i ó n p r i m a r i a y se
c u n d a r i a s u m i n i s t r a r e su l t ados q u e son f u n d a m e n t a
les p a r a el p roceso e x p l o r a t o r i o : r u t a s de m i g r a c i ó n
de h i d r o c a r b u r o s , ve loc idades de d e s p l a z a m i e n t o , ta
sas de s a t u r a c i ó n de h i d r o c a r b u r o s y d i s t r ibuc ión de
p r e s iones en la c u e n c a ( U n g e r e r el ai, 1991).
c a r b u r o s con e n f o q u e m u l t i d i s c i p l i n a r i o . L a as imi la
ción, i n s t r u m e n t a c i ó n y apl icación de este en foque ex
p l o r a t o r i o h a r e q u e r i d o la c o n c e p c i ó n y d e s a r r o l l o de
l íneas de i nves t igac ión específ icas e i n t e g r a d a s e n t r e
sí y a r t i c u l a d a s s e c u e n c i a l m e n t e al p r o c e s o exp lo ra
to r io , así c o m o la c o n s t i t u c i ó n de e q u i p o s d e t r aba jo
t a m b i é n m u l t i d i s c i p l i n a r i o s , c u y o s r e s u l t a d o s inc re
m e n t a r á n c o n s i d e r a b l e m e n t e el r e n d i m i e n t o d e la ex
ploración en los procesos descr ip t ivos , in t e rp re ta t ivos ,
de s i m u l a c i ó n , de m o d e l i z a c i ó n y d e p r e d i c c i ó n .
Su desa r ro l lo , ap l i cac ión y v a l i d a c i ó n e n M é x i c o
h a r e d u n d a d o en u n m e j o r c o n o c i m i e n t o d e la d iná
m i c a evo lu t i va de las c u e n c a s y d e sus imp l i cac iones
p e t r o l e r a s , lo cua l h a s u m i n i s t r a d o g u í a s m á s sólidas
p a r a el e s t ab l ec imien to d e e s t r a t eg i a s d e exp lo rac ión ,
s u s t e n t a d a s p o r r a n g o s d e i n c e r t i d u m b r e geo lóg ica y
de r iesgo e c o n ó m i c o m á s e s t r e c h o .
BIBLIOGRAFÍA
Sistema Petrolero. — L a pa r t e t e r m i n a l del m o d e l a d o
de c u e n c a s consis te en d e t e r m i n a r el s i s t ema pet ro le
ro ( M a g o o n , 1988; D e m a i s o n a n d H u i z i n g a , 1 9 9 1 ;
S m i t h , 1991; P e r r o d o n , 1992) en mode los in t eg rados
de los factores y procesos q u e d e t e r m i n a n la fo rma
ción y dis t r ibución de familias de yac imientos . Su pre
d icc ión , e n t é r m i n o s de h a b i t a t , r i q u e z a y t ipo de h i
d r o c a r b u r o s , cons t i t uye la p a r t e f u n d a m e n t a l p a r a el
d i seño de es t ra teg ias de exp lorac ión de m e n o r r iesgo.
CONCLUSIONES
A n t e la g r a n e m p r e s a q u e la exp lo rac ión d e b e r á
a c o m e t e r en los años po r ven i r , la función de la in
ves t igac ión consis te en ca rac t e r i za r , definir y cuan t i -
ficar los p rocesos y m e c a n i s m o s q u e r igen la forma
c ión y a c u m u l a c i ó n de h i d r o c a r b u r o s en el con tex to
de la d i n á m i c a de c u e n c a s s e d i m e n t a r i a s . L a r econs
t i tuc ión del s i s tema pe t ro l e ro , c o m o objet ivo t e r m i
na l c lave en la ap rec iac ión del po tenc ia l pe t ro l e ro ,
cons t i t uye u n a v e r d a d e r a síntesis de u n a g a m a a m
pl ia de d isc ip l inas geológicas , físicas y q u í m i c a s , q u e
conf ieren a la exp lorac ión su ca rác te r mul t id i sc i
p l i n a r i o .
E n es ta óp t i ca , el Anál is is de C u e n c a s , s i endo u n a
d isc ip l ina j o v e n en M é x i c o , p r e sen t a s ignos de m a
d u r e z , r e su l t ado de la p rác t ica exp lo ra to r i a de h i d r o -
Allen, P.A. & Alien, J . R . (1990), Basin Analysis: Principles and Appli
cations, O.xford, Blackwell Scientific Publications, 451 p.
Angevine, C.L. , Heller, P.L. & Paola, C. (1990), Quantitative Sedimen
tary Basin Modeling. A A P G Course Notes Series N u m . 32.
Bally, A .W. (1975), A Geodynamic Scenario for Hydrocarbon Ocurren-
ces. Proc. 9th World Petrol. Congr. , Tokyo , p. 3 3 - 4 4 , vol. 2 (Geo
logy). Applied Science Publishers Barking.
Bally, A .W. & Snelson, S. (1980), Realms of Subsidence. In: Facts and
Principles of World Petroleum Occurrence (Ed. by A . D . Miall), Can.
Soc. Petrol. Geol. Mem. 6, p. 9 - 7 5 .
Demaison, G. (1984), The Generative Basin Concept . In Demaison, G.
& Murris, R. , (Eds.), Petroleum Geochemistry and Basin Evalua
tion, AAPG Mem. 35, p. 1 - 1 4 .
Demaison, G. & Huizinga, B.J. (1991), Genetic Classification of Petro
leum Systems. A A P G Me. 75 (10), p. 1 6 2 6 - 1 6 4 3 .
Dickinson, W . R . (1974), Plate Tectonics and Sedimentation. In: Dic
kinson, W . R . (Ed.) , Tectonics and Sedimentation, p. 4—27, Spec.
Publ. Soc. Econ. Paleont. Mineral . , 22, Tulsa, Oklahoma.
Espitalié, J . , Deroo, G. et Marquis, F. (1985) , La Pirolyse Rock-Eval
et ses Applications (Première Partie). Rev. Inst. Franc, du Pétrole,
40, 4, p. 5 6 3 - 5 7 9 .
Espitalié, J . , Deroo, G. et Marquis, F. (1985), La Pirolyse Rock-Eval
et ses Applications (Deuxième Partie). Rev. Inst. Franc, du Pétrole,
40, 6, p. 7 5 5 - 7 8 5 .
Espitalié, J . , Deroo, G. et Marquis, F. (1985), La Pirolyse Rock-Eval
et ses Aplications (Troisième Partie). Rev. Inst. Franc, du Pétrole,
40, 5, p. 7 3 - 8 9 .
Guzmán v . , M . A . (1992), Evolución de la Subsidencia en la Cuenca
de Tampico—Tuxpan. Soc. Geol. Мех . M e m . XI Conv. Geol. Nal., Veracruz, México, p. 87—88.
Kingston, D . R . , Dishroom, C P . & Wil l iams, P.A. (1983), Hydrocarbon Plays and Global Basins Classifications. A A P G Bull. 67 (12). p. 2 1 9 4 - 2 1 9 8 .
Kleinspehn, K.L. & Paola, C. (Editors) (1988) , N e w Perspectives in Basin Analysis. Springer—Verlag, 453 p.
Klemme, D . H . (1987), Types of Petroliferous Basins. In: Geologic Basins I. Classifications. Modeling, and Predictive Stratigraphy ( С о т р .
EL ANALISIS DE CUENCAS, ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA LA EXPLORACIÓN . 41
by Foster, N . H . & Beaumont, E.A.) , 8 7 - 1 0 1 , Treat, of Petrol. Geol. , reprint series. No . 1, AAPG, Tulsa, Oklahoma.
Kubier, В. (1984), Les Indicateurs des Transformatios Physiques et Chimiques dans la Diagenese. Température et calorimétrie. In; Ther-mométrie et Barométrie Géologiques. M. Lagache édit., 2, p. 4 8 6 - 5 9 6 .
Mackenzie, A.S. (1984), Applications of Biological Markers in Petroleum Geochemistry. In: Brooks, J. & Welte, D . H . (Eds.), Advances in Petroleum Geochemistry, London: Academic Press, vol. 1, p. 115—214.
Miall, A . D . (1990), Principles of Sedimentary Basins Analysis. Springer —Verlag, 668 p.
Magoon, L.B. (1988), The Petroleum System: A Classification for Research, Exploration and Resource Assesment. In: Magoon (Ed.), Petroleum Systems in the United States. U S G S Bull., 1870, p. 2 - 1 5 .
Mandujano v . , J . , Vázquez M . , M . E . y Rosales С , E. (1992), Geodinámica de las Fosas de la Sierra de Chiapas. Soc. Geol. Мех. Mem. XI Conv. Geol. Nal . , Veracruz, México, p. 1 0 3 - 1 0 4 .
Mitra, S. & Namson, J. (1989), Equal—Area Balancing. American Jour
nal of Science, vol. 289, May, p. 5 6 3 - 5 9 9 .
Moretti, I. &. Larrere, M. (1989), L O C A C E , Computer-Aided Cons
truction of Balanced Geological Cross Sections. Geobyte, Oct., 16, 24.
Moretti, I. , Triboultet, S. & Endignoux, L. (1990), Some Remarks on
the Geometrical Modeling of Geological Deformations; In: Petroleum
and Tectonics in Mobile Belts; Letouzey. (Ed.), Techniq, Paris, p.
1 5 5 - 1 6 2 .
Ortuño A., F. y Adatte, T . (1992), Contexto Geodinámico de la Cuenca
Mesozoica de Chihuahua, México. Soc. Geol. Мех. Mem. XI Conv. Geol. Nal . , Veracruz, México, p. 1 4 4 - 1 4 5 .
Ortuño A., S. y Delfaud, J. (1992), Evolución Geodinámica de la Cuen
ca de Zongolica, Situación en el Contexto: Dominio Golfo de Méxi
co/Sistema Cordillerano. Soc. Geol. Мех. Mem. XI Conv. Geol. Nal., Veracruz, México, p. 1 4 5 - 1 4 6 .
Perrodon, A. (1983), Dynamics of Oil and Gas Accumulations. Bull. Cen
tres Rech. Explor. Prod. Elf—Aquitaine. Mem. 5, 368 p.
Perrodon, A. (1988), Bassins Sedimentaries, Provinces Petrolières et Tec
tonique Global. Bull. Centres Rech. Explor. Prod. Elf Aquitaine, 12,
2, p. 4 9 3 - 5 1 2 .
Perrodon, A. (1992), Petroleum System: Mcxiels and Applications. Journal
of Petroleum Geology, vol. 15 (3), July, p. 3 1 9 - 3 2 6 .
Robert, P. (1985), Histoire Géothermique et Diagenese Organique. Bull.
Centres Rech. Explor. Prod. Elf—Aquitaine, Mem. 8, Pau, 345 p.
Sabins, Floyd F. (1987), Remote Sensing, W.H. Freeman and Company,
New York, 449 p.
Santamaría, O . D . , Ortuño, A.F. , Ortiz, U .A. , Riba, R.A. y Franco,
N.S . (1992), Estructura y Evolución Geodinámica Mesozoica de la
Cuenca de Sabinas. Soc. Geol. Мех. Mem. IX Conv. Geol. Nal., Veracruz, México, p. 175—176.
Scanvic, J .Y. (1983), Utilisation de la Télédétection dans les Sciences
de la Terre. B .R .G.M. , Manuals et Méthodes No. 7, 159 p.
Smith, J . T . (1991), The Petroleum System as an Exploration, Tool in
Srontier Setting. AAPG Bull., 75 (3), 673.
Soto, N.P. , Ortuño, A.S., Zaldívar, R.J. y Hemánez, J. M.A., (1992),
Evolución Geodinámica de la Cuenca Mesozica de Tlaxiaco. Soc. Geol.
Мех. Me. XI Conv. Geol. Nal., Veraci-uz, México, p. 187-188. Suppe, J. (1983), Geometry and Kinematics of Fault—Bend Folding.
Amer. Journal of Science, vol. 283, September, p. 684—721. Tissot, В., & Welte, D . H . (1978), Petroleum Formation and Occurren
ce: A New Approach to Oil and Gas Exploration. Springer-Verlag, Berlin, 538 p.
Ungerer, P., Bessis, F., Chenet, P.Y., Nogeret, E., Chiarelli, A., Odin, J . L . , Perrin, J .F. (1987), Geological and Geochemical Models in Oil Exploration; Principles and Practical Examples. In: Demaison, G., & Murris, R., (Ed.), Petroleum Geochemistry and Basin Evaluation, AAPG Memoir 35, p. 5 3 - 7 7 .
Ungerer, P., Burrus, J . , Doligez, В., Chènet, P.Y., & Bessis, F. (1991),
Evaluation des Bassins par Modélisation Intégrée en Deux Dimen
sions des Transferts Thermiques, de l'Ecoulement des Fluides, de la
Genèse et de la Migration des Hidrocarbures. Rev. Inst. Franc, du
Pétrole, vol. 46, N o . l , p. 3 - 3 9 .
VaU, P.R. , Cohn, J .P . , Chêne, R J . , Kuchly, J. , Medivilla, F., & Trí-
filieff, V. (1987), La Stratigraphie Séquentielle et son Applications
aux Corrélations Chronostratigraphiques dans le Jurassique du Bas
sin de Paris. Bull. Soc. Géol. France, 1987, (8), t. I l l , No. 7, p.
1301-1321 .
Welte, D . H . & Yalcin, M . N . (1988), Basin Modeling: A New Compre
hensive Method in Petroleum Geology. Org. Geochem, vol. 13, Nos.
1 - 3 , p. 1 4 1 - 1 5 1 .
Manuscrito recibido por la Asociación: 24 de marzo de 1993.
Manuscrito revisado y recibido: 21 de mayo de 1993.
Manuscrito aceptado: 30 de junio de 1993.
Top Related