Clase 2 geología 2

Geología Estructural para Ingenieros

GEOLOGÍA II (3542) – SESIÓN 1: La Geología y su
relación con otras disciplinas del conocimiento

Orejarena G. & Nuncira S. Feb 2011 Sesión 1 : Introducción


Contenido de la Sesión
• La Geología como ciencia
• El Tiempo Geológico
• Importancia de la Geología para la
Ingeniería de Petróleos
• Introducción a la Geología Estructural
• Glosario de términos a utilizar en el curso



La Geología como ciencia

DEF: La geología (del griego γεια, geo "Tierra" y λογος,
logos "Estudio") : es la ciencia y el estudio de la materia
física y energía que constituyen la Tierra. El campo de la
geología comprende el estudio de la composición,
estructura, propiedades, y la historia de la materia física del
planeta, los procesos por los que se forma, por los que se
trasladó y cambió la historia de la vida en la Tierra, y las
interacciones humanas con la Tierra.




GEOLOGIA

GEOLOGÍA FÍSICA GEOLOGÍA HISTÓRICA

Estudiar los materiales Comprender el origen de la
tierra y su evolución a lo
que componen la tierra
largo del tiempo. Procura
y busca comprender los ordenar cronológicamente
diferentes procesos que los múltiples cambios físicos
actúan debajo y encima y biológicos que han
de la superficie terrestre ocurrido en el pasado
geológico.



Disciplinas de la Geología
GEOLOGIA
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Sedimentología
Geología del Petróleo
Estratigrafía
Gemología
Paleontología

Geología Regional Geología Económica
Geología Planetaria
Geología Histórica Geomorfología
Cristalografía Hidrogeología
Mineralogía
Espeleología* Sismología
Petrología : S, I, M
Vulcanología


Catastrofismo
• Influyó con gran fuerza en el pensamiento sobre la dinámica de la tierra.
• Paisajes de la Tierra habían sido formado inicialmente por grandes
catástrofes.
• Filosofía

• Siglo XVI- James Usher: Tierra había sido creada en el 4004 a.C.
Sinopsis: “Que la tierra había sufrido grandes y extraordinarios cambios
durante su oscuro pasado era claramente evidente para cualquier ojo
inquisitivo; pero concentrar esos cambios en unos pocos y breves
milenios precisaba una filosofía hecha a medida, una filosofía cuya base
era el cambio súbito y violento”
CATASTROFISMO


Nacimiento de la Geología Moderna
• A finales del Siglo XVII  James Hutton : “Las leyes físicas,
químicas y biológicas que actúan hoy, lo han hecho también
en el pasado geológico” - ENTENDIMIENTO DE
PROCESOS PETROGENÉTICOS
En resumen: “El presente es la clave del pasado”
• 1802Mejora entendimiento: John Playfair: Illustrations of
the Huttonian Theory
• 1830-1872 Sir Charles Lyell: Principles of Geology : “…
que son un intento de explicar los cambios anteriores de la
superficie de la tierra , por referencia a causas que están
ahora en funcionamiento….”
PRINCIPIO DE UNIFORMISMO


Provincias Géológicas Mundiales

CRISTALOGRAFIA ESTRATIGRAFIA



El Tiempo Geológico
Introducción
• Hutton, Playfair, Lyell: No tuvieron métodos para determinar
con precisión la edad de la tIerra.

• Radiactividad: a finales del Siglo XIX ….  Métodos de
Datación Radiométrica

• Edad de la Tierra: 4600 millones de años .



Datación Relativa y Escala de Tiempo Geológico

• Siglo XIX: Antes de la datación radiométrica,
acontecimientos se colocan en su secuencia u orden
apropiados sin conocer su edad absoluta en años.

LEY DE SUPERPOSICIÓN

PRINCIPIO DE SUCESIÓN FAUNÍSTICA (BIÓTICA)

• Tiempo Geológico: 100 mA: reciente, 10 mA: “joven”



Etapas Geológicas de Historia de la tierra en un día



Magnitud del tiempo geológico: Etapas Geológicas de Historia de la Tierra en un año

Origen de la Tierra
dad de las rocas antiguas
Primeros organismos unicelulares

Primeros organismos pluricelulares
Primeros organismos con concha
Trilobites dominantes
Primeros peces
Primeras plantas terrestres
Peces dominantes
Primeros insectos fósiles
Anfibios abundantes
Grandes pantanos carboníferos
Primeros reptiles
Extinción de los trilobites y muchos
otros animales marinos
Dinosaurios dominantes
Primeras aves
Primeras plantas con flores
Extinción de los dinosaurios y otras
muchas especies

Edad de los Mamíferos

Desarrollo de los seres humanos




Tiempo Geológico, Desde el Paleozoico a hoy día



Escala de Tiempo Geológico - ICS



Importancia de la Geología para la Ingeniería
de Petróleos

Interrelación de la
Geología con otras
ciencias



de Petróleos
• Todas las fuentes de hidrocarburos conocidas en todo el mundo
están en las rocas – la mayoría de ellos en rocas sedimentarias.

• El hidrocarburo está contenido dentro de un poro (espacío vacío) o
sistema de fracturas (o ambos) dentro de las rocas



de Petróleos
• Los procesos depositacionales y los cambios que subsecuentemente
ocurren durante el enterramiento controlan la geometría de las capas
que contienen hidrocarburos en el subsuelo (fiiguras 1-8)



de Petróleos
• Los mapas geológicos y secciones transversales (cross sections)
definen donde el hidrocarburo puede estar localizado en tres
dimensiones (fg 8-10)



de Petróleos
• Las propiedades de las rocas definen cuantos hidrocarburos pueden estar
en el subsuelo y que tanto pueden ser económicamente recuperados
• Los pozos son perforados a través de las rocas para recuperar los
hidrocarburos
• Los minerales que hacen las partículas de las rocas influencian la
distribución del aceite y del agua en el reservorio

Conceptos Geológicos que le permiten entender a un estudiante de Ingeniería de
Petróleos como un Geólogo/Geófísico determina:

1. Qué arreglo de capas de roca podrían estar presentes en el subsuelo (Introducción)
2. Cómo hizo el petróleo y el gas para llegar a donde lo encontramos hoy día? (Play
concept)
3. Cómo se depositaron las rocas y cual es la forma de las capas que contienen
hidrocarburos (Sedimentología)



de Petróleos
4. Por qué las capas de roca no son continuas en el subsuelo y por
qué algunas veces esas capas tienen fracturas? (Geología
Estructural)
5. Cómo imaginamos las capas de roca enterradas por debajo de la
superficie de la tierra? (Métodos Geofísicos – Geofísica)
6. Como decidimos cuales capas están conectadas entre pozos
(Correlación Estratigráfica, Estratigrafía)
7. Cómo representamos donde están las capas que contienen
hidrocarburos en el subsuelo? (Mapeamiento)
8. Cómo estimamos las propiedades de las rocas para modelos de
simulación computarizados? (Geoestadística).
9. Cómo determinamos el volumen de hidrocarburos en el reservorio?
(Geología del Petróleo- Cálculos Volumétricos)

ELEMENTOS PARA UNA DISCUSIÓN ING DE PETRÓLEOS - GEÓLOGO



de Petróleos



Introducción a la Geología Estructural




DEFINICIÓN: Geología Estructural es el estudio de las
características de deformación presentes en las rocas y el
estudio de la formación de tales estructuras.

Objetivos:
1. Determinar si hay estructura
2. Cuál es la estructura?
3. Cuándo se desarrolló la estructura?
4. Bajo que condiciones se desarrolló la estructura?



Importancia de la Geología
Estructural en la industria de O&G:
•Trampas de petróleo son formadas por
deformación estructural
Determinación de Secuencia de
eventos, evolución.
•Elementos estructurales que afectan el
flujo de fluidos y la producción de un
reservorio (Pliegues, Fallas y/o
Fracturas)
•Apreciación de la mecánica de rocas y
el análisis de características
estructurales ayudan a predecir o evitar
problemas que pueden ocurrir durante
la perforación o producción (Modelos
Geomecánicos)



Relación de la Geología estructural con otras disciplinas geológica

•Sedimentología: Conforme la deformación ocurre al mismo tiempo
con la sedimentación y tipos de Materiales sometidos al cambio.

•Geofísica: Estudiar geometría de las rocas y también las
propiedades de las rocas

•Mécánica de Rocas: propiedades mecánicas de las rocas y su
Comportamiento. (Cómo la deformación tiene lugar?)  Predecir
que efectos tiene en la “masa de roca” la producción o la inyección



Rol de la geología estructural
en la exploración de
hidrocarburos
•Mecanismos de entrampamiento
estructural – fallamiento, plegamiento,
cambios en la elevación y en la
inclinación.
•Historia tectónica – enterramiento,
tectonismo, y levantamiento.
•Elementos estructurales:
identificación en líneas sísmicas,
registros de pozo y en núcleos.



Rol de la Geología estructural en
el desarrollo de yacimientos
•Formas de las trampas
•Producción de yacimientos
fracturados
•Distribuciones de falla –
compartimentalización , fallamiento
sub-sísmico, conectividad de
unidades de flujo
•Fallas sellantes – diagramas de
yuxtaposición, shale gouge ratio
Efectos geomecánicos durante la
producción del yacimiento



SESIÓN 2

MAPAS TOPOGRÁFICOS, GEOLÓGICOS
E INTERPRETACIÓN



Mapeamiento Topográfico y Geológico
Introducción al Mapeamiento- Convenciones litológicas
utilizadas en Mapas de Geología del Petróleo


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