Análisis de maduración termal a través de la diagénesis de arcillas en reservorios no-convencionales: experiencias en la Formación Vaca Muerta y otras rocas madres de Sudamérica

Abstract

En las rocas sedimentarias, según el grado de diagénesis, los argilominerales sufren diversos tipos de transformaciones que pueden ser usados como termómetros geológicos. En cuencas petroleras, el análisis de Difracción de Rayos X (DRX) permite obtener información valiosa para referenciar una serie de muestras a las ventanas de petróleo, mixta con bajo GOR, mixta con alto GOR y gas seco. Esto es posible a través de una técnica introducida por Foscolos et al. (1976) que busca la semicuantifi cación de capas expansivas en los interestratifi cados Illita-Esmectita (IS). A diferencia de la maduración termal obtenida tradicionalmente a través del análisis de la materia orgánica, este método permite medir el grado de estrés térmico en cualquier tipo de roca sedimentaria, independientemente de su contenido relativo de materia orgánica. El objetivo de esta contribución es presentar los resultados de análisis de muestras de afl oramiento y subsuelo de la Formación Vaca Muerta, y de otras rocas madres de Bolivia (formaciones Los Monos e Iquiri) y Perú (formaciones Cabanillas, Ambo y Chonta). Otro elemento importante para destacar en este trabajo es la diferencia encontrada entre los resultados obtenidos por este método y los de la refl ectancia de vitrinita (Ro) para las mismas muestras. El método utilizado consiste en medir la cantidad de capas expansivas en el interestratifi cado Illita/ Esmectita (IS), en muestras en que los picos correspondientes al interestratifi cados IS tiene buena a regular cristalinidad, según los criterios de Powel et al. (1978). En todos los casos se ha tomado la posición de la refl exión 001, en el difractograma de muestra natural. Otro elemento importante a tener en cuenta es que la cantidad de IS con respecto a la Illita y a la Esmectita debe ser considerable, como se muestra en la Figura 1. Utilizando los antecedentes bibliográfi cos y experiencias propias en el Laboratorio de Rayos X del CIG, por más de 20 años, hemos comprobado que, si el valor del pico 001 se ubica entre 10,20 Å y 10,35 Å, la cantidad de capas expansivas en el IS es menor a 25%, por lo cual se ubica en Ventana de Gas Seco. Por su parte, con un valor entre 10,35 Å y 10,90 Å, la cantidad de capas expansivas en el IS es de entre 25 y 40%, correspondiéndose con una Ventana Mixta. En este caso, con valores cercanos al extremo de 10,35 Å, se espera un GOR alto, mientras que, si se ubican más hacia los 10,90 Å, el GOR es más bajo. En el mismo sentido, para aquellos valores entre 10,90 Å y 11,10 Å, la cantidad de capas expansivas en el IS está comprendida entre 40 y 50%, correspondiéndose con la Ventana de Petróleo principal. Por último, entre 11,10 Å y 11,85 Å, la cantidad de capas expansivas en el IS se encuentra entre 50 y 75%, siendo atribuida a la Ventana de Petróleo inicial.