Clasificación de las Trampas Hay muchos tipos diferentes de trampas de hidrocarburos. Básicamente las trampas pueden clasificarse en 4 tipos mayores: estructurales, estratigráficas, hidrodinámicas y combinación de las anteriores. En la Tabla 1, se hace un resumen de d e los tipos de trampas y sus causas.
Tabla 1. Tipos de Trampa
Las trampas estructurales son principalmente debido a procesos post depositacionales que modifican la configuración espacial de la roca reservorio, principalmente por plegamiento y fallamiento. Las trampas estratigráficas son aquellas cuya geometría es el resultado de cambios en la litología. Los cambios litológicos pueden ser dep ositacionales, como en canales, arrecifes, barras, o post depositacionales, donde los e stratos son truncados o donde las litologías de la roca han sido alteradas por diagénesis. En las trampas hidrodinámicas, el movimiento hacia abajo de las aguas de formación evitan el movimiento hacia arriba del petróleo. Las trampas combinadas dos o más tipos de los grupos genéricos previamente definidos.
1.1. Trampas Estructurales Pliegues
Estas pueden ser divididas en muchos tipos: aquellas debido a la compresión causadas por el acortamiento de la corteza, aquellas debido a la compactación diferencial del sedimento sobre un rasgo resaltante topográficamente y aquellas relacionadas con procesos diapíricos.
Las trampas anticlinadas son debidas a compresión y la mayoría tiende a encontrarse en o cerca de depresiones geosinclinales, usualmente asociadas a márgenes continentales activos donde hay un acortamiento neto de la corteza terrestre. Las trampas anticlinales de un carácter amplio y suave pueden también formarse grandes cuencas cratónicas de sedimentos de plataforma estable. En la Figura 1, se muestra una trampa de tipo anticlinal clásica.
Fig. 1. Trampa anticlinal clásica
En áreas de formación estructural mas intensas, el desarrollo de anticlinales pued e estar asociado con fallamiento inverso, el cual causa un espesamiento de la columna sedimentaria debido a la presencia de secciones repetidas.
El segundo tipo de pliegues, la compactación ocurre frecuentemente donde la tensión vertical asociada a procesos de divergencia de placas, ocasiona la formación de una cuenca sedimentaria. El basamento adquiere una morfología de “Horsts” y “Grabens”. Una fase inicial de depositación rellena esta topografía irregular. Los anticlinales pueden ocu rrir entonces en la cubierta sedimentaria, sobre los bloq ues estructurales altos o “Horsts”. Estos anticlinales se desarrollan por compactación diferencial del sedimento. Estos pliegues también pueden ocurrir sobre arrecifes o cualquier otro rasgo rígido en el suelo.
Hay muchas diferencias entre los pliegues causados po r compresión y los causados por compactación. Los pliegues compresionales se forman después d e la sedimentación, por lo
que la porosidad del reservorio esta más relacionada a causas deposicionales que a la estructura. Estos pliegues también pueden contener porosidad por fractura, ya que ellos están normalmente litificados cuando son deformados.
En los pliegues por compactación, la porosidad puede variar entre la cresta y el flaco, pudiendo haber control depositacional primario de la calidad del reservorio. Además, una porosidad diagenética secundaria puede desarrollarse sobre las crestas de los pliegues compactacionales, ya que tales estructuras están propensas a exposición subaérea y lixiviación.
Los pliegues compresionales están generalmente orientados con su eje más largo perpendicular al eje de acortamiento crestal, mientras que los compactacionales son a menudo de forma irregular debido a la forma de los rasgos infrayacentes que les dan origen. Los pliegues compresionales comúnmente se forman debido a un evento tectónico mayor, mientras que los pliegues compactacionales pueden tener una historia compleja debido al rejuvenecimiento de las fallas del basamento infrayacente.
Fallas
En muchos campos, el fallamiento juega un papel esencial en el entrampamiento. En general, las fallas tienen más tendencias a sellar e n rocas plásticas que el rocas frágiles, Las fallas en arenas inconsolidadas y lutitas tienden a sellar, particularmente donde el salto excede el espesor del reservorio. La arcilla dentro de un plano de falla, sin embargo, puede actuar como un sello aún cuando dos arenas permeables queden frente a frente, a uno y otro lado de la falla. Un importante grupo de trampas está asociado con fallas de crecimiento, en aquellas áreas caracterizadas por una sedimentación d eltaica rápidamente progradante. En la Figura 2, se puede observar una trampa por fallamiento.
Fig. 2. Trampa por Fallamiento
1.2. Trampas Estratigráficas Trampas Depositacionales
La geometría de estas trampas se debe a variaciones en la litología, y es el segundo grupo más importante de trampas. Una trampa estratigráfica se define como aquella en la que el principal elemento de entrampamiento es alguna variación en la estratigrafía, litología, o ambas, de la roca reservorio, tales como un cambio de facies, variación local de la porosidad y permeabilidad, o una terminación estructural arriba de la roca reservorio, independiente de la causa. En la Figura 3, se puede observar un esquemático de una trampa estratigráfica.
Fig. 3. Trampa estratigráfica
Las trampas estratigráficas son más difíciles de localizar que las estructurales, debido a q ue no son fácilmente identificables por la información sísmica de reflexión, y los procesos que la originan son más complejos que aquellos que originan las trampas estructurales. Puede realizarse una amplia clasificación de las trampas estratigráficas, tal como se muestra en el esquemático de la Figura 4, pudiéndose establecer una distinción mayor entre las trampas estratigráficas que ocurren dentro de secuencias concordantes no rmales y aquellas asociadas a discordancias. Esta distinción es algo arbitrario, ya que existen algunos tipos, tales como los canales, que pueden ocurrir tanto en secuencias concordantes como asociadas a discordancias.
Fig. 4. Clasificación de las Trampas Estratigráficas
En las trampas que ocurren dentro de secuencias concordantes normales, puede distinguirse entre aquellas debidos a procesos de depositación y aquellas a procesos diagenéticos. Las trampas depositacionales o asociadas a cambios de facies incluyen canales, barras y arrecifes.
Trampas relacionadas con diagénesis y discordancias
Las trampas diagenéticas son formadas por la creación d e porosidad secundaria en una roca no reservorio, ya sea por remplazamiento, disolución o fracturamiento; siendo la misma roca inalterada el sello para la trampa. Las trampas depositacionales y diagenéticas pueden ocurrir tanto en secuencias concordantes, como con las asociadas a discordancias.
Otro grupo mayor de trampas estratigráficas está representado por aquellas en las que una discordancia es esencial, pudiendo clasificarse en las que se encuentran por encima y las que ocurren por debajo de la discordancia.
1.3. Trampa Hidrodinámica
En estas trampas, el movimiento hacia abajo del agua inhibe el movimiento hacia arriba del petróleo o gas. Las trampas puramente hidrodinámicas son muy raras, pero un número importante de las mismas resultan de la combinación de fuerzas hidrodinámicas y estructura y/o estratigrafía.
Una trampa hidrodinámica ideal se muestra en la Figura 5. Una trampa hidrodinámica como esta es muy rara. Sin embargo, hay un gran número de campos con contactos agua petróleo inclinados donde el entrampamiento es una combinación de estructura y fuerza hidrodinámica.
Fig. 5. Trampa hidrodinámica
1.4. Trampas asociadas con Diapiros
Los diapiros son un mecanismo importante para la generación de muchos tipos de trampas. Los diapiros son producidos por el movimiento hacia arriba de sedimentos menos densos, usualmente sal o arcilla sobrepresurizada. La arena y arcilla depositada recientemente tiene densidades menores que la sal, que tiene una densidad alrededor de 2,16 g/cm3. A medida que los sedimentos son enterrados, ellos se compactan, ganando densidad: hasta que se alcanza una profundidad donde los sedimentos son más densos que la sal (800 – 1200 metros). Cuando esto ocurre, la sal tiende a fluir h acia arriba y desplaza a la sobrecarga más densa. Si el movimiento es iniciado tectónicamente, la estructura resultante puede mostrar algún alineamiento. Sin embargo, en muchos casos, el movimiento de la sal es, generalmente, iniciado aleatoriamente. En la Figura 6, se muestra un ejemplo clásico de una trampa asociada a un diapiro.
Fig. 6. Trampa asociada a un diapiro
El movimiento de la sal desarrolla muchas formas estructurales, desde almohadones de sal muy profundos, que generan anticlinales en el sedimento suprayacente, hasta domos de sal diapíricos que intrusionan los estratos suprayacentes. Las estructuras diapíricas de lodo, pueden también generar trampas de hidrocarburos. Algunas veces, los diapiros de arcilla sobrepresurizadas intrusionan las rocas suprayacentes más densas y más jóvenes y, al igual que los domos de sal, los “mud lumps” (protuberancias de lodo), pueden alcanzar la superficie.
2. Ocurrencia de los yacimientos en el mundo
Los campos gigantes de petróleo se definen como aquellos con más de 500 MMBN de reservas recuperables. De estos como se observa en la Figura 7, las trampas anticlinales contienen el 75% de las reservas mundiales de petróleo conocidas: las fallas cerca del 1% y las trampas asociadas con domos de sal el 2%. Solamente el 13% de las reservas mundiales conocidas ocurren en campos gigantes de naturaleza estratigráfica y un 9% en trampas combinadas.
