Mapas Estructurales e Isopáquicos

1. Introducción

Los mapas del subsuelo constituyen la pieza de información más utilizada para explorar recursos hidrocarburíferos aun no descubiertos y para desarrollar reservas probadas de petróleo. Sin embargo, el mapeo subsuperficial es uno de los problemas de interpretación menos discutidos en la literatura específica.

Durante el desarrollo de un yacimiento se produce gran cantidad de información proveniente de pozos, sísmica y datos de producción. Esos datos permiten ir mejorando el conocimiento del subsuelo en la medida en que pasa el tiempo. Pero incluso en las etapas iniciales es necesario contar con interpretaciones confiables del subsuelo, y estos mapas son requeridos a lo largo de todo el desarrollo de las actividades de exploración y desarollo.

En resumen, el desarrollo de un yacimiento de petróleo y gas comienza con una buena comprensión del subsuelo. Como parte de sus tareas, los geólogos y geofísicos petrolesros interpretan el subsuelo y aportan modelos geológicos que resultan ser la base sobre la cual se planifican las operaciones. La construcción de mapas y cortes que integren datos de sísmica y pozos es una parte importante de esta evaluación.

Ciertas propiedades del reservorio deben ser mapeadas para poder desarrollar los yacimientos de modo óptimo. Los mapas del subsuelo permiten decidir dónde ubicar pozos y son la base sobre la que los ingenieros calculan reservas y monitorean las tendencias en la performance del reservorio.

En base a esto, existen diferentes tipos de mapas del subsuelo. Entre ellos podemos citar:

• Mapas Estructurales - Cortes estructurales.
  
• Mapas Isopáquicos.
• Mapas Isocóricos.
• Mapas de facies.
  
• Mapas paleogeográficos
• Mapas de propiedades: iso porosidad, iso volumen, iso concentración, etc.

2. Mapa Estructural

El mapeo estructural es la identificación y caracterización de una expresión estructural, incluyendo fallas, pliegues y lineamientos. Las estructuras subsuperficiales pueden indicar la ubicación potencial de hidrocarburos y su estudio se basa en prospección sísmica.

Entonces, un Mapa Estructural es un tipo de mapa del subsuelo que representa la forma de un horizonte geológico (como puede ser una falla, el techo o la base de una formación, grupo o capa, u otra estructura geológica).

Para hacerlo se utilizan curvas estructurales (así como el mapa topográfico se vale de curvas de nivel). Las curvas estructurales son líneas que resultan de la intersección entre un plano horizontal y la superficie de la base o techo del horizonte representado. O sea que unen puntos de igual cota medida desde un plano de referencia. El plano de referencia puede coincidir con el nivel medio del mar.

El siguiente corte ilustra el concepto de plano de referencia:

Si la estructura está por encima del plano de referencia, los valores de las curvas de nivel serán positivos. En cambio, si la estructura está por debajo del plano de referencia, los mismos serán negativos. Este último es el caso de la figura siguiente:

Plano estructural del techo de la formación de arenisca, plegada con forma de anticlinal. Obsérvese que la parte más elevada de la misma es la más cercana al plano de referencia (nivel del mar), o sea que tiene la curva con menores valores negativos. ¿Cómo sería el mapa si la estructura estuviera por encima del nivel del mar?

A veces puede representarse más de un horizonte geológico en el mismo mapa. En la siguiente figura se ven dos mapas superpuestos, uno del techo de la Formación Stone Corral (líneas de puntos), y otro al techo de la Formación Lansing (líneas sólidas), correspondientes al Yacimiento Hickman en Kansas, USA.

¿Qué tipo de estructura están representando estos mapas? ¿Anticlinales, sinclinales, fallas?

Las petroleras usan frecuentemente representaciones en colores para destacar los cambios de cota entre curvas. Por ejemplo, la siguiente figura muestra el mapa estructural al tope de la Fm. Tordillo, en Neuquén (extraído de Relatorio del XVIII Congreso Geológico Argentino). En este caso el color blanco representa los puntos más elevados y el violeta los más bajos.

O este otro caso, en el cual se puede observar un mapa estructural al tope de la Fm. Tordillo en otro punto de la cuenca neuquina (tomado del Relatorio del XVIII Congreso Geológico Argentino):

3. Corte Estructural

Los cortes estructurales muestran un perfil extraído en una dirección determinada sobre un mapa estructural. La mecánica para realizarlos es la misma que se utilizar para realizar un corte topográfico. En las siguientes figuras se pueden observar cortes realizados sobre los mapas estructurales al tope de las Formaciones Lansing y Stone Corral.

Obsérvese cómo la Fm. Lansing presenta un pliegue anticlinal en esta posición, mientras que la Fm. Stone Corral presenta un anticlinal y un sinclinal adosado. Si hiciéramos el corte más al Norte, el sinclinal sería más notable.

4. Mapa Isopáquico

Como ya se mencionó en la introducción, cualquier variable que tome valores en distintas posiciones de una formación puede ser mapeada. Una de esas variables es el espesor de una formación, grupo o capa, y el mapa resultante se denomina mapa isopáquico.

Entonces, el mapa isopáquico es un mapa que representa los espesores de un horizonte geológico, mediante curvas de iso-espesor cuyo nombre es curvas isopacas.

La siguiente figura muestra el mapa isopáquico del Miembro La Tosca de la Fm. Huitrín. Obsérvese que tiene un espesor máximo de entre 18 y 20 metros, y un mínimo de 0 metros dentro del área estudiada.

El siguiente corte muestra permite visualizar las variaciones de espesor a lo largo de la línea de corte.