Análisis estratigráfico secuencial de alta resolución y modelado geológico 3D en secciones sedimentarias transicionales y continentales del jurásico inferior o medio del sector sur de la cuenca Neuquina como análogo en la caracterización de reservorios de hidrocarburos

Abstract

La estratigrafía secuencial es una metodología de trabajo basada en el análisis de la variación de la acomodación y su relación con los cambios de aporte de sedimentos (Vail et al., 1977; Posamentier et al., 1988; Galloway, 1989 Catuneanu et al., 2009; 2010; 2011) estableciendo distintos patrones estratales. Las superficies estratigráficas que limitan los distintos cortejos sedimentarios se generan por las variaciones en la relación acomodación y aporte de sedimentos. Así, cada cortejo sedimentario se caracteriza por presentar un patrón de apilamiento específico, en respuesta a los variados cambios referidos. Cuando es utilizada en estudios de alta resolución y con base en las superficies estratigráficas y en los arreglos de facies, la estratigrafía secuencial busca identificar los cambios de patrones de apilamiento en variadas escalas, productos de alternancias de ambientes y de subambientes sedimentarios adyacentes - con menor rango temporal y distribución espacial limitada - hasta de sistemas depositacionales. Gabaglia et al. (2006) sostienen que las variaciones de mayor amplitud temporal influyen en los cambios más frecuentes, estableciendo una jerarquía de los patrones de apilamiento. Analizar las sucesiones sedimentarias bajo la comprensión de los factores controladores de los distintos agentes geológicos responsables de su génesis es el gran aporte de la metodología de análisis secuencial, ya que promueve un carácter predictivo a estos análisis. También, para variaciones de mayor frecuencia temporal, menores espesores y distribución espacial y con contrastes litológicos menos evidentes, este tipo de metodología suele presentar resultados muy prolíficos, especialmente en su aplicación para el desarrollo de campos maduros en la industria petrolera. La metodología de análisis de estratigrafía secuencial de alta resolución (ESAR) permite, a partir de la observación de la variación de los patrones de apilamiento en perfiles verticales, de la geometría del conjunto de cuerpos 2 sedimentarios y de la continuidad lateral de las superficies estratigráficas, definir la evolución temporal/espacial de los distintos subambientes constituyentes de un sistema depositacional específico. Naturalmente, en este contexto, la ya clásica metodología de análisis de facies (Walker, 2006) debe ser previamente utilizada, para que los ambientes, subambientes y sistemas depositacionales sean definidos con precisión. La ESAR, cuando es correctamente aplicada, permite identificar y predecir la distribución espacial de los potenciales reservorios y rocas sellantes a nivel de detalle, y también las heterogeneidades internas de origen depositacional (p. ej., porosidad). La Fm. Lajas, depositada durante el Jurásico Medio de la cuenca Neuquina, ha sido objeto de estudio por distintos autores desde hace varias décadas, en variados sitios geológicos, con diferentes métodos de análisis y escalas de trabajo. Los trabajos de mayor detalle buscaron explicar con mayor profundidad los aspectos sedimentológicos y ambientales de la Fm. Lajas en el flanco norte del anticlinal de Picún Leufú (Gulisano y Hinterwimmer, 1986). En un área más amplia, fueron realizados los trabajos de Zavala (1993 y 1996) bajo la óptica de la estratigrafía secuencial clásica, de media resolución, con identificación de los cambios de sistemas depositacionales y de las secuencias sedimentarias resultantes. En un trabajo más reciente, limitado a la porción oriental del anticlinal de Picún Leufú, en la Fm. Lajas, Arregui et al. (2010) hacen un primer abordaje de análisis estratigráfico-secuencial de alta resolución, identificando superficies y secuencias estratigráficas de diferentes órdenes jerárquicos. La sección estudiada de la Fm. Lajas está ubicada sobre un anticlinal que forma parte de una estructura positiva mayor denominada Dorsal de Huincul (Vergani et al., 1995; Mosquera y Ramos, 2005, 2006; Pángaro et al., 2006, 2009; Ramos et al., 2011). Los referidos afloramientos están localizados 30 km al sur de la ciudad de Zapala, Provincia de Neuquén, Argentina, con un total de 80 km2 de extensión superficial (Fig. 1.1). La estructura anticlinal - el anticlinal de Picún Leufú - presenta una morfología asimétrica, con un flanco sur formado por capas con buzamiento hacia el sur variando entre 40° y 65°, y un flanco norte con inclinaciones de las capas inferiores a los 5°, hacia el norte/noreste. A pesar de la muy buena sección aflorante, poco intemperizada y muy continua lateralmente, el tramo superior de la Fm. Lajas está extensamente cubierto por depósitos recientes. Por esta razón, los análisis de alta resolución y su relación con los otros órdenes 3 jerárquicos, de media y baja frecuencias, solamente pueden ser realizados en el tramo inferior de esta formación. Fig. 1.1 - Mapa de localización del área de trabajo. Además de los trabajos precedentes de recopilación de la información bibliográfica y de las tareas de campo, fue realizado un extensivo trabajo de análisis secuencial de alta resolución de los perfiles litológicos junto a la correlación con los paneles fotográficos. Este trabajo permitió definir e interpretar a partir de las facies y de las superficies identificadas: a) los diferentes ambientes y sistemas depositacionales; b) la evolución temporal y la distribución espacial de los cuerpos análogos a reservorios; c) la jerarquización de secuencias sedimentarias de alta, mediana y baja frecuencias; d) los parámetros numéricos y estadísticos relacionados a las variaciones y la continuidad lateral de las asociaciones de facies, superficies y secuencias estratigráficas de variados órdenes. Definidos los parámetros de variaciones de proporciones de facies y la continuidad lateral de superficies y secuencias (en función de la jerarquía de ambas), fueron confeccionados los modelados de facies 3D de la sección sedimentaria. 4 El objetivo final de la tesis fue comparar los resultados de los distintos modelos de facies en 3D elaborados con la misma sección sedimentaria, bajo diferentes grados de detalle. La presente tesis doctoral demostrará que la estratigrafía secuencial, cuando es utilizada bajo la óptica de la alta resolución, es una herramienta muy poderosa en el desarrollo de los modelos de facies 3D, muy utilizados en la industria de hidrocarburos. La comparación de distintos modelados de facies, construidos con los mismos datos de entrada (input) y distintos parámetros de control, demostrará el aporte dado por la ESAR al carácter geológico del resultado final.