History the origin, evolution, migration and stock of hydrocarbons in the Sabinas Basin, (NE Mexico): Implication in the integration to petrography, geochemical and geophysics studies in the numeric models 1D, 2D and 3D

El objetivo principal de este trabajo, fue el estudiar los fenomenos que influyen, sobre la variacion con el tiempo de la composicion de gases (CH4-CO2-H2S), durante la explotacion industrial del gas, en el campo Florida-Minero, del Bloque Pirineo de la Cuenca de Sabinas en Mexico. Entre el Jurasico Tardio y el Cretacico, la Cuenca de Sabinas en el Noreste de Mexico, fue un importante deposito de sedimentos, formados principalmente por rocas siliclasticas carbonatadas, ricos en materia organica de origen marino y continental (predominante). Esta cuenca es actualmente un importante productor de gas metano en la region, y las rocas madres mas importantes, muestran una sobre madurez, producto de un sepultamiento profundo que alcanzo hasta los 8 km. Variaciones de flujo de calor importantes durante el enterramiento fueron la razon principal por lo que la cuenca produce solamente gas seco. Los efectos diageneticos influyen en el funcionamiento del sistema petrolero y son atribuidos en gran parte al up-lift de la Orogenia Laramide (49 - 24 Ma). Estos efectos en relacion con la circulacion de fluidos son productos de reacciones de tipo TSR, los cuales son estudiados en detalle en este trabajo. Con el fin de comprender mejor, la evolucion geoquimica de la formacion, migracion y almacenado del gas, y de evaluar la historia diagenetica especificamente del bloque Pirineo, este trabajo se desarrollo, utilizando un modelado geoquimico (1D, 2D), y geometrico 3D. Para calibrar los modelos en temperatura y presion se utilizaron en conjunto datos geoquimicos y geofisicos. Los tecnicas geoquimicas y de observacion para realizar esta investigacion fueron las microscopias; optica, electronica de barrido y rayos X, asi como el analisis Rock-Eval 6, dC13 gas, dC13 y dO18 sobre las rocas. Los resultados de estos analisis en conjunto con las observaciones y estimaciones de la termometria y espectrometria Raman, aplicado a inclusiones fluidas, permitieron definir mejor las etapas de migracion de hidrocarburos y la cronologia de la carga de los almacenes. Los modelos geoquimicos fueron calibrados utilizando en una primera etapa, el %Ro y el BHT, y en una segunda etapa la presion/temperatura de las inclusiones fluidas, que representan las condiciones termodinamicas de los fluidos en el momento de la migracion. Asi en funcion de los resultados obtenidos, podemos definir dos hipotesis; - una sobre el cracking primario del kerogeno sin migracion de petroleo antes del uplift, y - un cracking secundario con migracion de gas durante y despues del uplift, esto para la roca madre mas importante La Casita. Este fenomeno de up-lift provoco una erosion calculada, entre 1.2 y 2.2 Km. A esta epoca, el sistema de fallas permanecio funcionando como ruta de migracion de aceite, y estos se almacenaron en los reservorios superiores, que posteriormente por efectos de la erosion desaparecieron. La utilizacion de un modelo geoquimico en 2D, fue determinante para inferir en la velocidad de sedimentacion y asi conocer teoricamente el TOC inicial preservado. La aplicacion de una cinetica mixta para producir CH4 y CO2, fue posible al aplicar dos cineticas que coinciden con el comportamiento de la materia organica en la cuenca (TIII, Pepper y Corvi, 1995; CO2, IES, 1993). Esto permitio, poder estimar el potencial petrolero inicial de las rocas madres y la evolucion del sistema petrolero, en particular para la historia de formacion y acumulacion del aceite. Despues del Cretacico Medio, el aceite entrampado en la Formacion La Casita comenzo su transformacion en gas. La fracturacion producto del up-lift permitio un degazage de CO2 de origen magmatico y este en conjunto con el CH4 acumulado migro con una circulacion de agua. Los almacenes de estos gases se encuentran en trampas anticlinales, explotados actualmente. Cabe senalar que la existencia de aceite en inclusiones fluidas en afloramientos minerales de fluorita en las cercanias a las fallas La Babia y San Marcos, se interpreta de acuerdo a los resultados del modelo como aceite migrado durante el up-lift, durante el cracking primario de otra roca madre, como la Formacion La Pena. La interpretacion de secciones sismicas 2D, se utilizo en la construccion de modelos geoquimicos 1D - 2D y geometrico 3D. Los resultados de estos modelos son confirmados y comparados con los datos de produccion. Estos recursos permitieron establecer una historia coherente de la diagenesis para el bloque Pirineo. De acuerdo a los modelos, existen reservorios de gas no reportados en los informes, esta afirmacion esta sostenida, por los estudios petrograficos y geoquimicos de 27 muestras de nucleos para 4 pozos exploratorios, asi como 162 muestras de esquirlas de 15 pozos. Este trabajo muestra la combinacion de los recursos petrograficos, geoquimicos y geofisicos, para realizar la construccion de un modelo integral de cuenca (1D-2D y 3D), permitiendo proponer una reconstruccion regional del sistema petrolero. En este estudio se observo la existencia de fenomenos de sulfato reduccion, que provocan la transformacion de las rocas almacen en sellos y viceversa, asi como la produccion de CO2 y H2S, en funcion de las interacciones agua-roca.