Frontier Exploration:

Mega-Fusion de Sísmica 3D en Vaca Muerta*

Un modelo geocelular a escala de cuenca proporciona una herramienta para la identificación de puntos “dulces” en la lutita Vaca Muerta de Argentina, localizada en la Cuenca de Neuquén

Versión libre del artículo original en Inglés por Shihong Chi, Felix Dias and Zakir Hossain, ION Geophysical; Jhon Rivas, independent consultant; and Yijie Zhou, Noble Energy

Junio 24, 2020

 

 

La tectónica de la Cuenca Neuquina de Argentina ha sido estudiada en detalle por muchos autores. El período extensional entre el Triásico Superior y el Jurásico Inferior dio como resultado un sistema de medio “grabens” orientado de noroeste a sureste; y un período posterior de compresión-transgresión, desde el Jurásico Superior dio como resultado un sistema principalmente de fallas inversas y transgresivas de este a oeste. La transtensión relacionada con este período agrega complejidad estructural al área. Del mismo modo, la estratigrafía y las facies de la Formación Vaca Muerta se han estudiado en detalle.

La sísmica 3D mega fusionada muestra claramente las características y geometrías que hacen que la interpretación de los patrones de apilamiento de estratos, sus relaciones estratigráficas y la interpretación de configuraciones internas (p. Ej., Superposiciones y superposiciones) sean mucho más fáciles que antes. Del sudeste al noroeste, se puede observar que las principales tendencias arquitectónicas desde facies de margen de cuenca proximal a través de configuraciones de cuenca central y facies de piso de cuenca distal (Figura 1).

Se identificaron un total de 14 pozos con un conjunto de registros relativamente completo para el análisis petrofísico. Dada la compleja mineralogía de la Formación Vaca Muerta, se utilizó un análisis estadístico mineral. El método incluyó ecuaciones de respuesta de registro para varias herramientas simultáneamente para obtener la mineralogía, el contenido de fluidos y la porosidad total. Los rayos gamma, la densidad, el neutrón y el volumen compresivo sónico y arcilloso estimados a partir de rayos gamma normalizados se utilizaron como curvas de entrada para todos los pozos analizados. Los resultados muestran que la Vaca Muerta es predominantemente caliza, con algunas capas de marga o limolita. El kerógeno se deposita principalmente en la formación inferior de Vaca Muerta con un máximo del 12% del volumen. La porosidad total puede alcanzar hasta un 25% en la Vaca Muerta inferior. La interpretación fue calibrada a los datos centrales.

Inversión Sísmica Post-Stack

Tres horizontes clave alrededor de la formación del objetivo, Top B, Vaca Muerta y Todrillo, fueron interpretados para la vinculación del pozo, la construcción del modelo de fondo y la inversión. La calidad de los datos sísmicos es relativamente buena en la zona objetivo (Vaca Muerta a Todrillo). Sin embargo, este volumen sísmico proviene de diferentes encuestas, y los espectros de diferentes encuestas no están del todo equilibrados, lo que puede afectar los resultados de la inversión.

Todos los pozos dentro del estudio sísmico están vinculados con sísmicos antes de la inversión. La ecuación de Gardner se usa para predecir el registro de densidad de los pozos sin la medición de densidad.

Los resultados de la inversión muestran una coincidencia relativamente buena con los pozos. La Vaca Muerta inferior muestra una impedancia acústica (AI) relativamente baja, que es una respuesta típica de Kerogen. El volumen de AI invertido, junto con los resultados de la interpretación de los registros de pozos, se integran luego utilizando la técnica de modelado geológico para la estimación detallada de las propiedades de la roca.

Geomodelado

Un modelo geocelular representa la geología del yacimiento y la variación vertical y horizontal de los yacimientos en una escala logarítmica detallada. El modelo incorpora el marco estructural 3D, el sistema de depósito conceptual (facies) y las subcapas de yacimientos. Los depósitos y formaciones encima y debajo de los depósitos, que limitan el modelo estructural, se dividen primero en zonas y luego en capas delgadas y en una malla 3D de celdas hasta que las celdas con espesor de rocas puedan simular las propiedades del reservorio. Para cada celda, solo se puede asignar un tipo de litofacies, pero puede almacenar múltiples propiedades de reservorio.

Las celdas cortadas por pozos están pobladas con facies y propiedades de reservorio, utilizando métodos de promedio como la media aritmética. Los valores de facies y las propiedades de una celda cargados de los registros de pozos se distribuyen o interpolan a través de todas las celdas del modelo geocelular según los conceptos de continuidad espacial. La distribución espacial se lleva a cabo aplicando geoestadística, que incluye análisis de datos y algoritmos deterministas y estocásticos. La simulación secuencial de Gauss se aplica para crear volúmenes de propiedades de heterogeneidad que respetan la entrada / salida de datos locales, histogramas y variogramas. Se usaron restricciones de física de rocas y un método de co-ubicación co-ubicado para honrar los datos del pozo y el resultado de la inversión sísmica simultáneamente. Finalmente, el modelo geocelular se pobló con propiedades de rocas petrofísicas y elásticas que se pueden usar para evaluar, desarrollar y gestionar el reservorio.

Se crean dos tipos de geomodelos: uno que usa solo datos de pozo y el otro que usa datos sísmicos y de pozo. Al comparar dos geomodelos, se demuestran valores significativos de la aplicación de datos sísmicos para delinear las propiedades de las rocas en 3D. A partir de los geomodelos a escala de cuenca, se observó que la zona más rica en ricos orgánicos y de alta porosidad se encuentra en la Vaca Muerta inferior de la parte sureste de la cuenca.

Conclusiones

Se realizó un estudio integrado de la Formación Vaca Muerta, Cuenca de Neuquén, utilizando datos sísmicos 3D mega fusionados que cubren aproximadamente 12,000 km cuadrados para estimar el kerógeno, la porosidad y la litología (Figura 2). Se incluyeron cuatro tareas clave en este proyecto: interpretación estructural y estratigráfica regional, análisis petrofísico, inversión posterior al apilamiento y construcción de modelos geocelulares. Las estructuras en 3D de la Vaca Muerta se revelan a partir de la mega interpretación en 3D. Las características estratigráficas a escala regional y las transiciones laterales se han evidenciado por primera vez en un solo volumen.   sísmico.

El modelado geocelular combina los datos de registro de pozos y el volumen de IA invertido junto con la información geológica para producir una descripción detallada de la deposición geológica y la distribución de kerógeno. El modelo geocelular a escala de cuenca proporciona una herramienta poderosa para la identificación de puntos dulces durante la fase de exploración y la estimación de reservas y la planificación de pozos durante el desarrollo del campo.

*NOTA:: Una versión de este artículo técnico fue publicado originalmente en la edición de Junio 2020 de E&P. Suscríbase a la revista E&P here.