Estratigrafía y Sísmica 3D en Yacimientos de Aguas Profundas

Sep 03, 2025

Estratigrafía y Sísmica 3D

en Yacimientos de Aguas Profundas

La caracterización exitosa de yacimientos en aguas profundas se basa en una integración rigurosa de datos sísmicos 3D de alta calidad, registros de pozos, núcleos y modelos geológicos conceptuales Fig. 1.

Reinaldo Sánchez

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El objetivo es construir un modelo sedimentario-estratigráfico detallado de la distribución y geometría de estos cuerpos de arena (reservorios) y las rocas sellantes, que permita implementar estrategias de explotación y, un plan de desarrollo que asegure la máxima recuperación económica de las reservas de estos yacimientos de agua profunda.

Prácticas Claves

Integración de Datos: Combina siempre la interpretación sísmica con la información de los pozos. Los registros de pozo (Gamma Ray, Resistividad y Densidad-Neutrón/DPHI-NPHI, entre otros) y los núcleos (siempre y cuando sean lo suficientemente largos para calibrar con la resolución sísmica) son cruciales para calibrar la sísmica y validar las interpretaciones de facies.
Adquisición y Procesamiento Sísmico de Alta Calidad: Utilizar sísmica 3D de última generación con alta resolución y alto ancho de banda. Los flujos de trabajo de procesamiento sísmico modernos (ej., pre-stack depth migration) son esenciales para obtener imágenes del subsuelo precisas y de detalle en los sistemas de agua profunda.
Análisis de Atributos: El empleo, combinación y análisis de una variedad de atributos sísmicos (coherencia, descomposición espectral, amplitud, sweetness etc.) para identificar características sutiles y heterogeneidades dentro de los cuerpos del yacimiento.
Modelado Geológico: Construye modelos de facies, de propiedades (porosidad efectiva/ PHI, volumen de arcilla/ Vsh y permeabilidad) y estructurales 3D, que reflejen el entendimiento geológico del sistema deposicional, permitiendo una mejor estimación de volumen e implementar planes y esquemas de explotación y desarrollo, así como de recuperación de estos yacimientos.

Fig. 1 a) Caracterización geológica de un abanico submarino (yacimiento). Chao, Zen et al. 2022 b) Modelo de facies y petrofísicos claves en la construcción del modelo geológico de un lóbulo turbidítico. Modificado Urdaneta, Iván. 2025 LinkedIn.

Patrones de deposición y Facies en Ambientes de Aguas Profundas.

Los sistemas de aguas profundas están dominados por la sedimentación de turbiditas, que son flujos de sedimentos densos que viajan influenciados por la gravedad (desde el cañón submarino hasta el fondo la cuenca). Estos flujos crean patrones de deposición y facies característicos Fig. 2.

Principales Patrones de Deposicionales

Sistemas de Canales y Diques: Son los principales conductos para el transporte de sedimentos. Los canales tienen geometrías sinuosas o rectilíneas en el subsuelo (tipo de sedimento y tamaño de grano), y están flanqueados por montículos de diques de rotura (levees), que son depósitos de grano fino.
Lóbulos y Abanicos Submarinos: En la desembocadura de los canales, los sedimentos se extienden formando lóbulos y grandes abanicos submarinos (los abanicos se extienden desde la desembocadura de los cañones submarinos, mientras que los lóbulos lo hacen en la desembocadura de los canales distributarios). Estos son los principales cuerpos de reservorio de arena. Se dividen en zona proximal (arenas más gruesas-pobre reservorio), intermedia (arenas de tamaño medio-buenos yacimientos) y distal (arenas más finas y tabulares son escasos yacimientos). En relación al tipo de sedimento y tamaño de grano se divide en:
- Abanicos arenosos de 10 km de extensión y lóbulos amalgamados y unidades de km en anchura.
- Abanico arenoso-lodoso de 100 km de extensión con lóbulos separados lateralmente y decena en km de ancho.
- Abanicos lodosos de extensión 1000 km, lóbulos aislados y de ancho que llega al centenar en km.

Complejos de Transporte de Masa (MTCs): Son depósitos caóticos formados por deslizamientos o desprendimientos submarinos. No son buenos reservorios y se identifican por una respuesta sísmica desorganizada y discontinua.

Facies Sísmicas y Geológicas Asociadas

Facies de Canal: En la sísmica, aparecen como cuerpos alargados, de alta amplitud, con geometrías de relleno de canal (cóncava). Geológicamente, son arenas de grano medio a grueso (10-15 m de espesor y 200-500 m de ancho, Conin, Bryan, 2021 LinkedIn).
Facies de canal-dique Tienen una respuesta sísmica de menor amplitud, con geometrías de montículos que se adelgazan alejándose del canal (ala de gaviota). Geológicamente, son arenas y lodo con capas delgadas de arena (30-50 m de espesor y 500 a 1500 m de ancho, Conin, Bryan, 2021 LinkedIn)
Facies de Lóbulos/Abanicos: Muestran geometrías lenticulares o de abanico, con amplitud variable que puede ser de alta a baja, dependiendo de la distribución de arena y la saturación de fluidos. Son los mejores reservorios. (Los abanicos son un sistema deposicional que incluye elementos arquitecturales como los canales, diques, lóbulos, etc.).

Facies de MTCs: Tienen una firma sísmica caótica o transparente, sin reflectores internos coherentes.

Facies sísmica de aguas profundas

Fig. 2 Patrones de deposición, facie sísmica y registro en ambientes de Aguas Profundas. Modificado de Lu, Yintao et al 2023.

Atributos Sísmicos Más Usados en Aguas Profundas

Los atributos sísmicos son herramientas poderosas para visualizar e identificar las propiedades litológicas y de fluido presente en yacimiento, facilitando la construcción y entendimiento del modelo geológico deposicional de aguas profundas, su empleo, combinación y análisis Fig. 3, es fundamental para la caracterización de yacimientos de aguas profundas, con el fin de establecer un modelo de simulación que permita implementar esquemas de explotación, desarrollo y de recuperación, a partir de los volúmenes de gas y petróleo rentables económicamente en los yacimientos de agua profunda, entre los atributos más destacados tenemos:

Amplitud & Tranformada de Hilbert: mejora la intensidad del reflector sísmico. Las “manchas brillantes” (bright spots) de alta amplitud son posibles indicadores directos de hidrocarburos, especialmente gas.
Coherencia/Similitud: Mide la continuidad de los reflectores sísmicos. Es extremadamente útil para delinear fallas, bordes de canales y discontinuidades estratigráficas.
Atributo Sweetnees: es un indicador litológico, los altos valores de su paleta de colores en color rojo, señala depósitos arenosos.
Fase instantánea: Ayuda y mejora, a partir del contraste de colores, en la identificación y distribución litológica de las facies presentes (diferentes colores por diferentes litologías)
Descomposición Espectral: Descompone la señal sísmica en diferentes bandas de frecuencia. Permite identificar cambios sutiles en el espesor de las capas (tuning thickness) y puede resaltar los canales delgados y los lóbulos de arena.
Impedancia acústica (AI) relativa: Convierte la señal sísmica en propiedades AI del medio elástico. La AI se correlaciona bien con la litología y la porosidad, permitiendo diferenciar rocas yacimiento de las rocas no reservorio.
Representación de opacidad: a partir del escaneo del cubo sísmico en una ventana 3D, identifica red de fractura sutiles, tendencia de fallas en un cubo sísmico 3D opaco.

Curvatura: Resalta los cambios en la curvatura de los reflectores sísmicos. Es muy eficaz para la detección de fallas sutiles, fracturas y para definir la morfología de los canales y los lóbulos.

Fig. 3 Empleo, combinación y análisis de algunos atributos para la caracterización de yacimientos en aguas profundas: a) coherencia b) sweetness & fase instantánea c) representación de opacidad d) amplitud & transformada de Hilbert. Modificado de Ramzy, Ahmed 2025 LinkedIn.

Conclusiones

La caracterización de los yacimientos de aguas profundas requiere de la integración del dato sísmico 3D en alta resolución y de amplio ancho de banda, registros de pozos y de los modelos geológicos asociados a estos sistemas.
Los atributos sísmicos tales como coherencia, descomposición espectral, entre otros, son utilizados para identificar los patrones deposicionales como canales, canal-dique, lóbulos, etc.
Estos métodos son esenciales para la construcción del modelo de yacimiento de agua profunda, para optimizar la explotación, desarrollo y el recobro económico de los hidrocarburos en estos yacimientos.

Bibliografía

Chao, Zen et al. Characterization of Deep-Water Submarine Fan Reservoir Architecture: AB120 Reservoir in the Campos Basin. 2022.
Lu, Yintao et al. Fine-grained deep-water turbidite gas reservoirs in upper Bengal Fan. 2023.
Urdaneta, Ivan, Facies Modelling Turbidites. 2025. LinkedIn.

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Agradecimiento a José Gil por su idea sobre este tópico, Rafael Alberto Falcón Lira por sus comentarios y correcciones, Bryan Cronin & Ahmed Ramzy por sus excelentes ideas y experiencias que enriquecieron este trabajo, acerca de los yacimientos de aguas profundas.