Modelado comparativo de coeficientes poroelásticos anisótropos efectivos y magnitudes relacionadas para la caracterización de lutitas orgánicas

Abstract

Teniendo en cuenta la creciente necesidad de explorar y caracterizar rocas madre y recursos no convencionales de hidrocarburos, es muy importante contar con modelos efectivos de las lutitas orgánicas para adquirir un mejor conocimiento sobre el comportamiento de los parámetros asociados a este tipo de rocas. En esta Tesis se estudiaron diferentes enfoques y se implementaron dos flujos de trabajo usando herramentas de Física de Rocas, uno basados en la promediación de Backus (1962) (modelo BA) y el otro en la teoría de Ciz y Shapiro (2007) (modelo CS). Estos modelos representan adecuadamente los efectos de anisotropía observados en estos medios y permiten considerar diferentes tipos de relleno poral. Dada la relevancia del contenido de querógeno (o equivalentemente del carbono orgánico total) en este tipo de rocas, utilizamos los modelos para calcular y analizar el comportamiento de las velocidades de las ondas sísmicas según la dirección, parámetros anisótropos de Thomsen y otro tipo de coeficientes, tales como módulo de Young, razón de Poisson y atributos combinados, para fracciones variables de querógeno. Algunos de estos coeficientes son muy útiles para la caracterización geomecánica de las lutitas orgánicas y para el diseño de los procedimientos de fracturación hidráulica. La sensibilidad al contenido de querógeno observada en diferentes atributos sugiere que sería posible estimar estos parámetros formulando y resolviendo problemas inversos asociados. Los modelos fueron calibrados para las lutitas negras, ricas en materia orgánica de la formación Bakken (cuenca Williston, Estados Unidos).