Geologia

06/2014 -

Com una roca carbonÓtica pot esdevenir magatzem de petroli?

Les roques calcàries es poden transformar en dolomies, un tipus de roca amb una suficient porositat com per acollir aigua, mineralitzacions o hidrocarburs en aquests espais buits. Bona part de les reserves naturals de petroli i gas es troben en aquest tipus de roca, a força profunditat, de manera que és difícil poder-les estudiar. A la zona de Benicàssim hi ha afloraments de calcàries i dolomies similars a les que contenen hidrocarburs a l’Orient Mitjà, que han estat estudiades i de les quals s’ha recreat el procés de dolomitizació amb simulacions per ordinador.

ReferŔncies

Corbella, M.; Gómez-Rivas, E.; Martín-Martín, J.D.; Stafford, S.L.; Teixell, A.; Griera, A.; Travé, A.; Cardellach, A.; Salas, R. Insights to controls on dolomitization by means of reactive transport models applied to the Benicàssim case study (Maestrat Basin, eastern Spain). Petroleum Geoscience 20(1): 41-54. 2014. DOI: 10.1144/petgeo2012-095.

Una bona part de les reserves naturals de petroli i gas es troben a força profunditat de la superfície terrestre, atrapades en roques de tipus carbonàtic. Les roques calcàries (de composició CaCO3), que sovint es formen en fons marins per l’acumulació de restes biològiques (petxines, closques, coralls, etc.), pateixen compactació i cimentació dels seus components mentre es van soterrant pels nous sediments que es dipositen sobre seu. Així van perdent la granularitat i porositat originals arribant a formar roques ben compactes. Algunes d’aquestes roques es transformen parcialment o total en dolomies (CaMg(CO3)2) quan són afectades per salmorres calentes, aigües molt salines riques en cations i metalls. L’interès del procés de dolomitització de la roca calcària rau en què en pot tornar a augmentar la seva porositat, convertint-la en una roca ‘esponja’, que serà capaç d’acollir aigua, mineralitzacions o hidrocarburs en aquests espais buits en el cas que se n’hagin format en una zona propera.
 
A la zona de Benicàssim (Maestrat) hi ha uns grans afloraments de calcàries i dolomies que recorden les que allotgen hidrocarburs a l’Orient Mitjà, a més de 2.000 metres sota terra. Com que les dolomies profundes costen molt d’investigar directament, utilitzem les que trobem en superfície com a anàlogues de les altres. Per tant, tot i que les roques de Benicàssim no continguin hidrocarburs, l’estudi de com s’han format aquestes dolomies facilitarà entendre on es poden trobar altres jaciments de petroli o gas en aquest tipus de roques i quina és la manera més eficient d’extreure’l.


Figura 1: Afloraments de calcàries i dolomies a la zona de Benicàssim.
 
Després d’haver observat, descrit, cartografiat i analitzat aquestes roques, hem recreat la dolomitizació de Benicàssim amb simulacions numèriques en ordinadors. Ho fem amb programes en els que es poden introduir les característiques de diferents roques i fluids (forma, dimensions, porositat, permeabilitat, composició, temperatura, etc.) i la interacció química i física que pot ocórrer i evolucionar en el temps. Els principals resultats que hem obtingut són: 1) que la capacitat de dolomitizar una roca és molt més alta amb salmorres calentes al voltant de 100 ºC que amb aigües fredes; 2) que per dolomitizar capes alternes de roca calcària cal que hi hagi diferències de permeabilitat (porositat connectada, que permeti la circulació de fluids) entre elles superiors a 100, i 3) que per dolomititzar els nivells de més d’un kilòmetre d’allargada de Benicàssim, el procés havia de durar més d’un milió d’anys amb una salmorra que avançava pels estrats a velocitats d’uns quants metres per any. Aquest treball, a més, il·lustra la utilitat de les eines de simulació de transport reactiu per predir els controls sobre la distribució i connectivitat de dolomies hidrotermals com les de Benicàssim, que són els trets importants a l’hora d’explorar o recuperar hidrocarburs en dolomies.

Mercè Corbella

Departament de Geologia

Merce.Corbella@uab.cat

2020 Universitat Aut˛noma de Barcelona

B.11870-2012 ISSN: 2014-6388