¿Cómo encuentran los geólogos el petróleo y el gas natural?
Los geólogos utilizan mucha de la información que se le ha presentado en este módulo para localizar rocas que contienen petróleo y gas natural. Primero, los geólogos piensan en dónde se forman el petróleo y el gas, típicamente en rocas como el esquisto, que se forman en ambientes marinos profundos. Por lo tanto, un geólogo comenzaría buscando ambientes deposicionales que contuvieran esquisto rico en materia orgánica. Hay algunas maneras de hacer esto.
Una forma es mirar las rocas expuestas en la superficie de la tierra. Al hacer un mapa geológico y extrapolar lo que encontramos en la superficie a cierta profundidad en la Tierra (típicamente una milla o más), podemos formarnos una estimación razonable sobre qué rocas están debajo y a qué profundidad ocurren. Un problema con esto es que el petróleo y el gas pueden estar muy por debajo de la superficie, y es posible que existan fallas o pliegues por debajo de los cuales no podemos ver en la superficie. Este es un ejemplo de una sección transversal geológica que se hizo a partir de los datos recopilados de la superficie junto con una combinación de muestras de núcleos de perforación, datos geofísicos de pozos (como registros de rayos gamma, densidad y porosidad) y datos sísmicos.
Los núcleos de perforación pueden tener miles de pies de largo y proporcionar una instantánea de lo que existe debajo de un punto en particular. Al perforar varios núcleos a millas de distancia, los geólogos pueden correlacionar las unidades de roca y crear una imagen de lo que existe debajo de la superficie entre los núcleos. Combinar esta información con rocas expuestas en la superficie, que pueden dar pistas sobre la orientación de las rocas a continuación, puede ser una herramienta poderosa para localizar formaciones que contienen petróleo y gas. En áreas donde históricamente se perforaron pozos convencionales, estos registros de pozos más antiguos se pueden usar para identificar y correlacionar las profundidades y espesores de las formaciones de esquisto, lo que puede ser muy rentable en lugar de perforar pozos de evaluación específicos en el esquisto. Una vez que tengas una idea de cuál es el panorama general, puedes averiguar dónde podría estar el tipo de roca en particular que estás buscando.
Una tercera forma de tener una idea de lo que está debajo de la superficie es realizar un estudio sísmico. Recuerde desde el principio de la lección de geología que un sismólogo es un geólogo que estudia los terremotos y las propiedades de las ondas elásticas a través de la tierra. Los terremotos crean ondas naturales que se mueven a través de la tierra, y al registrarlas, los sismólogos pueden estudiar el terremoto en sí, además de las propiedades de las diferentes capas de la tierra. ¡Es en gran parte gracias a los terremotos que sabemos que el núcleo exterior es líquido!
En un estudio sísmico, una onda generada por el hombre se envía a través de la tierra utilizando un camión de percusión, dinamita o simplemente un martillo (cuanta más energía haya en la onda, más lejos irá antes de disiparse). Al igual que las ondas P pueden pasar a través de la totalidad de la tierra (si tienen suficiente energía) y las ondas S no pueden pasar a través de líquidos, diferentes rocas interactúan con las ondas causadas por los camiones de golpes de diferentes maneras. Dependiendo de las propiedades de la roca, la onda del camión puede pasar, reflejarse o alguna combinación de los dos. En un estudio sísmico, habrá una fuente puntual para la ola (el lugar de donde proviene la ola) y una serie de «geófonos» establecidos alrededor de la fuente puntual que «escuchan» los reflejos de las olas cuando regresan a la superficie. El tiempo que tarda la ola en regresar depende de las propiedades de la roca que la refleja y de la profundidad de la roca. Los estudios sísmicos no pueden decirle con precisión qué tipos de roca están debajo de la superficie, pero pueden darle una idea de cuán profunda y gruesa es una formación, así como de la geología estructural debajo de la superficie.
Cada uno de estos métodos para identificar lo que está sucediendo debajo de la superficie de la tierra viene con su propio conjunto de incertidumbres. Averiguar qué está pasando debajo de la superficie es un poco como armar un rompecabezas con los ojos vendados: solo conocemos las formas de las piezas que tocamos, y no podemos ver la imagen completa. Así que para tener la mejor idea de lo que ocurre en el subsuelo es usar todas las herramientas y la tecnología a nuestra disposición para desarrollar un modelo conceptual basado en lo que sabemos. Incluso entonces, la interpretación podría estar faltando información o podría estar equivocada. Los datos sísmicos que se correlacionan con un núcleo u otros datos geofísicos permiten a los geólogos ampliar su interpretación del núcleo para obtener una imagen mucho más amplia sin tener que hacer más perforaciones. La siguiente figura es una sección transversal conceptual generalizada de la distribución de Marcellus shale en el oeste de Pensilvania.