GEOLOGY II - SALT

Formación de depósitos de sal:

La sal se forma generalmente en dos ambientes. El primero, el más importante será el ambiente oceánico. Específicamente durante las épocas pérmica y terciaria en grandes cuencas marinas empezó una extensa precipitación de sales. La teoría de las barreras explica este evaporación por el cierre total o parcial de un brazo del océano. Sí el clima es árido o semiárido la taza de evaporación es mayor que la recuperación. Paulatinamente se aumenta la concentración de las sales en el agua y finalmente la sal tiene que precipitarse. Los enormes espesores y la ciclicidad de los depósitos pérmicos de sal apuntan a un proceso de múltiples fases

 

 

Las evaporitas aparecen en ambientes donde la salinidad de las aguas es superior a la normal, indicando como "salinidad normal" la salinidad promedio de los océanos o mares actuales (35g/l). Cuando la concentración de las sales aumenta se pasa de un ambiente marino normal a un ambiente penesalino (Nivel de salinidad intermedio entre marino normal e hipersalinas que oscila entre 72-352 ppm).

 

 

 

Las rocas evaporíticas son clasificadas basándose en su composición mineralógica y por lo tanto química. En esta forma las rocas evaporíticas pueden estar divididas en cuatro grandes grupos que son: carbonatos, sulfatos, cloruros y bromuros.

Carbonatos: calcita (CaCO3), dolomita (CaMg(CO3)2) y magnesita (MgCO3).

Sulfato: anhidrita (CaSO4) y yeso (CaSO4 2H2O).

Cloruros: halita (sal de mesa) (NaCl), silvita (KCl) y carnalita (KMgCl36H2O).

Boratos: bórax (Na2B4O5 (OH)4 8H2O).

 

 

 

 

Las evaporitas aparecen en ambientes donde la salinidad de las aguas es superior a la normal, indicando como "salinidad normal" la salinidad promedio de los océanos o mares actuales (35g/l). Cuando la concentración de las sales aumenta se pasa de un ambiente marino normal a un ambiente penesalino (Nivel de salinidad intermedio entre marino normal e hipersalinas que oscila entre 72-352 ppm). 

 

 

Formación de un domo de sal:

El bajo peso específico de la sal y la deformación plástica son los dos factores más importantes que empujan un movimiento de grandes masas de sal hacía arriba. Lentamente la sal se busca una manera para subir. Generalmente a lo largo de estructuras tectónicas (fallas por ejemplo) la sal encuentra un sector débil, que permite una expansión hacía arriba.
Los domos de sal tienen una estructura interna sumamente complicada, específicamente un fuerte plegamiento. También el sector de contacto con las rocas más jóvenes se ve intensamente afectado por las fuerzas de la subida de la estructura.

 

 

Según estudios geomecánicos realizados en el Golfo de México se determinó que la velocidad a la que se mueve la sal depende de la profundidad a la que se encuentra, la temperatura de la formación, la composición mineralógica, contenido de agua y la presencia de impurezas tales como arcillas. De estos estudios se pudo observar que los cloruros y sulfatos de sales que contengan agua como la carnalita y la silvita son los más móviles, que la halita es relativamente lento su movimiento, y que la anhidrita y los carbonatos (calcita, dolomita) son esencialmente inmóviles.

El exceso de movimiento que se observó en los estudios realizados en el Golfo de México fue de hasta 1 pulgada / hora. 

En contraste, para sales denominadas como una sal "limpia" (halita) no muestra ningún movimiento, es prácticamente inmóvil, cabe aclarar que la movilidad está fuertemente afectada por las condiciones de temperatura, contenido de agua y presión a la que se encuentra.

Ventajas en la perforación de sal 
La sal de hecho proporciona una serie de ventajas para la perforación: 



 

(1). Tiene un gradiente de fractura (Gf) mucho mayor al gradiente de sedimentos adyacentes para una determinada profundidad. 
(2). La ventaja de perforar en la sal, es la capacidad de reducir significativamente el riesgo de situaciones de control. 
 

 Desventajas en la perforación de sal 

La sal también tiene tres desventajas principales:

(1). Es una formación mucho más difícil para ver por métodos sísmicos. 
(2). La presión de los poros de las formaciones inferiores son elevadas. 
(3). La dureza de la sal hace difícil el control direccional. 

 Variaciones en el agujero (Descalibre de pozo) 
Una mala selección de las propiedades del lodo de perforación en el caso del lodo base agua pueden crear diferentes diámetros en el pozo por efecto de la disolución de las paredes de la sal causando problemas en el asentamiento de la tubería de revestimiento, al finalizar la etapa por tener un agujero mal configurado, (fuera de calibre) que aunque la afluencia de la sal podría estabilizar se debe considerar que la estructura no tiene la misma composición mineralógica en las distintas profundidades lo que podría provocar que algunas partes permanezcan inmóviles lo que deja un pozo irregular, lo que acarrearía serios problemas en la cementación primaria de la TR aumentando los costos de la perforación al tener que realizar cementaciones forzadas. 


El cierre de la sal aumenta la carga sobre la tubería de revestimiento y el cemento ya que ambos deben ser capaces de resistir las fuerzas aplicadas por la sal que se expande radialmente en algunas ocasiones no homogéneamente y aprieta el pozo, como se muestra en la Fig.3.4, por lo que se deben considerar estas condiciones en el diseño de asentamiento de las tuberías de revestimiento (TR) considerando una resistencia al colapso alta.