Caracterización geoquímico-estratigráfica de formaciones geológicas de subsuperficie a partir de la respuesta de rayos gamma inducida por una fuente radioactiva

Abstract

Se analiza y calibra la composición elemental de las formaciones del subsuelo en el re-servorio Cahuil, cuenca de Magallanes, y rocas adyacentes, seguido de su modelamiento mine-ralógico. Los datos provienen del análisis espectral de rayos gamma de rocas expuestas a pul-saciones de neutrones, registrado por la herramienta ECS en 3 pozos, proporcionado por Schlumberger. El estudio reporta errores porcentuales en la lectura de contenido elemental del ECS comparado con fluorescencia de rayos X a partir de muestras de testigos: 48,9% para SiO₂, 27% para Al₂O₃, 50,6% para CaO, 5% para Fe₂O₃, 94,5% para S y 36,8%. para TiO₂. Para mejorar la precisión de las lecturas ECS, se aplicaron dos métodos de calibración: regresión multilineal (MLR) y regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR), los cuales corrigen las desviaciones respetando las proporciones entre lecturas. Con PLSR, los errores pa-ra Si, Al y Fe fueron de 3,1%, 2,2% y 3,8%, respectivamente, mientras que con MLR fueron de 1,4%, 6,9% y 7,4%. Sin embargo, la calibración no mejoró las predicciones de Ti, S y Ca debi-do a la limitada capacidad de detección y al bajo contenido en las formaciones analizadas. El modelamiento mineralógico basado en curvas calibradas predice la presencia de óxi-dos de hierro, cuarzo, calcita, montmorillonita, illita y feldespatos, cuya composición fue comparada con resultados obtenidos por difracción de rayos X. El contenido de sílice, aluminio y hierro son compatibles con un ambiente inicial de de-positación dentro de una plataforma continental externa con materiales clásticos finos ricos en Al y Fe. Durante la depositación del reservorio, el aporte clástico evoluciona de areniscas cuarcíticas con carbonatos intercalados a una disminución de Al y un aumento de sílice, aso-ciado a la predominancia de cuerpos arenosos. Las arcillolitas sobre el reservorio presentan una tendencia de disminución de sílice y aluminio, reflejando una transición a depósitos más distales y homogéneos. Esto corresponde a un ambiente de sedimentación somero y estable, con menores aportes clásticos y mayor uni-formidad mineralógica en comparación con las capas limo-arcillosas inferiores. Se concluye que la herramienta ECS posee una moderada a aceptable capacidad de de-tección del contenido elemental de las formaciones estudiadas, y que la calibración de las lec-turas permite disminuir ostensiblemente el error, para los elementos mayoritarios.