La exploración es una etapa en la vida del pozo que consiste en un reconocimiento  de una extensa zona geográfica , con probabilidades de encontrar un depósito mineral , para buscar y evaluar la  existencia de inicios de un yacimiento petrolero. 

Esta etapa consiste en la realización de los estudios pertinentes para buscar y localizar los posibles yacimientos petrolíferos o lo que es igual, las acumulaciones de hidrocarburos en volúmenes comerciales existentes en el subsuelo, mediante investigaciones y operaciones necesarias basadas en estudios geológicos, geofísicos, geoquímicos, sismográficos y de perforación, que permiten a los especialistas seleccionar el lugar que consideren más idóneo para perforar un pozo exploratorio. Todo esto se encuentra enmarcado en leyes ambientales y territoriales que garantizan el total respeto al entorno y al planeta. 

Los geólogos(as) priorizan las zonas de mayor prospecto de reconocimiento del área de interés .

A continuación se describen las estructuras de el subsuelo que componen la trampa de un yacimiento petrolero . 

 ROCA SELLO 

Roca sello Es una unidad de roca relativamente impermeable, de baja porosidad y que actúa como una barrera al paso o escape de los fluidos contenidos en los yacimientos. Las lutitas y las evaporitas generalmente constituyen excelentes rocas sello Sistema petrolero El sistema petrolero es un sistema natural, que incluye todos los elementos y procesos geológicos esenciales para que un yacimiento de hidrocarburos exista en la naturaleza. Los elementos esenciales son: la roca generadora, la roca almacén y la roca sello. Los procesos del sistema son la formación de la trampa y la generación, migración y acumulación del hidrocarburo (Figura 1). Todos los elementos esenciales deben darse en tiempo y espacio para que puedan ocurrir todos los procesos que dan origen a la acumulación de hidrocarburos, a esto se le llama sincronía. La ausencia de uno solo de los elementos o procesos elimina la posibilidad de tener un yacimiento de petróleo.

ROCA MADRE 

En geología se denomina roca madre, base rocosa, sustrato rocoso u horizonte R a la roca consolidada bajo las zonas recubiertas por materiales alterados o disgregados, suelos o regolitos, de la superficie de un planeta terrestre, por lo general de la Tierra. Es el horizonte basal de la estructura de un suelo. Cuando la roca madre experimenta la meteorización del subsuelo se forma un saprolito en su límite superior: una zona entre la roca inalterada y el suelo de rocas fragmentadas y meteorizadas no consolidadas.

Una vez extraído el gas natural del yacimiento mediante perforaciones de yacimientos que se localizan en el subsuelo o bajo el mar, generalmente entre 1,5 y 4 km de profundidad, es necesario procesarlo para que pueda ser transportado y comercializado (para lo que se agrega metil-mercaptano para la detección de fugas e impedir su combustión espontánea).

La roca madre es un componente fundamental en la formación y acumulación de hidrocarburos. Generalmente, se encuentra en capas geológicas profundas y está compuesta por materia orgánica, como restos de plantas y animales marinos. Con el paso del tiempo, esta materia orgánica se somete a procesos de enterramiento, presión y temperatura, lo que conduce a la generación de petróleo y gas natural.

El proceso de generación de petróleo es complejo y puede llevar millones de años. La materia orgánica dentro de la roca madre sufre una serie de transformaciones químicas que la convierten en hidrocarburos. Una vez formados, el petróleo y el gas pueden migrar a través de las capas rocosas hasta alcanzar formaciones porosas y permeables, donde se acumulan formando reservorios.

La identificación y comprensión de las características de la roca madre es esencial en la exploración petrolera, ya que nos proporciona información crucial sobre la distribución de los yacimientos de hidrocarburos. Además, entender la geología y la composición de la roca madre nos permite planificar estrategias efectivas para la extracción de petróleo y gas.

GAS 

El gas natural es una mezcla formada principalmente 𝐶𝐻4, y en menores cantidades de 𝐶2𝐻6, 𝐶3𝐻8 y 𝐶4𝐻10. Además, pueden encontrarse gases nohidrocarburos (considerados contaminantes), como: 𝐶𝑂2, 𝐻2𝑆, 𝑁2, 𝐻𝑒, 𝐻2𝑂 entre otros.

Los yacimientos de gas se clasifican de diferentes maneras, pero la más usada es tomando en cuenta el tipo de fluido que contiene (gas seco, gas húmedo, gas y condensados) así como su presión y temperatura iniciales. Todas estas características se muestran en los diagramas de fase. Conocer las propiedades de los fluidos, en este caso las del gas son de suma importancia para modelar y poder predecir el comportamiento de los yacimientos. Algunas de las propiedades que se deben conocer son: el factor de volumen del gas (𝐵𝑔), la viscosidad (𝜇𝑔), la compresibilidad (𝐶𝑔), el factor de compresibilidad (𝑧), etc. Otra parte fundamental para conocer el comportamiento de los yacimientos de gas son los métodos de balance de materia. Dichos métodos nos ayudan a tener una estimación del volumen original, y también nos ayudan a tratar de conocer cuánto del volumen original podremos recuperar. Siempre tomando en cuenta las características del yacimiento, como pueden ser: si es gas seco, húmedo o de gas y condensados, así como si es sobrepresionado, o tiene entrada de agua. Todo esto para elegir el método que más se ajuste a nuestro yacimiento.

El flujo de gas a través del medio poroso se fundamenta en la aplicación de los principios físicos de conservación de la masa, cantidad de movimiento y energía, para describir dichos elementos se implementan algunas ecuaciones, como son: la ecuación diferencial de continuidad de materia, la ecuación de transporte tipo Darcy, la ecuación de difusividad y también tomamos en cuenta los estados de flujo (estado estacionario, pseudo-estacionario y el transitorio).

*Composición del gas:* El gas en las estructuras geológicas puede ser principalmente metano, pero también puede contener etano, propano y otros hidrocarburos.

 *Presión y temperatura:* La presión y la temperatura en la perforación son críticas para determinar cómo se comportará el gas. Altas presiones pueden indicar una acumulación significativa de gas, pero también pueden presentar riesgos de seguridad.

 *Riesgos de explosión:* El gas puede acumularse en la perforación y, si no se maneja adecuadamente, puede causar explosiones peligrosas. Se deben tomar medidas de seguridad, como el uso de sistemas de prevención de explosiones y la ventilación adecuada.

*Pruebas de formación:* Se realizan pruebas para evaluar la cantidad y la calidad del gas presente en las estructuras geológicas. Estas pruebas ayudan a determinar el potencial de producción y la viabilidad económica del pozo.

 *Métodos de extracción:* Dependiendo de la composición del gas y las características geológicas, se pueden emplear diferentes métodos de extracción, como la perforación horizontal, la fracturación hidráulica y el bombeo por cavidades progresivas.

*Impacto ambiental:* La extracción de gas puede tener impactos ambientales, como la liberación de metano, un potente gas de efecto invernadero, y la contaminación del agua subterránea si no se maneja adecuadamente.

*Regulaciones:* Las operaciones de perforación de gas están sujetas a regulaciones gubernamentales estrictas para garantizar la seguridad y la protección del medio ambiente. El cumplimiento de estas regulaciones es fundamental para evitar sanciones y daños a largo plazo.

AGUA 

El agua que se encuentra en las capas terrestres es crucial en la perforación petrolera por varias razones. Primero, puede indicar la presencia de reservorios de petróleo: su composición química y su presión pueden revelar la viabilidad de la extracción. Además, el agua es necesaria para ciertas técnicas de extracción, como la fracturación hidráulica. Sin embargo, su presencia en exceso puede representar desafíos, como el riesgo de contaminación del agua subterránea o la dificultad para separar el petróleo del agua durante la producción. Por lo tanto, entender el agua subterránea es esencial para el éxito y la seguridad de la perforación petrolera. se presenta en la figura 3.

La importancia del agua en las operaciones de perforación petrolera:

El agua presente en las capas terrestres puede indicar la presencia de reservorios de petróleo. Su análisis químico y físico puede proporcionar pistas sobre la composición y la viabilidad de los depósitos de petróleo.

En métodos como la fracturación hidráulica, el agua se utiliza para crear fracturas en la roca que permiten liberar el petróleo y el gas atrapados. Sin agua adecuada, estas técnicas no serían efectivas.

Durante las operaciones de perforación, se utilizan grandes cantidades de agua para enfriar los equipos y reducir la fricción. Esto es crucial para mantener la integridad de los equipos y garantizar un funcionamiento eficiente.

El agua se utiliza para controlar la presión en los pozos de petróleo. Se inyecta en el pozo para contrarrestar la presión del petróleo y el gas, lo que ayuda a prevenir el colapso de la formación rocosa y a mantener la estabilidad del pozo.

Durante las operaciones de perforación, se deben gestionar adecuadamente las aguas residuales y los fluidos utilizados para evitar la contaminación del agua subterránea y superficial. El conocimiento de la hidrogeología local es fundamental para mitigar cualquier impacto ambiental negativo.

El agua en las capas terrestres es esencial para el éxito de las operaciones de perforación petrolera, ya que no solo proporciona información crucial sobre los reservorios de petróleo, sino que también facilita las técnicas de extracción, garantiza la seguridad de los equipos y ayuda a proteger el medio ambiente

petróleo

El petróleo es un recurso natural compuesto principalmente por hidrocarburos, que son moléculas formadas por átomos de carbono e hidrógeno. Es un líquido viscoso, de color oscuro, que se encuentra en depósitos subterráneos y se utiliza como fuente de energía primaria en diversas aplicaciones, como el transporte, la generación de electricidad y la producción de productos petroquímicos. se presenta en la figura 4

*Componentes del petróleo:*

   El petróleo está compuesto principalmente por hidrocarburos, que pueden ser de tres tipos:

   - Hidrocarburos saturados: como los alcanos, que tienen enlaces simples entre los átomos de carbono.

   - Hidrocarburos insaturados: como los alquenos y alquinos, que tienen enlaces dobles o triples entre los átomos de carbono.

   - Hidrocarburos aromáticos: como el benceno, que tienen una estructura cíclica.

*Características del petróleo:*

   El petróleo puede variar en densidad, viscosidad, color y composición química dependiendo de su origen y ubicación geográfica. Además, puede contener impurezas como azufre, nitrógeno y metales, que afectan su calidad y su uso final.

*Origen del petróleo:*

   El petróleo se forma a partir de la descomposición de materia orgánica, como restos de plantas y animales marinos, que se acumula en el fondo de antiguos océanos y lagos. Con el tiempo, esta materia orgánica se entierra bajo capas de sedimentos y se somete a altas presiones y temperaturas, lo que da lugar a la formación de petróleo y gas natural.

*Importancia del petróleo en la exploración geológica:*

   El petróleo desempeña un papel fundamental en la exploración geológica debido a que su presencia indica la existencia de depósitos de hidrocarburos. Los geólogos utilizan diversas técnicas, como la interpretación de datos sísmicos, el muestreo de rocas y el análisis geoquímico, para identificar y evaluar la viabilidad de los yacimientos petrolíferos. El conocimiento detallado de la geología del subsuelo es crucial para la exploración exitosa y la explotación sostenible de los recursos petrolíferos.

El petróleo puede causar una serie de problemas tanto ambientales como sociales.

*Problemas causados por el petróleo:*

*Derrames de petróleo:* Los derrames de petróleo pueden ocurrir durante la extracción, el transporte o la producción de petróleo y sus derivados. Estos derrames pueden tener graves consecuencias ambientales, afectando a la vida marina, los ecosistemas costeros y las comunidades que dependen de ellos.

 *Contaminación del agua:* El petróleo derramado en el agua puede contaminar ríos, lagos y océanos, afectando a la fauna acuática y a los ecosistemas acuáticos en general. Además, puede contaminar las fuentes de agua potable, poniendo en riesgo la salud humana.

Es importante que las personas comprendan varios aspectos sobre el petróleo para tomar decisiones informadas y contribuir a un uso responsable de este recurso.

 *Origen y formación:* Entender cómo se forma el petróleo a partir de la descomposición de materia orgánica a lo largo de millones de años, y cómo se encuentra en depósitos subterráneos.

*Importancia y usos:* Conocer la importancia del petróleo como fuente de energía primaria en la sociedad moderna, utilizado en el transporte, la generación de electricidad, la producción de productos petroquímicos y otros sectores.

 *Impacto ambiental:* Estar al tanto del impacto ambiental negativo asociado con la extracción, producción y consumo de petróleo, incluyendo la contaminación del aire, el agua y el sue…

*Tecnologías de extracción:* Comprender las diferentes tecnologías utilizadas para la extracción de petróleo, como la perforación en tierra y mar, la fracturación hidráulica (fracking) y la recuperación mejorada de petróleo, así como los impactos ambientales y sociales asociados con cada método.

*Transporte y almacenamiento:* Conocer los métodos de transporte y almacenamiento de petróleo, incluyendo los oleoductos, los buques petroleros, los tanques de almacenamiento y las instalaciones de refinación, y los riesgos de derrames y contaminación asociados con cada uno.

*Precio y fluctuaciones del mercado:* Entender cómo los precios del petróleo son determinados por la oferta y la demanda a nivel mundial, así como por factores geopolíticos, económicos y ambientales, y cómo las fluctuaciones en los precios pueden afectar a la economía y a los consumidores.