Comportamiento Térmico De Una Roca Shale (Vaca Muerta, Neuquén Argentina): Un Análisis Termogravimétrico y Térmico Diferencial

M.B.EPELE; M. R. GAUNA; E.F. AGLIETTI; A.FLORIDIA; G. SUAREZ; M. CIPOLLONE; M.S. CONCONI; N. RENDTORFF

Bariloche

Congreso; 6to. Congreso de Produccion y Desarrollo de Reservas de Hidrocarburos,; 2016

Instituto Argentino del Petroleo y el Gas

Las rocas shale están compuestas por hidrocarburos y minerales, de los cuales pueden mencionarse como mayoritarios cuarzo, calcita, arcillas y algunos feldespatos. La difracción de rayos X (DRX) emerge como la estrategia adecuada para identificar estas fases minerales, aunque presenta algunas limitaciones, especialmente cuando el tamaño de grano y dominio cristalino son de dimensión nanoscópica como en la mayoría de este tipo de rocas. Las tres primeras fases presentan además procesos de naturaleza termoquímica ampliamente conocidos en el rango comprendido entre temperatura ambiente y 1000°C. La transformación α-β del cuarzo, la deshidroxilación de las arcillas, y la descomposición del carbonato. Estas señales se verán superpuestas a la pérdida de humedad y la combustión del hidrocarburo en cualquier ensayo térmico.Con el objeto de dar contexto a las medidas térmicas llevadas adelante se reportan la composición química, determinada mediante fluorescencia de rayos X y carbono orgánico total (XRF-TOC), la composición mineralógica, estimada combinando la identificación de fases cristalinas y su cuantificación por el método Rietveld (DRX-Rietveld), y una caracterización microsestructural por microscopía electrónica de barrido (SEM) de las rocas motivo de estudio.En el presente trabajo se ha estudiado a escala laboratorio, el comportamiento térmico de una muestra de roca shale (afloramiento de la formación Vaca Muerta, encontrado en la zona de Neuquén) mediante los análisis simultáneos de termogravimetría (TG) y análisis térmico diferencial (ATD) de muestras molidas de roca shale. En particular se ha estudiado el efecto de la rampa de calentamiento en un amplio rango de velocidades comprendidas entre 5 y 100°C/min, observándose efectos importantes en la intensidad y posición de las señales.Cualitativamente se lograron identificar y caracterizar las señales de los cuatro procesos mencionados y cuantificado mediante la TG, los contenidos de arcillas, hidrocarburo y carbonato de calcio. Los resultados fueron correlacionados con las otras caracterizaciones realizadas. El presente trabajo permite vislumbrar las potencialidades de las técnicas termoquímicas para la caracterización de rocas de este tipo.