Evaluación de la salinidad del agua subterránea a partir de registros de pozo en un área piloto del Valle Medio del Magdalena, Colombia

Abstract

Existe preocupación por los efectos que la posible explotación de yacimientos en roca generadora traería sobre los acuíferos del Valle Medio del Magdalena (VMM), como el Grupo Real. El Ministerio de Minas y Energía (MME), exige la protección de los acuíferos aprovechables para consumo humano (AACH), aquellos que contienen agua con salinidad o sólidos disueltos totales (SDT) menores a 4000 mg/L. No obstante, no son comunes las determinaciones directas de esta propiedad, especialmente para las aguas subterráneas más profundas. El presente estudio utilizó: 1) registros geofísicos corridos en pozos de hidrocarburos, para la evaluación de la salinidad del agua subterránea, mediante el método del potencial espontáneo (SP), el ratio method (RM) y el método de resistividad porosidad (RP) y 2) métodos geoestadísticos, kriging ordinario (KO), para conocer la distribución espacial de dicha propiedad en cercanías al Campo Yariguí-Cantagallo (CYC).

El método del SP mostró los mejores resultados, con errores relativos entre el 3 y 9% para aguas de formación saladas (vs. 0.71- 22% para el ratio method) y del 25% para aguas subterráneas dulces. El método RP fue aquel que presentó mayores inconvenientes. Las disponibilidad de las mediciones de propiedades del lodo limitaron el uso del método del SP y RM. Los tres métodos indicaron aguas subterráneas salobres (1000-10000 mg/L) y saladas (>10.000 mg/L) en la base del Grupo Real. La salinidad calculada por registros de pozo (mg/L NaCl) para dicha unidad es equivalente a la real desde los 500 mg/L. La Falla de Cantagallo limitó dos zonas. Al oriente, en la Zona 1, la base de los AACH se encontró hacia los -314 m s. n. m. (384 m de profundidad), cerca de esta estructura, profundizándose hacia el SE de la misma, con un promedio de -722 m s. n. m. (792 m de profundidad), al igual que el tope de las aguas subterráneas saladas con un promedio de -850 m s. n. m. (920 m de profundidad). Se postula que la Falla de Cantagallo favorece la recarga de niveles del Grupo Real, por infiltración desde el lecho del rio Magdalena, al norte del CYC, aprovechando el buzamiento que dicha unidad. Los resultados del KO se juzgaron adecuados (error entre 13-18%) tras compararlos con cálculos no involucrados en los algoritmos. La variabilidad de la salinidad fue consistente con la distribución espacial de la misma y con las limitaciones de la información disponible. De otro lado, en la Zona 2, al occidente de estructura, la base de los AACH se encontró hacia los -150 m s. n. m. (220 m de profundidad) limitando el uso de las aguas subterráneas. Se deben desarrollar más estudios para precisar la composición y génesis de las aguas subterráneas saladas y salobres identificadas. El uso conjunto de registros geofísicos corridos en pozos de hidrocarburos, y de métodos geoestadísticos, se constituyen en una herramienta valiosa para evaluar el recurso hídrico subterráneo salobre y salado.

Recently, there has been discussion around the effects that the possible unconventional oil and gas production would bring into the Middle Magdalena Valley`s (VMM) aquifers. The Colombian authorities demand the protection of the usable aquifers for human consumption (AACH), those with salinity or total dissolved solids (TDS) in groundwater lesser than 4000 mg / L. However, direct measurements of this property are scarce, especially for deep groundwater. In this research, we addressed the use of indirect methods, based on (1) calculations using well logs to obtain the groundwater salinity into the Real Group using the spontaneous potential method (SP), ratio method (RM), and the resistivity porosity method (RP), and (2) the application of geostatistical methods, ordinary kriging (OK) to determine the spatial distribution of salinity, near the Yariguí-Cantagallo oilfield (CYC).

The spontaneous potential (SP) method presented the best results, with relative errors of 3-9% for saline formation waters (vs. 0.71 to 22% for the ratio method) and 25% for shallower groundwater. The RM method presented the biggest drawbacks. The readiness of mud properties measurements limited the application of both the SP method and RM. All the methods described above indicated brackish and saline groundwater at the base of the Real Group. The well log derived salinity (mg/L NaCl) for The Real Group, is equivalent to real salinity, from 500 mg / L. Based on these calculations, we differentiated two areas divided by the Cantagallo Fault. To the East, in Zone 1, the base of the AACH was found at -314 m.a.s.l, near the Cantagallo Fault, deepening towards the SE of it, with an average of -722 m.a.s.l. The top of the saline groundwater showed the same behavior with an average of -850 m.a.s.l. Our results suggest that there is a recharge of the Real Group in the northern part of the CYC area, through the Cantagallo Fault, as a consequence of the infiltration of the Magdalena's River bed and the dip that these rocks have at this area. The OK results were considered adequate (error between 13-18%) after comparing them with locations, not included in the algorithm. The salinity variability was consistent with its spatial distribution and with the limitations of the available information. Conversely, in Zone 2, on the west side of the Cantagallo fault, the AACH base was found around at -150 m.a.s.l., limiting the groundwater use. More research needs to be developed done to figure out the composition and genesis of the saline and brackish groundwater. The use of oil well logs and geostatistics are valuable tools for the saline and brackish groundwater resources characterization.