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Caracterización sísmica de las turbiditas del Miembro Chapapotal a
partir de Simulación Gaussiana Truncada
Seismic characterization of the Chapapotal Member turbidites by Truncated
Gaussian Simulation
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18149042
Recibido: 2025-10-25 Aceptado: 2025-11-30
González Figueroa, Rosa María
1
Correo: gonzalezf.rosa@gmail.com
Orcid: https://orcid.org/0009-0002-1970-7973
Resumen
En el campo JUSEPÍN, las turbiditas del Miembro Chapapotal (Formación Carapita) constituyen
un objetivo de interés exploratorio en áreas vecinas a un yacimiento con distribución de arenas
compleja, por lo cual, requiere un análisis cuantitativo, a partir de datos de amplitud sísmica. El
estudio contempló la caracterización de areniscas de origen turbidítico mediante técnicas de
inversión acústica, redes neuronales no supervisadas y el método estocástico para la obtención
de variables categóricas, Simulación Gaussiana Truncada. La metodología aplicada resultó en
un cubo de impedancia acústica, que resalta características estratigráficas, un modelo
tridimensional de facies sísmicas, que se asocia a propiedades de roca y a modelo de
electrofacies, que permitió la identificación de geocuerpos y un modelo tridimensional de facies.
Los cuerpos arenosos identificados se encuentran distribuidos en toda el área y al tope del
Miembro Chapapotal, que soportan la prospectividad exploratoria y la apertura de base de
recursos en el campo JUSEPÍN.
Palabras clave: Turbiditas, inversión acústica, Simulación Gaussiana Truncada
Abstract
In the JUSEPÍN field, the turbidites of the Chapapotal Member (Carapita Formation) constitute an
exploration target in areas adjacent to a reservoir with complex sand distribution, requiring
quantitative analysis using seismic amplitude data. The study aims characterization of sandy
facies of turbidite origin by acoustic seismic inversion techniques, unsupervised neural networks
and a stochastic method for categorical variables definition, defined as Truncated Gaussian
Simulation. The applied methodology resulted in an acoustic impedance volume, highlighting
stratigraphic characteristics, a three-dimensional seismic facies model, associated with rock
properties and an electrofacies model, which allowed the identification of geobodies and a three-
dimensional facies model. The identified bodies of sand facies are distributed throughout the area
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Ingeniera geofísica, Mg. en Ciencias de la Tierra. Ejecutiva de Exploración y Estudios Integrados de Yacimientos,
Petróleos de Venezuela, S.A., Maturín, Venezuela.
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and particularly at the top of the Chapapotal Member supporting exploration prospects and the
opening of the resource base in the Jusepín field.
Keywords: Turbidites, acoustic seismic inversion, Truncated Gaussian Simulation.
Introducción
La columna estratigráfica del campo JUSEPÍN, se encuentra definida por sedimentos desde
el Cretácico hasta el Plio-Pleistoceno, de acuerdo con el Código geológico de Venezuela (1998),
donde se identifica la Formación Carapita, que ha sido descrita como una lutita fosilífera de origen
marino depositada en condiciones neríticas y batiales, desarrollada como consecuencia de la
subsidencia flexural de la cuenca entre el Oligoceno y el Mioceno Medio. La sucesión monótona
de lutitas contiene cuerpos de arena dispersos que, en el área de JUSEPÍN (Norte de Monagas),
se conocen como el Miembro Chapapotal. Estos depósitos, de origen turbidítico, han sido
descritos como una sección de lutitas con intercalaciones variables de conglomerados
polimícticos y areniscas líticas con abundantes fragmentos de areniscas y calizas re-trabajadas
de edad cretácica (Sánchez et al., 2010).
La depositación del Miembro Chapapotal se encuentra controlada al Norte por el alto
estructural de Pirital, sobre el cual se acuña y desaparece por truncación y, al sur, por el alto del
Furrial, con presencia de turbiditas de talud en zona proximal, con mejor calidad de sedimento y
mayor desarrollo de arenas al tope del mismo.
El Miembro Chapapotal muestra, como es característico de este tipo de sedimentación,
heterogeneidad con cambios laterales y verticales de facies entre canales submarinos, barras
entre valles incisos y abanicos abisales (Rivas et al., 2018). Usualmente, los sistemas de
turbiditas presentan distribuciones de arena complejas, por lo que, según Avseth (2000), las
descripciones de yacimientos basadas en análisis convencionales de datos sísmicos y perfiles
de pozos, son poco certeras en estos ambientes sedimentarios.
Tal como lo indican Falivene et al. (2006), las heterogeneidades sedimentológicas que
afectan la producción de hidrocarburos suelen ocurrir a escala subsísmica y con un
espaciamiento menor al de pozos. De esta forma, surge la necesidad de emplear técnicas de
análisis cuantitativos, a partir de datos de amplitud sísmica, para revelar unidades de yacimientos
en estos sistemas complejos. Por lo tanto, se propone el uso del método geoestadístico
Simulación Gaussiana Truncada para establecer modelos probables de facies sedimentarias en
el Miembro Chapapotal.
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1. Fundamentos teóricos
1.1. Simulación Gaussiana Truncada
Método estocástico para la obtención de variables categóricas a partir de una función
gaussiana continúa y aleatoria que es truncada por una serie de umbrales, tal como lo señala
Deutsch, (2002). De esta forma, permite simular, directamente, litofacies a partir del uso de
parámetros de corte para la división de un campo gaussiano aleatorio.
Con este método, las variables cualitativas (facies sedimentarias) son transformadas a
valores numéricos a través de una función indicadora, donde todas las facies son obtenidas
simultáneamente a través de la intersección de una función gaussiana aleatoria con una serie de
umbrales. Finalmente, los intervalos numéricos obtenidos, correspondientes a los indicadores de
cada facie, son transformados nuevamente al dominio cualitativo (Beucher y Renard, 2016).
2. Metodología
Se aplicó una metodología orientada a la identificación de facies arenosas y su propagación
tridimensional en el Miembro Chapapotal, Formación Carapita, que consiste en cinco pasos:
generación de modelo estructural, inversión sísmica, análisis de atributos sísmicos, análisis
estadístico de distribución de facies sísmicas y sedimentarias y simulación tridimensional de
facies sedimentarias.
2.1. Generación de modelo estructural
Se realizó una interpretación estructural de la Formación Carapita en los horizontes
asociados al tope de la misma y el tope y base del Miembro Chapapotal, donde se pueden
identificar altos estructurales al norte y al sur, con rumbo suroeste-noreste, que representan los
límites del Miembro Chapapotal en el campo JUSEPÍN, tal como lo referencia Duerto (2007).
Adicionalmente, se identifica una profundización de los horizontes hacia el este del campo y un
conjunto de fallas inversas alineadas en sentido suroeste-noreste, cuyos desplazamientos por
salto de fallas no representan límites sellantes y no generan segmentos aislados en el área en
estudio.
2.2. Inversión sísmica
A partir de la definición de los tres niveles estratigráficos de interés (tope de la Formación
Carapita, tope y base del Miembro Chapapotal) y su correspondiente modelo estructural, se
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generó un modelo tridimensional de impedancia acústica de baja frecuencia, que sirvió de base
para generar un cubo de impedancia acústica, a partir de inversión sísmica determinística.
2.3. Análisis de atributos sísmicos
A partir del cubo de amplitud sísmica, se generaron una serie de atributos sísmicos de
amplitud, frecuencia y continuidad, así como una descomposición espectral, a través de cubos
de iso-frecuencia de 15, 25 y 35 Hz, y se desplegaron con la técnica RGB (red, green, blue) entre
el tope y la base del Miembro Chapapotal, que fueron posteriormente evaluados visualmente en
cortes de tiempo (time slices) y cortes proporcionales al horizonte de interés (horizon slices) con
la finalidad de identificar patrones o formas asociables a características sedimentarias.
2.4. Análisis estadístico de distribución de facies sísmicas y sedimentarias
Se obtuvo un modelo tridimensional de facies sísmicas, derivado del análisis multi-atributo
de redes neuronales no supervisadas, al que se asociaron posteriormente electrofacies, que
permitió la identificación de geoformas. Por su parte, se generó un modelo de electrofacies a
partir de redes neuronales no supervisadas que fue soportado por perfiles petrofísicos (volumen
de arcilla y porosidad efectiva) y la descripción de núcleo convencional de un pozo guía. A pesar
de la diferencia en escalas, asociada a la resolución sísmica vertical y de registros eléctricos, la
correlación de estos modelos permitió priorizar facies sísmicas asociables a cuerpos arenosos.
2.5. Simulación tridimensional de facies sedimentarias
Para la propagación de electrofacies a un modelo 3D se aplicó la metodología de
Simulación Gaussiana Truncada en una malla de celdas definida a partir del modelo estructural,
previamente generado. Finalmente, este modelo fue validado con datos de producción y presión
en el área de yacimiento, a través de la correlación entre tendencias de presiones en diferentes
zonas del yacimiento con diversos geocuerpos.
3. Resultados
En consonancia a lo señalado en la literatura y observado en pozos, se observa en el
modelo estructural obtenido, que el tope de la Formación Carapita corresponde a una
discordancia y sus cuerpos arenosos, definidos como el Miembro Chapapotal, aumentan su
espesor en la zona de mayor profundidad, acuñándose la Formación Carapita al Norte del campo.
Se pudo observar correspondencia entre las anomalías de alta impedancia y la ubicación
de dichos cuerpos arenosos, identificados en la respuesta electrográfica y en la descripción
litológica de pozos, distribuidos en todo el campo, tal como se observa en la Imagen 1, donde
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destacan en color rojo las anomalías de alta impedancia y se pueden observar en color negro y
azul, los registros de impedancia acústica y rayos Gamma del pozo, respectivamente. Ambos
registros muestran correlación con lo obtenido por inversión sísmica.
Imagen 1. Sección de impedancia acústica. Se observan los registros de impedancia acústica en color
negro y de rayos Gamma en azul
Fuente: Elaborado por la autora
Del conjunto de atributos sísmicos evaluados destacaron, por el contraste de anomalías
presentado; fuerza de reflexión, frecuencia instantánea, amplitud RMS y evidencia de borde. De
igual forma, la descomposición espectral, desplegada en ventana de 40 ms al tope del Miembro
Chapapotal, ha permitido mejorar la definición de los cuerpos ya identificados en los atributos
analizados previamente y ha hecho visible otros cuerpos, principalmente hacia el Oeste del área
en estudio (Imagen 2).
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Imagen 2. Corte proporcional al tope del Miembro Chapapotal de descomposición espectral (RGB)
Fuente: Elaborado por la autora
Imagen 3. Extracción de facies sísmica en corte proporcional al tope del Miembro Chapapotal
Fuente: Elaborado por la autora
El análisis multi-atributo de facies sísmicas resultó en un cubo de siete facies, de donde se
extrajeron cortes proporcionales a horizontes al tope, medio y base del Miembro Chapapotal, en
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ventanas de 40 ms. En el corte proporcional al tope del Miembro Chapapotal (Imagen 3), se puede
observar correlación entre la ubicación de geoformas alargadas y sinuosas con códigos 0 y 1 de
facies sísmicas.
Por su parte, la clasificación de facies en los pozos, a partir de las curvas de volumen de
arcilla y porosidad efectiva, resultó en las facies; arenisca, arenisca arcillosa, heterolítica y lutita.
Se validó el resultado obtenido en la clasificación de facies del pozo guía con la descripción
litológica realizada a partir de los cortes de núcleo. El corte más somero fue descrito como
areniscas cuarzosas de grano fino a medio, saturadas en petróleo. Por su parte, en el corte de
mayor profundidad se identificaron areniscas de grano fino, subangulares, de escogimiento
pobre, al igual que intervalos de arcilla gris con intercalaciones de arena. De igual forma, se
estudió la correlación entre las facies obtenidas en el pozo guía con las facies sísmicas en la
ubicación del mismo, donde las clases 0 y 1, obtenidas por sísmica, corresponden a las facies
arenosas, mientras que las clases 3 - 6 corresponden a las lutitas.
Adicionalmente, a partir de la relación encontrada entre electrofacies y facies sísmicas,
fueron extraídos geocuerpos correspondientes a las facies sísmicas 0 y 1, que pueden
interpretarse como cuerpos arenosos. En la Imagen 4 se observa en cada color los diferentes
cuerpos obtenidos, por lo que se evidencia la presencia de límites estratigráficos.
Imagen 4. Geocuerpos correspondientes a facies sísmicas 0 y 1
Fuente: Elaborado por la autora
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El modelo 3D de facies obtenido representa lo referenciado en la literatura, en cuanto a la
descripción de las arenas intra-Carapita. Se diferencia una zona correspondiente al tope de la
Formación Carapita, donde predomina la presencia de lutitas, seguido por el Miembro Chapapotal
con presencia de cuerpos de arena delgados, que siguen la tendencia espacial observada en el
análisis de facies y geocuerpos.
Imagen 5. Vista en planta del modelo de facies al tope del Miembro Chapapotal
Fuente: Elaborado por la autora
La Imagen 5 presenta una vista en planta del modelo de facies obtenido, al tope del
Miembro Chapapotal, donde se logran identificar cuerpos alargados que se encuentran alineados
y respetan la influencia de los levantamientos al Norte y Sur del campo. También se evidencia
que el modelo respeta la secuencia de facies indicada, ya que, se observan cuerpos de arenisca
en color amarillo, que aumentan su arcillocidad hacia sus márgenes en colores naranja y ocre,
rodeados de lutitas en color verde como también puede observarse en la Imagen 6, donde se
visualiza la extensión de los cuerpos de arena, al igual que su configuración espacial, que hace
referencia a un ambiente de turbidez con cuerpos delgados, arcillosos y parcialmente conectados,
tanto vertical como lateralmente.
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Imagen 6. Sección N-S del modelo de facies
Fuente: Elaborado por la autora
3.1. Análisis y discusión de los resultados
Se generó un modelo continuo de facies 3D de la Formación Carapita en el campo
JUSEPÍN, con el método de Simulación Gaussiana Truncada, cuya distribución espacial fue
obtenida a través de un cubo de facies sísmicas. Los geocuerpos arenosos identificados se
encuentran distribuidos en toda el área en estudio y al tope del Miembro Chapapotal, donde se
observan cuerpos de mayor espesor y sin intercalaciones con una orientación preferencial en
sentido noroeste-sureste.
El modelo 3D de facies fue validado con datos de producción y presión en el área de
yacimiento. Cuyo análisis en relación a las electrofacies identificadas, permite demostrar que en
efecto hay una clara influencia del carácter estratigráfico del Miembro Chapapotal en su
comportamiento de producción.
Finalmente, tomando en consideración las observaciones de amplitud, frecuencia y
descomposición espectral realizadas, así como el análisis de geocuerpos y el modelo 3D de
facies, obtenidos en el Miembro Chapapotal, se identificaron zonas de interés exploratorio en
áreas adyacentes a los yacimientos del campo Jusepín.
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Referencias
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Deutsch, C. V. (2002). Geostatistical reservoir modeling. Oxford University Press.
Duerto, L. (2007). Shale tectonics, eastern venezuelan basin. London: Royal Holloway University
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Falivene, O., Arbúes, P., Howell, J., Muñoz, J., Fernández, O., & Marzo, M. (2006). Hierarchical
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Rivas, A., Baptista, N., Carvajal, J., González, L., Grifft, A., Hernández, M., Marcano, J., Mariño,
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Venezuela. Gerencia General de Exploración PDVSA.
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Para citar este artículo:
González, R. (2026). Caracterización sísmica de las turbiditas del Miembro Chapapotal a partir de
Simulación Gaussiana Truncada. PetroRenova Indexed, Revista Científica de la Energía. Vol. 2,
núm. 1, enero-marzo, 2026. https://doi.org/10.5281/zenodo.18149042
