La existencia en la naturaleza de estos yacimientos de hidrocarburos, depende de la coincidencia en el tiempo geológico de los siguientes elementos:
- Una roca madre en la que se han generado los hidrocarburos a partir de acumulaciones masivas de sedimentos orgánicos.
- Una roca almacén compuesta de areniscas o calizas, porosas y permeables, a la que han migrado, dada su movilidad como fluidos, el petróleo y gas natural generados en la roca madre.
- Un sello impermeable, típicamente formado por arcillas o evaporitas que impiden la migración de los hidrocarburos.
- Una trampa efectiva para la acumulación de hidrocarburos.
Estos elementos forman el sistema petrolero en la definición clásica de yacimiento de hidrocarburos.
Por ello, las actividades de exploración e investigación de hidrocarburos requieren la aplicación de tecnologías muy diversas para la realización de estudios geofísicos (aeromagnéticos, gravimétricos y sísmicos) y, en su caso, la perforación de sondeos exploratorios que permitan localizar yacimientos de hidrocarburos cuya explotación resulte técnica y económicamente viable.
De manera genérica, la extracción de hidrocarburos en los yacimientos convencionales se realiza mediante pozos que alcanzan en profundidad la roca almacén, donde se encuentra el hidrocarburo, y a través de los cuales el hidrocarburo asciende de manera natural o mecánica hasta la superficie.
Hoy en día, la evolución de la técnica y el entorno económico, hacen posible la explotación de yacimientos que no se corresponden con los conceptos exploratorios clásicos (hidrocarburos convencionales): roca madre generadora – migración – roca almacén porosa y permeable (reservorio del yacimiento) – roca sello impermeable y trampa estanca, pudiendo llegar a explotarse, directamente, rocas madre de baja permeabilidad.
Cuando en un sistema petrolero no intervienen los elementos típicos del modelo exploratorio clásico, entonces se habla de “yacimiento no convencional”. Entre los diversos tipos de yacimientos no convencionales, se encuentran los yacimientos de petróleo o gas de esquisto (Shale-Oil y Shale-Gas), que se caracterizan por una roca madre productora, rica en hidrocarburos, y en la que no llegó a producirse ningún tipo de migración, por lo que el hidrocarburo, petróleo o gas generado, sigue atrapado en forma de gotas microscópicas dentro de la roca madre, y no puede fluir debido a la baja permeabilidad y porosidad característica de estos yacimientos.
Para la extracción de los hidrocarburos en los yacimientos no convencionales es necesario estimular el pozo mediante técnicas como la fracturación hidráulica de alto volumen, o recurriendo a la perforación de multilaterales desde un pozo principal u otra técnica que consiga aumentar artificialmente la porosidad y permeabilidad de estos yacimientos, con el objetivo de producir caudales y volúmenes que resulten económicos.