Introducción a los Hidrocarburos Andrea Paola Martínez Ingeniero de Petroleos
¿Qué es el petróleo? petróleo? El petróleo es un líquido inflamable mezcla de hidrocarburos y otros compuestos orgánicos orgánicos que sólo se encuentra bajo la superficie terrestre, terrestre, en formaciones geológicas de hace millones de años. Es el resultado de la fosilización fosilización de materiales orgánicos orgánicos como el zooplancton y algas, que hace millones de años se depositaron en fondos fondos de mares o lagos, y fueron preservados como fósiles. fósiles. Con el paso de los millones de años sufrieron procesos físicos y químicos, debido al calor y la presión. En algunos sitios en que la roca es porosa, asciende hacia la superficie, pero por lo general queda atrapado bajo tierra en yacimientos petrolíferos.
Exploración a i r t s u d n i a r e a l l
o e r d t e s o p s e c o r P
Perforación Producción Transporte Refinación
Exploración
Métodos de exploración •
Exploración geológica: método por el cual el geólogo observa y examina las capas de la corteza terrestre que se ven en la superficie, los tipos de rocas que afloran y sus características de dureza, porosidad, contenido orgánico, edad y condiciones estructurales.
Métodos de exploración •
Exploración geofísica: se basa en que las rocas que constituyen la corteza terrestre poseen diversas propiedades físicas, que permitirán calcular la constitución y profundidad de las rocas del subsuelo. Existen dos herramientas de apoyo fundamentales en este caso: el gravímetro (que mide la fuerza de la gravedad terrestre y proporciona información sobre la naturaleza y profundidad de los estratos); y el magnometómetro (que mide la fuerza magnética de la tierra, registrando variaciones según la naturaleza y profundidad de las capas terrestres)
Métodos de exploración •
Exploración sísmica: consiste en estudiar la estructura del subsuelo mediante la medición del tiempo de tránsito de las ondas acústicas, colocando cargas explosivas en pozos poco profundos especialmente perforados. La sísmica en el mar es básicamente igual a la terrestre. Se trabaja con burbujas de aire cuya explosión es registrada en los barcos geofísicos, los cuales arrastran a poca profundidad los hidrófonos (geófonos) que recibirán las ondas reflejadas. El reconocimiento marino es más rápido y la calidad de información es mejor que en el terrestre.
Etapas de la exploración 1.- Identificación de áreas de interés. Con esta etapa se inicia la exploración en una región virgen o desconocida.
Se trata de una fase preliminar en la que se utilizan métodos indirectos como la geología de superficie (se toman muestras de rocas) o geología de campo, reconocimiento desde el aire (radares y métodos aeromagnéticos y aerogravimétricos) y espacio, geoquímica y geofísica. Esta fase permite identificar áreas con características favorables a la existencia de hidrocarburos en el subsuelo
Etapas de la exploración 2.- Detección de trampas. Cuando ya se detectó el área de interés, se procede a identificar las tramas o estructuras que pudieran contener petróleo.
Para esta fase se utilizan métodos geofísicos de alta tecnología como la sísmica tridimensional (3D) y métodos avanzados de visualización e interpretación de datos. En esta etapa se definen en forma detalla las trampas de hidrocarburos (denominadas prospectos) y se jerarquizan según las reservas estimadas y su potencial valor económico.
Etapas de la exploración 3.- Verificación de la acumulación. Cuando se han identificado los prospectos, se decide dónde perforar los pozos exploratorios, único medio seguro de comprobar si realmente hay petróleo.
Durante esta etapa, el geólogo extrae la información de los fragmentos de roca cortados por la mecha (ripios) detectando estratos (capas) potencialmente productores. La perforación exploratoria es una operación muy costosa y de alto riesgo, tanto por la interpretación geológica, la pericia y el tiempo requeridos, como por los riesgos operacionales que implica. Estadísticamente, de cada diez pozos exploratorios que se perforan en el mundo, sólo tres resultan descubridores de yacimientos.
Termino yacimiento ???
Yacimiento
Arqueológico
Concentración de restos arqueológicos
Paleontológico
Lugar donde se hallan restos fósiles.
Geolólgico
Una acumulación significativa de materiales geológicos. Minerales, gases, petróleo
Ciclo de las rocas
Que es una roca sedimentaria? Los productos de la meteorización mecánica y química constituyen la materia prima para las rocas sedimentarias. La palabra sedimentaria indica la naturaleza de esas rocas, pues deriva de la palabra latina sedimentum, que hace referencia al material sólido que se deposita a partir de un fluido (agua o aire). La mayor parte del sedimento, pero no todo, se deposita de esta manera. Los restos meteorizados son barridos constantemente desde el lecho de roca, transportados y por fin depositados en los lagos, los valles de los ríos, los mares y un sinfín de otros lugares.
Columna estratigráfica Es una representación utilizada en geología y sus subcampos de estratigrafía para describir la ubicación vertical de unidades de roca en una área específica. Una típica columna estratigráfica muestra una secuencia de rocas sedimentarias, con las rocas más antiguas en la parte inferior y las más recientes en la parte superior.
Como se forman los hidrocarburos? se forman por la transformación térmica de la materia orgánica que contienen algunas rocas (roca madre). Esta materia orgánica comienza a transformarse (generación) en petróleo o gas al estar sometida a altas T y P Después de ser expulsados de la roca madre, el petróleo y/o gas deben fluir (migración) hacia una roca porosa y permeable (roca almacén) con una configuración geométrica (trampa) que permita su acumulación, y que a su vez este recubierta por una roca impermeable (roca sello) que impida su escape hacia la superficie.
Roca madre: narcillas negras, carbonatos de grano fino y carbones, que contienen una alta concentración de materia orgánica.
Migración:
Características de este tipo de rocas Roca almacén o trampa: Los atributos esenciales de una roca almacén son la porosidad y la permeabilidad. arenas y carbonatos.
Roca sello: Es la configuración geométrica de una roca porosa y permeable (roca almacén) donde el hidrocarburo puede quedar atrapado. estructurales (pliegues anticlinales, etc) y estratigráficas (canales turbidíticos, etc)
Tarea •
Ampliar los conceptos los conceptos y explicar en que se diferencia la una trampa estratigráfica y estructural.
Clasificación de los pozos exploratorios •
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A1 Limite del yacimiento: para determinar la extensión del yacimiento. A2 Determina espesor del yacimiento: Pozo que se perfora para determinar la profundidad de los intervalos productores. A3 Pozo descubridor: Es un pozo cuyo propósito es determinar si existen depósitos de gaso petróleo en un área desconocida
Clasificación de los pozos •
Pozo Exploratorio: es aquel pozo que se perfora como investigación de una nueva acumulación de hidrocarburos, es decir, que se perforan en zonas donde no se había encontrado antes petróleo ni gas. Este tipo de pozos puede perforarse en un campo nuevo o en una nueva formación productora dentro de un campo existente.. Pozos Productores: son aquellos que permiten extraer los fluidos de las formaciones productoras. Pozos no Productores (Secos): son aquellos pozos que se perforan con el objetivo de producir hidrocarburos, pero, que una vez terminados no producen ni petróleo ni gas en cantidades suficientes como para que su producción sea económicamente rentable.
De acuerdo al área donde se perfora Pozos de Desarrollo: son aquellos pozos perforados con la finalidad de explotar, extraer y drenar las reservas de un yacimiento. El objetivo principal al perforar un pozo de desarrollo es aumentar la producción del campo, razón por la cual, se perforan dentro del área probada; sin embargo y debido a la incertidumbre acerca de la forma o el confinamiento de los yacimientos, algunos pozos de desarrollo pueden resultar secos. Pozo de Avanzada: después de la perforación de un pozo exploratorio en un área inexplorada que resulta productor, se perforan los pozos de avanzada con el objetivo principal de establecer los límites del yacimiento. Sin embargo, también se perforan pozos de avanzada con el objeto extender el área probada de un yacimiento, si durante el desarrollo de la explotación del mismo se dispone de información que indique que este podría extenderse más allá de los límites originalmente supuestos; entonces se perforan pozos fuera del área probada. Estos tienen mayor riesgo que los pozos de desarrollo, dada su ubicación.
Según el Objetivo que se Persiga Pozo Productor: tiene por objeto la extracción de hidrocarburos de un yacimiento (ver Figura 2a). Pozos de Inyección: son aquellos pozos que permiten inyectar fluidos en las formaciones atravesadas durante la perforación. El proceso de inyección realiza principalmente con dos objetivos: mantener la presión del yacimiento o para desplazar los fluidos que se encuentran en la formación hacia los pozos productores. Pozo Estratigráfico: su objetivo no es encontrar hidrocarburos, sino estudiar la columna estratigráfica, con el fin de obtener información geológica del subsuelo o petrofísica, razón por la cual no se realiza la terminación de este tipo de pozo
