Generalidades de la explotacin del petrleo Dorado Luis

Generalidades de la explotación del petróleo Dorado, Luis; Grünhut, Vivian; Llamedo Soria, Pablo

¿Qué es el Petróleo? Cadenas de hidrógenos y carbonos (hidrocarburos) Origen orgánico Características Insoluble en agua y mas liviano que ella Gaseoso Gas Natural Base asfaltica Líquidos y Sólidos Petróleo crudo 0, 9 g/m. L Base parafinica 0, 75 – 0, 85 g/m. L Base mixta

Origen del Petróleo Origen orgánico Restos de plantas y animales (principalmente plancton) 100 250 -400 Actualidad Millones de años Material orgánico Y sedimentos Alta presión y temperatura Acción de bacterias Plancton Materia orgánica Petróleo

¿Dónde se lo encuentra? Zonas de menos de 600 Millones de años Yacimientos de roca sedimentaria Lugares donde hubo mar Filtración a través de la roca Llega a la superficie Queda atrapado por una roca impermeable (trampas) Yacimiento

Trampas de petróleo (yacimientos) Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca. La presencia de una roca impermeable, que evite la fuga del aceite y gas hacia la superficie. El yacimiento debe comportarse como una trampa, ya que las rocas impermeables deben encontrarse dispuestas de tal forma que no existan movimientos laterales de fuga de hidrocarburos. Debe existir material orgánico suficiente y necesario para convertirse en petróleo por el efecto de la presión y temperatura que predomine en el yacimiento.

Trampas de petróleo (I) Producidos por plegamientos Plegamientos en las dos direcciones 80% de las reservas mundiales Anticlinales

Trampas de petróleo (II) Fallas o trampas estructurales

Trampas de petróleo (III) Cambios de porosidad y permeabilidad en la propia roca Capa superior de sedimentos impermeables Horizontales o inclinados Estratigráficas

Trampas de petróleo (IV) Rocas Salinas impermeables Menos densa que la roca reservorio Rara vez llegan a la superficie, pero si lo hacen pueden producir anticlinales y fracturas ≈1 km

Características del reservorio (I) Rocas porosas y permeables donde se acumula el petróleo Roca reservorio Rocas impermeables Roca sello Porosidad Propiedades del reservorio Permeabilidad Saturación de hidrocarburos (2 o mas fases en la roca)

Características del reservorio (II) - Porosidad= (volumen de huecos) x 100 volumen total Medida de espacios huecos en una roca Conectada Según la conexión de sus poros Interconectada Aislada Porosidad efectiva = Porosidad total – Porosidad aislada

Características del reservorio (III) - Permeabilidad Capacidad de que el fluido fluya a través de la roca Unidades [Darcys] Viscosidad 1 centipoise Velocidad 1 cm/seg Presión 1 atm <100 m. Darcys No rentables Permeabilidades de reservorios De 5 a 5000 m. Darcys >1000 m. Darcys Excelentes

Exploración del petróleo Relevamientos topográficos en gran escala (satelitales, etc) Exploración superficial Mapas geológicos Afloramiento rocas sedimentarias Métodos geofísicos Gravimetría Sísmica (2 D 3 D y 4 D) Magnetotelúrico Perfilaje eléctrico Perfilaje geoquímico Exploración profunda Pozo de exploración Perfilaje térmico Cronometraje de perforación Fotografías de las paredes del pozo

Mapa geológico de la Argentina

Exploración del petróleo – Gravimetría (I) La gravedad depende de la altitud, latitud, y densidad de la corteza terrestre. La gravedad puede medirse tanto sobre la corteza, desde un avión o un satélite Satélite Grace

Exploración del petróleo – Gravimetría (II) Líneas isogravimétricas revelan la posible estructura profunda. Estructuras superficiales normalmente causan anomalías locales Estructuras a gran profundidad solo se distingen sí tienen una gran extensión Domo salino Cuencas sedimentarias grandes (superficiales) pueden causar anomalías regionales Trampa estructural

Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (I) Fuente de ondas elásticas: Explosivos, camiones vibradores, etc Camiones vibradores Línea de detectores Sísmica terrestre Receptores (geófonos) unidos entre si y a una estación receptora Un programa analiza las señales registradas y computa un modelo del subsuelo. Sísmica submarina

Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (II) Resultados obtenidos con sísmica 3 D

Exploración del petróleo – Magnetotelúrico (I) Campo inducido y que contiene información sobre la estructura eléctrica del terreno. Se utiliza aerotransportado para detectar depósitos sedimentarios y sus espesores.

Tipos de pozos petroleros Pozos de exploración: experimentales o de cateo, pozos de descubrimiento, pozos de delimitación, pozos secos. Pozos de desarrollo: producen gas y petróleo. Pozos de geopresión y geotérmicos: producen agua a presión y temperatura extremadamente elevadas que puede contener hidrocarburos. Pozos mermados o casi agotados: producen < 10 barriles diarios. Pozos de múltiples zonas: una columna de tubos en un mismo pozo. Pozos de inyección: bombean aire, agua, gas o productos químicos. • Pozos de servicio: recuperación de accesorios, colocación de obturadores, • evacuación del agua salada.

Métodos de Perforación • Perforación por percusión o con cable: Antiguo y en desuso. Se eleva • y deja caer una barrena cincel con vástago sujeta al extremo de un cable. • Perforación rotativa: torre, tubería, cabestrante, mesa o plataforma, • mezcladora, bomba de lodos, motor. • Perforación rotopercutante: método combinado. Turboperforación: Aumento de potencia mediante empleo de turbinas. Perforación direccional: perforación rotativa siguiendo trayectoria curva • Otros métodos: perforación abrasiva, con explosivos. • Abandono: Cuando el yacimiento deja de ser productivo, • se taponan los pozos con cemento y se retira el equipo.

Perforación Rotativa Técnicas de perforación: Acople de secciones de tubería para aumentar la profundidad. La columna de perforación se suspende de la torre. Lodo de perforación: Líquido compuesto de agua o petróleo y arcilla. Refrigera y lubrica la tubería y expulsa fragmentos de roca triturados. Chorros de lodo facilitan la perforación. • Revestimiento y cementación: Tubería de acero • que reviste el pozo. Evita derrumbes y protege • estratos de agua dulce. Árbol de Navidad • (válvulas para controlar la presión).

Perforación Rotativa

Trépanos

Terminación del pozo Terminación: Proceso de poner un pozo en producción Se extraen la tubería de perforación y la barrena. Se cementa el tramo final de revestimiento y se limpia el oleoducto. Se introduce en el pozo una pistola de perforación (cargas explosivas crean aberturas para que el petróleo y el gas fluyan al pozo). • El flujo de petróleo se controla mediante • válvulas (árboles de navidad). • Se eliminan agua y sedimentos del petróleo • crudo obtenido. AGUA CONDUCTOR CASING DE SUPERFICIE TUBING CASING INTERMEDIO CAÑERIA PERDIDA CASING DE PRODUCCION GAS PETROLEO AGUA

Producción y conservación. Fases de la vida del yacimiento: 1° Fase - Producción emergente: el flujo lo contola la presión natural, debida al gasdisuelto en el petróleo, al gas a presión atrapado encima del petróleo y a la presión hidráulica del agua atrapada debajo. La presión disminuye a medida que se extrae petróleo y gas. 2° Fase - Producción por presión artificial: se inyecta gas a presión cuando se agota la presión natural. 3° Fase - Agotamiento o Producción marginal: los pozos sólo producen intermitentemente. Tasas actuales de recuperación > 60% antes de “secar” el pozo.

Bomba para Extracción de Petróleo

Producción y conservación Medidas para conservar los yacimientos petrolíferos • 1° Unificación: explotar un campo como una sola unidad para mantener la presión. • Intervención de compañías diferentes. La producción total se distribuye entre las • compañías. • 2° Espaciado: Delimitación y correcto emplazamiento de los pozos para maximizar • la producción. Evitar exceso de perforaciones.

Métodos de recuperación • Acidificación: se bombea ácido para abrir canales de flujo mediante la reacción de los químicos y los minerales. Ácido clorhídrico para disolver formaciones calizas. Ácido fluorhídrico (ácido antilodo) para disolver arenisca. Ácidos fórmico y acético en yacimientos profundos de caliza y dolomita. • Fracturación: Fuerza la apertura de canales bombeando líquido a alta presión con materiales para producir fracturas (arena, metal, químicos). Se añade nitrógeno para estimular la expansión. • Mantenimiento de la presión: Inyección de agua o gas (aire, nitrógeno, CO 2 y gas natural). Se perforan pozos de inyección auxiliares. Inyección de fuego: Se inyecta aire u oxígeno para inflamar parte del petróleo crudo. El calor reduce la viscosidad. Los gases calientes elevan la presión. Inyección de vapor: Se inyecta vapor a muy alta T por 2 semanas. Se cierra el pozo otra semana. Se reabre el pozo y el crudo menos viscoso fluye por el pozo.

Perforación submarina • Los equipos se instalan, manejan y mantienen en una plataforma. • La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo está el trépano.

Producción Mundial 1 barril=158, 9873 litros

Países del mundo con más petróleo en el subsuelo:

Cuencas petrolíferas Argentinas Reservas y Producción Actualmente existen cinco cuencas productoras de hidrocarburos: -Cuenca del Golfo San Jorge -Cuenca Neuquina -Cuenca Cuyana -Cuenca del Noroeste -Cuenca Austral

Producción total de las cuencas argentinas al 2006*: 38. 268. 291 m 3 Menos del 1% mundial. . *fuente: I. A. P. G.