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    MODULO 1: EXPLORACIN Y PRODUCCIN DE HIDROCARBUROS

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    Exploracin y produccin de hidrocarburos

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    INDICE

    INDICE ............................................................ ................................................................. .............................................. 3

    DIRECCIN Y CLAUSTRO DE PROFESORES ............................................................ .............................................. 4

    1. ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS ................................................................................................................ ..... 6

    1.1 Origen inorgnico .............................................. ................................................................. ................................... 61.2 Origen orgnico ............................................................ ................................................................. ........................ 7

    2. GEOLOGA DEL PETRLEO ................................................................ .............................................................. ... 10

    2.1 Tectnica y geologa estructural ......................................................... .............................................................. ... 102.2 Cuencas sedimentarias ................................................................................................................. ...................... 12

    2.3 Generacin, migracin y entrampamiento de los hidrocarburos ................................................... ...................... 152.4 Trampas de hidrocarburos ................................................................. ............................................................... ... 21

    3. LA EXPLORACIN DE HIDROCARBUROS .............................................................. ............................................ 23

    3.1 Las geociencias ............................................................ ................................................................. ...................... 23

    3.2 Los sondeos exploratorios terrestres ............................................................ ....................................................... 283.3 Los sondeos exploratorios marinos .............................................................. ....................................................... 30

    4. LA PRODUCCIN DE HIDROCARBUROS ............................................................... ............................................ 33

    4.1 Recuperacin primaria, secundaria y terciaria..................................................................................................... 334.2 Completacin de pozos ................................................................................................................. ...................... 354.3 La produccin offshore ............................................................ ................................................................. ........... 37

    5. EL PETROLEO NO CONVENCIONAL ..................................................................................................... .............. 41

    5.1 Cmo se definen los crudos pesados? ............................................................................................................. 415.2 Los crudos pesados como una alternativa a los convencionales ............................................................ ........... 41

    6. EL GAS NATURAL NO CONVENCIONAL ................................................................. ............................................ 44

    6.1 Pero qu es el shale gas? ................................................................ .............................................................. ... 446.2 Cul es la recuperacin de gas que se puede esperar de estos yacimientos? ................................................ 456.3 El shale gas es la innovacin energtica de la ltima dcada ................................................................ ............ 46

    6.4 Situacin en Europa ................................................................................................ ............................................ 486.5 Situacin en Espaa ..................................................... ................................................................. ...................... 49

    7. BIBLIOGRAFIA FERNANDO MELNDEZ HEVIA ................................................................................... .............. 52

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    Enrique Varela

    Ingeniero Industrial por la ETSI Industriales de la UPM, especialidad Qumica y Metalurgia. Hatrabajado durante ms de 40 aos en el sector de Oil & Gas llegando a ser Director de Tradingen Repsol.

    Alejandro Llanos

    Doctor en Ciencias Qumicas por la Universidad de Salamanca. Ha desarrollado su vidaprofesional durante 35 aos en Repsol, siendo el Jefe de Proyectos de Ingeniera de RepsolPetrleo en Puertollano.

    ureo Snchez Prez

    Doctor Ingeniero de Minas por la ETSI de Minas de Madrid y PDD por el IESE. Hace 20 aosse incorpora a ENAGAS, iniciando su actividad en la construccin de infraestructuras gasistas,para pasar despus a asumir diferentes responsabilidades en dicha compaa, y en laactualidad es Director de Operacin del Sistema.

    Alfonso Gonzlez Finat

    Es Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad Politcnica de Madrid ymiembro por oposicin del Cuerpo de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos del Estadodesde 1977. En la actualidad desarrolla su carrera profesional como Vocal Asesor delSecretario de Estado de Energa/Subsecretario para asuntos de la UE e internacionales delMinisterio de Industria, Turismo y Comercio en Madrid; y Miembro suplente del Consejo deAdministracin de HACER (Agency for the cooperation of energy regulators) en Ljubljana(Eslovenia).

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    1.ORIGEN DE LOS HIDROCARBUROS

    Sobre el origen del petrleo y del gas natural existen varias teoras, que pueden agruparse en

    dos grandes grupos, las que le asignan un origen inorgnicoy las que le atribuyen un origen

    orgnico.

    1.1Origen inorgnico

    Dentro de las teoras que defienden el origen inorgnico, cabe mencionar la que asigna al

    petrleo un origen que apunta a que su formacin se debe a reacciones de carburos metlicos,

    supuestamente existentes en el manto terrestre, con las aguas de percolacin. Se han llevado

    a cabo ensayos de laboratorio que han producido hidrocarburos(gas) de esta forma. Si esta

    teora fuera cierta, el petrleo vendra ligado a las rocas gneas, que deberan estar fracturadas

    para permitir su migracin a las partes altas. A este respecto debe sealarse que existen

    algunos yacimientos de petrleo y gas en almacenes gneos, tales como, los de Augila-Nafoora

    (precmbrico) en Libia y White Tiger en Vietnam.

    Otra teora del origen inorgnico, es la metamrfica, basada en que durante los grandes

    movimientos de placas que afectan a la corteza terrestre, se ha detectado en los terrenos

    afectados, la presencia de gases como, metano, SH2, CO2 y gases nobles. Esta teora

    implicara que desde su punto de vista la bsqueda de hidrocarburos habra que dirigirla hacia

    zonas prximas a fallas o contactos de placas.

    Una tercera versin del origen inorgnico del petrleo es la teora csmica, segn la cual los

    hidrocarburos se han generado por la unin del carbono y el hidrgeno durante la formacin dela tierra. Se basa en el hecho de que en los meteoritos se han encontrado productos qumicos

    semejantes al keroseno, que se supone es el precursor del petrleo en las teoras orgnicas.

    Dado que los ltimos descubrimientos espaciales de la NASA han probado que las atmsferas

    de otros planetas tienen un alto contenido de metano, no es de extraar que esta teora est

    ganando algunos adeptos.

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    Las teoras sobre el origen inorgnico del petrleo, han sido prcticamente abandonadas

    debido a que la casi totalidad de las reservas mundiales de hidrocarburos convencionales

    conocidas, se encuentran en cuencas sedimentarias y se constata que sus acumulaciones

    estn ligadas a la presencia de rocas sedimentarias con alto contenido de materia orgnica.

    1.2Origen orgnico

    Segn esta teora, el petrleo proviene de la materia orgnica procedente de animales y

    plantas. Los principales argumentos que han contribuido a aceptar esta teora son, entre otros,

    la presencia de sustancias de origen orgnico en muchos petrleos, que sus propiedadespticas solo se dan en la materia orgnica, y el hecho de que determinados compuestos de la

    misma tienen estructuras muy semejantes a las encontradas en algunos petrleos.

    En la teora orgnica, la reaccin qumica fundamental es la fotosntesis que permite la

    transformacin de energa solar en energa qumica. Los vegetales sintetizan la glucosa, a

    partir del dixido de carbono de la atmosfera y el agua en presencia de la clorofila. A partir de

    la glucosa, las plantas y los animales generan polisacridos y otros componentes complejos del

    carbono que en el futuro se convertirn en los hidrocarburos.

    Si bien los organismos animales y vegetales se supone que son la base para la formacin de

    los hidrocarburos, de ellos, el fitoplancton y el zooplancton son la materia prima por

    excelencia.

    La materia orgnica muerta depositada en la superficie terrestre, es decir en condicionesaerobias, tiende a ser destruida rpidamente, bien mediante procesos de oxidacin o por el

    metabolismo de otros organismos vivos, mientras que la depositada en los fondos marinos o

    lacustres, suele quedar preservada, al ser enterrada por el aporte de sedimentos a la misma y

    en cuyo fondo reinan, frecuentemente, condiciones reductoras, junto a una importante actividad

    bacteriana anaerbica que acta sobre la materia orgnica depositada, dando lugar a CO2,

    agua y un residuo slido.

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    A medida que la sedimentacin progresa y el tiempo pasa, la materia orgnica es enterrada

    cada vez ms profundamente, con lo que las condiciones de presin y temperatura a que est

    sometida aumentan y la materia orgnica, que es inestable, inicia un proceso de

    transformaciones fsico-qumicas, llamado maduracin. Este proceso tiene tres etapas

    determinadas por la profundidad y en consecuencia por la temperatura y presin a que est

    sometida.

    a) La Diagnesis, tiene lugar en los primeros 900 metros de profundidad y en ella se

    produce una fuerte compactacin de los sedimentos. La accin bacteriana se inicia

    desde los primeros metros y da lugar a metano, anhdrido carbnico y cido sulfhdrico,

    agua y residuo slido no biodegradable. El metano generado en este periodo sedenomina biognico por su origen. A medida que aumenta la profundidad la materia

    orgnica se concentra en productos insolubles, dando lugar finalmente al keroseno, que

    es la fraccin orgnica insoluble en los disolventes orgnicos comunes, est compuesto

    fundamentalmente por C, H2 y O2y se presenta diseminado en los sedimentos.

    b) La Catagnesis, sucede entre los 900 y los 7.000 m de profundidad. En ella a medida

    que la temperatura y la presin aumentan con la profundidad, la accin bacteriana

    decrece y el metano de origen biognico deja de producirse empezando la destilacin

    del keroseno, el cual, al inicio de esta etapa es inmaduro e inestable y sufre cambios en

    funcin del incremento de la presin, de la temperatura y del tiempo geolgico

    transcurrido. Al inicio de la etapa se produce un importante decrecimiento de su

    contenido en oxigeno y un aumento del contenido en carbono. La cantidad de gas

    generado inicialmente es mayor que la de petrleo, pero a medida que aumenta la

    profundidad y con ella la presin y la temperatura, la produccin de petrleo aumenta, a

    la par que disminuye la produccin de gas. La mayor produccin de petrleo se

    consigue entre 60 C y 160 C con un mximo a los 120 C. Este intervalo de mxima

    generacin de petrleo se denomina ventana de petrleo. Una vez alcanzado el

    mximo de produccin de petrleo, empieza a aumentar la produccin de gas, como

    consecuencia de un efecto de cracking trmico de las cadenas del crudo formado y al

    pasar de los 170 C la produccin es ya mayoritariamente de gas, inicialmente hmedo.

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    A medida que la temperatura aumenta con la profundidad, el gas se hace cada vez ms

    seco y se entra en la llamada ventana de gas, que se extiende entre los 170 C y los

    225 C, de manera que al final de la etapa de catagnesis el nico hidrocarburo

    producido es metano, de origen trmico que no se debe confundir con el metano de

    origen biognico producido en la etapa anterior.

    c) La Metagnesis, corresponde a profundidades superiores a los 7.000 m donde las

    presiones y temperaturas son muy altas. El craking trmico iniciado en la etapa anterior

    contina y solo se produce carbono puro (grafito) como resultado de la ruptura de los

    enlaces del hidrogeno con el carbono del metano (metamorfismo).

    Conocer si la cuenca sedimentaria a prospectar ha tenido suficiente cantidad de materia

    orgnica adecuada para la gnesis de hidrocarburos y si esta ha tenido una historia

    geotrmica conveniente para ello, es un dato muy importante dado que posibilita la

    existencia de hidrocarburos e incluso aporta informacin sobre su naturaleza. Para ello,

    se deber determinar su riqueza en materia orgnica, es decir, el contenido en carbono

    orgnico total de las distintas formaciones geolgicas que la forman, as como su tipo y

    su grado de evolucin.

    En resumen, el petrleo y el gas son el resultado de un complejo proceso fsico-qumico, que

    tiene lugar dentro de las cuencas sedimentarias en el que debido, inicialmente, a la accin de

    bacterias anaerobias en ambientes reductores, se produce la descomposicin de enormes

    cantidades de materia orgnica, que dan un producto llamado keroseno, que bajo la accin de

    la presin, temperatura y tiempo se transforma en petrleo y gas. Este proceso de generacin

    de petrleo y gas ocurre a lo largo de millones de aos.

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    2.GEOLOGA DEL PETRLEO

    2.1Tectnica y geologa estructural

    La Tierra est formada por varias capas concntricas, que pueden resumirse, de la ms interna

    a la ms externa, del modo siguiente:

    El ncleo, que tiene un espesor de 3.480 Km y est compuesto fundamentalmente por hierro y

    nquel, de ah que se denomine tambin, NIFE. Se supone que en l se genera el campo

    magntico terrestre.

    El manto, con unos 2.810 km de espesor, se extiende desde el ncleo hasta la base de la

    corteza terrestre. Se considera que esta formado principalmente de silicatos de hierro y

    magnesio en estado fundido en su parte inferior.

    La corteza terrestre, que es la capa ms superficial de la Tierra y tiene un espesor que vara

    entre un mnimo de 7 Km en los ocanos y un mximo de 80 Km en las regiones ms antiguas

    de los continentes. Esta corteza tiene una densidad menor que la del manto que la soporta y

    se ha formado a partir de materiales del mismo, expulsados al exterior. La corteza terrestre

    est compuesta por una corteza ocenica, constituida principalmente por silicatos de

    magnesio, con un espesor medio de 7 Km, aunque sus partes ms antiguas puede alcanzar los

    15 km, y una corteza continental que corresponde a la parte ms externa de la corteza

    terrestre, formada bsicamente por silicatos de aluminio. Su espesor vara entre 0 y 80 Km,

    alcanzando el mayor espesor en los ncleos de los continentes. Su densidad es algo ms baja

    que la de la corteza ocenica.

    Ambas cortezas, junto con la parte superior del manto, forman la parte ms slida de la Tierra yal conjunto se denomina litosfera, la cual est fragmentada en placas que se desplazan

    flotando sobre el manto fundido. La litosfera tiene un espesor medio que vara entre los 100 Km

    en los ocanos y los 150 Km en los continentes y es la responsable, con sus desplazamientos,

    de la tectnica de placas, clave para explicar la gnesis y desarrollo de las cuencas

    sedimentarias.

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    Con el transcurso del tiempo y como consecuencia de las fuerzas internas y externas actuantes

    sobre la superficie de la Tierra, se han producido cambios en su configuracin. Las fuerzas

    internas, son de dos tipos: orognicas o generadoras de montaas, que a escala geolgica son

    de corta duracin, pero producen fuertes deformaciones con pliegues y fallas y las

    epirognicas, generadoras de movimientos verticales lentos, sin capacidad para plegar

    fuertemente las rocas afectadas. Las fuerzas externas (agua, viento, etc.) han ido erosionando

    paulatinamente los relieves y rellenando las cavidades, tendiendo as a nivelar la superficie

    terrestre.

    La geologa estructural estudia las deformaciones de las rocas como resultado de las fuerzas a

    que estn sometidas, principalmente pliegues, fallas y diaclasas.

    Los pliegues son deformaciones plsticas onduladas de las rocas originadas por esfuerzos de

    compresin principalmente que no llegan a provocar la rotura. Los pliegues tienen unas

    dimensiones que varan desde unos milmetros a varios kilmetros. Existe una variedad amplia

    de pliegues, pero desde el punto de vista petrolero deben destacarse los de tipo anticlinal, en

    los que existen grandes acumulaciones de hidrocarburos, caracterizados por el plegamiento

    convexo, en cuyo ncleo se encuentran los estratos ms antiguos y los de tipo sinclinal

    cuando, contrariamente, el plegamiento es cncavo y en su ncleo se encuentran los estratos

    ms recientes (Fig. 2.1).

    Figura 2.1.- Trampas estructurales

    Anticlinal Anticlinal

    Sinclinal

    Ncleo del

    anticlinal

    Ncleo del

    anticlinal

    Ncleo del

    sinclinal

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    Las fallas son rupturas de las rocas segn planos de fractura (plano de falla), con

    desplazamiento de los bloques afectados. En las proximidades del plano de falla suele existir

    un rea denominada zona de falla, en la que las rocas estn intensamente fracturadas, como

    consecuencia de la friccin de los bloques entre s. La zona de falla puede tener una anchura

    muy variable, de pocos milmetros a cientos de metros. El desplazamiento vertical de los

    bloques se denomina salto de falla.

    Finalmente las diaclasas son fracturas de las rocas, pero en las que a diferencia de las fallas,

    no existe desplazamiento de un bloque respecto al otro a lo largo del plano de rotura sino

    solamente un ligero desplazamiento trasversal. Suelen tener anchuras de algunos milmetros o

    centmetros y mejoran la permeabilidad y porosidad de los almacenes.

    2.2Cuencas sedimentarias

    Son depresiones originadas en la corteza terrestre, marina o continental, en las que a lo largo

    del tiempo geolgico, en general millones de aos, la acumulacin de sedimentos predomina

    sobre la erosin. Su extensin vara desde cientos a miles de Km2. Los sedimentos de relleno

    proceden de la destruccin fsica o qumica de rocas ya existentes y una vez transformados en

    rocas sedimentarias, a travs de un proceso de litificacin por compactacin y cementacin, se

    disponen en capas o estratos situados unos sobre otros ordenados desde el ms antiguo al

    ms reciente, formando lo que se llama una serie sedimentaria. Con frecuencia presentan

    discontinuidades verticales por interrupciones de la sedimentacin, por erosin de los estratos

    ya formados o por otras causas, dando lugar a las llamadas lagunas estratigrficas. Las rocas

    sedimentarias son fundamentalmente de origen detrtico (arenas, areniscas, arcillas, etc.) o

    qumico (calizas, margas, calcarenitas, etc.) y pueden alcanzar espesores superiores a los

    5.000 m.

    Las cuencas sedimentarias constituyen el objetivo principal de la investigacin petrolera, dado

    que, salvo muy raras excepciones, los hidrocarburos se encuentran dentro de ellas y el xito en

    su bsqueda est estrechamente ligado a sus caractersticas geolgicas.

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    La distribucin de los hidrocarburos en el mundo es muy irregular, concentrndose el 80% de

    las reservas mundiales de hidrocarburos convencionales en muy pocas cuencas sedimentarias,

    en las que es importante conocer sus aspectos geolgicos como gua para la exploracin de

    otras cuencas. Cuando se dice que una cuenca ocupa una depresin de la corteza terrestre, no

    siempre la depresin es visible como tal en el momento actual, puesto que sta se rellena

    continuamente de sedimentos, a la par que se va hundiendo (subsidencia) lo que permite

    crear las potentes series sedimentarias.

    De acuerdo con el momento, en que los sedimentos han rellenado la cuenca, se dice que esta

    es sinsedimentaria cuando el aporte de sedimentos se realiza a lo largo de todo el periodo de

    subsidencia y postsedimentaria, si este aporte se produce despus del periodo principal desubsidencia.

    El origen de las cuencas sedimentarias viene asociado a la tectnica de placas, destacando

    por su importancia las siguientes:

    Graben (Rift) ubicadas generalmente en zonas inestables de la corteza

    continental. Son zonas hundidas alargadas y estrechas. Sus bordes suelen estar

    limitados por grandes fallas escalonadas. Este tipo de cuencas son petroliferamente

    muy importantes, destacando las del Golfo de Suez, Gabn, Mar del Norte yNoroeste de Australia.

    Cuencas de margen pasivo generadas por el movimiento de separacin de una

    placa continental. No difieren de las cuencas anteriores, salvo por su tamao mucho

    mayor tanto en longitud como en anchura. Este tipo de cuencas presenta en general

    potentes capas de sal, las cuales dan lugar a un intenso diapirismo con la

    consiguiente formacin de trampas de tipo estructural, a las que hay que aadir las

    trampas de tipo estratigrfico, muy frecuentes en estas cuencas, que por otra parte

    son ricas en rocas madre, almacenes y coberteras. En estas se concentra gran parte

    de la exploracin de hidrocarburos en aguas profundas (Golfo de Mjico, Brasil,

    Angola, Nigeria y Australia).

    Cuencas de margen activo. Estas cuencas se originan como resultado de la

    colisin frontal de dos placas litosfricas y el relleno posterior de los surcos creados

    en dicha colisin.

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    De toda la gran variedad de cuencas sedimentarias que se puedan generar por la

    colisin entre placas, consideramos como las ms interesantes desde el punto de

    vista petrolero, las denominadas de tipo foreland y las de tipo forearc, originadas

    por el choque entre una placa continental y una ocenica y separadas por una

    elevada cordillera generada por el choque de las placas.

    Las primeras, las de tipo foreland, se caracterizan por tener una gran superficie explorable,

    con fuertes deformaciones estructurales en las proximidades de la cordillera montaosa que se

    crea en la colisin. Esta estructuracin se va suavizando a medida que nos alejamos de ella,

    hasta dar lugar a amplios monoclinales en el centro de la cuenca. Las rocas predominantes

    como almacenes son calizas y areniscas con gran continuidad y en frecuente alternancia con

    arcillas, que actan a la vez, como rocas madre y rocas coberteras, lo que da lugar a sistemas

    petrolferos multicapa, con deformacin estructural poco compleja y fcilmente detectables por

    la geofsica ssmica. Este tipo de cuencas son muy productivas y como ejemplos tenemos, las

    Montaas Rocosas, Alaska, Golfo Prsico, Colombia, Venezuela, etc.

    Las segundas, las cuencas de tipo forearc, estrechas y alargadas, tienen menor superficie

    prospectable y estn muy deformadas estructuralmente. Su sedimentacin es

    fundamentalmente marina profunda con pocas formaciones con posibilidades de almacn. El

    gradiente geotrmico es considerable, lo que favorece la generacin de hidrocarburos. A pesar

    de esa falta de almacenes y la mala calidad de la ssmica, se conocen a lo largo de la costa

    americana del Pacifico tres provincias ricas en hidrocarburos en Per, Ecuador y Estados

    Unidos.

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    2.3Generacin, migracin y entrampamiento de los hidrocarburos

    Se denomina roca madre a la roca sedimentara rica en materia orgnica, que en algnmomento de su historia geolgica ha sido capaz de generar hidrocarburos.

    La formacin de una roca madre necesita la contribucin de una serie de factores favorables

    relacionados con el ambiente tectnico-sedimentario, que controla la subsidencia, los aportes

    detrticos y orgnicos, la velocidad de enterramiento, el ambiente fsico-qumico y el potencial

    de oxi-reduccin del rea.

    Entre el aporte de materia orgnica y la subsidencia debe haber equilibrio, pues si esta es muy

    lenta podra retrasarse el proceso de transformacin de aquella y si es muy rpida, podra

    minimizar los efectos de su degradacin bioqumica y favorecer la preservacin de la materia

    orgnica.

    Desde un punto de vista fsico-sedimentario, una roca madre debe tener una textura fina, que

    permita la proteccin de la materia orgnica durante la fase de enterramiento y haberse

    depositado en un ambiente reductor ya sea o no marino.

    Los lugares donde pueden existir rocas madres son muy variados desde los lagos, en los que

    debe haber una cierta interestratificacin en sus aguas, ocasionada por cambios en la

    salinidad, en la temperatura, etc. para de esta manera impedir la llegada al fondo de las aguas

    oxigenadas; los deltas, en los que las rocas madres estn formadas principalmente por

    sedimentos mezclados con plantas transportadas por los ros, fito y zooplancton; las cuencasmarinas semicerradas, en las que se produce una entrada de agua dulce que da lugar a

    estratificaciones por diferencias de salinidades favoreciendo las condiciones reductoras en su

    fondo, en las plataformas marinas y en las cuencas marinas abiertas en las que las rocas

    madres se forman principalmente en las zonas del talud continental donde la cantidad de

    oxigeno es baja. Y en las plataformas marinas en los periodos de mxima retirada del mar.

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    La calidad de una roca madre viene fijada por su contenido en materia orgnica y su grado de

    evolucin. Este contenido se expresa en porcentaje de Carbono Orgnico Total (TOC)

    encerrado en la roca por unidad de volumen. Segn su valor, el potencial generador de la roca

    madrepuede ser, pobre de 0 a 0,5 %, medio de 0,5 a 1% , bueno de 1 a 2%, muy bueno de 2

    a 4% y excelente mayores de 4 %. Las rocas ms favorables para ser rocas madres son las

    arcillas oscuras finamente estratificadas y las calizas finas, preferentemente arcillosas.

    El contenido promedio de TOC de una roca madre arcillosa es del 2%, mientras que en las

    calizas este valor promedio es tan solo del 0,6 %.

    Los hidrocarburos generados de la materia orgnica contenida en una roca, deben migrar

    hasta otra adyacente, la roca almacn, que debe disponer de espacios vacos comunicados

    entre s con porosidad y permeabilidad suficiente para recibir dichos hidrocarburos. Estas

    rocas son casi exclusivamente rocas sedimentarias.

    La porosidad total de una roca es el porcentaje de espacios vacos (poros, vacuolas o

    fracturas, etc.) que contiene por unidad de volumen. Desde el punto de vista petrolero solo

    interesan los poros comunicados entre s, lo que se denomina porosidad efectiva. La porosidad

    de las rocas almacn suele estar comprendida entre 5% y 30% y la mayora entre 10% y 20%.

    Este valor se reduce con la compactacin de la roca, que aumenta con la profundidad.

    La porosidad tambin se divide en primaria, que se origina en el momento de formacin de la

    roca y que coincide generalmente con la porosidad intergranular en las areniscas o con la

    porosidad intercristalina en las calizas y secundariacuando se ha generado posteriormente al

    proceso de consolidacin y litificacin de la roca, mediante mecanismos de disolucin,

    recristalizacin, fracturacin y otros. La porosidad secundaria suele tener una distribucin

    espacial ms reducida e irregular que la primaria porque las causas que la originan son, en

    general, de extensin limitada.

    En las rocas almacenes de tipo arenisca, su porosidad depende de factores tales como, la

    esfericidad de sus granos, su angulosidad, sus tamaos, su uniformidad, su distribucin y del

    tipo de cemento que une los granos, el cual a veces puede tapar parte del espacio porosol.

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    La porosidad es pobre, cuando es inferior a 5%, dbil entre 5 y 10%, media entre 10 y 15%,

    buena entre 15 y 20% y muy buena superior a 20%.

    La segunda propiedad, de las rocas almacn es la permeabilidad, que mide la facilidad con

    que una roca permite el paso, a su travs, de un fluido de viscosidad dada1. La unidad ms

    corriente de la permeabilidad es el milidarcy (md) 2. La permeabilidad, entre los almacenes de

    hidrocarburos vara muy ampliamente, situndose normalmente entre 5 y 500 md, aunque hay

    almacenes que pueden sobrepasar ampliamente los 500 md. Llegando a varios Darcys en las

    formaciones fracturadas.

    Entre la porosidad y la permeabilidad no hay una relacin directa. Una roca puede tener una

    porosidad alta y permeabilidad baja o nula, por ejemplo las arcillas. Anlogamente una roca

    puede tener una muy baja porosidad y alta permeabilidad, por ejemplo una cuarcita fracturada.

    Si el fluido que se mueve a travs de un almacn es homogneo y no produce ninguna accin

    sobre la roca que constituye el almacn, se habla de permeabilidad absoluta para dicho fluido,pero si en el almacn coexisten otros fluidos, como es el caso de un yacimiento petrolfero, en

    el que puede haber petrleo, agua y gas, se producen entonces interferencias entre ellos

    cuando se mueven en el almacn, y se habla entonces de permeabilidades efectivas para cada

    uno de los fluidos presentes.

    La permeabilidad efectiva es funcin del tipo de fluido, de su saturacin en el almacn, de su

    mojabilidad y de las caractersticas de la roca almacn y se determina normalmente en el

    1La unidad de viscosidad es el poise o Dina.seg.cm-

    2y su inverso es la fluidez.

    2 La permeabilidad de una roca se mide por la formula V=kx(A/L) XP, donde V es el volumen de fluido que

    atraviesa un cilindro de roca de longitud L, seccin A bajo un diferencial de presin P. El coeficiente de

    proporcionalidad k es la permeabilidad de la roca y su unidad es el Darcy que corresponde al paso de 1cm3de fluido

    de viscosidad un centipoise en un segundo a travs de un cilindro de roca de 1 cm

    2

    de seccin y 1 cm de longitudbajo un diferencial de presin de 1 bar.

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    laboratorio usando pequeos testigos de la roca objeto de estudio con diferentes

    concentraciones del fluido considerado.

    En la prctica petrolera se utiliza la llamada permeabilidad relativa, para cada fluido presente

    en el almacn, que es la capacidad que tiene cada uno de ellos de fluir a travs del almacn,

    cuando este contiene dos o ms fluidos. La permeabilidad relativa para un fluido se define

    como la relacin entre la permeabilidad efectiva del fluido, para un valor de saturacin dado en

    el almacn y la permeabilidad absoluta a dicho fluido.

    Los fluidos presentes en un almacn, agua, petrleo y gas, deben tener fases continuas para

    asegurar su movilidad.

    Si en un almacn inicialmente la saturacin en agua es pequea, su permeabilidad relativa es

    prcticamente nula y como en este supuesto la saturacin de petrleo es alta, ste fluir

    inicialmente sin agua, pero a medida que la produccin de petrleo aumenta, su saturacin

    dentro del almacn baja, mientras sube la del agua, a la par que lo hace su permeabilidad

    relativa, inicindose as una produccin creciente de agua, a medida que va aumentando su

    saturacin en el almacn. Al final del proceso la saturacin de agua es alta y dado que su

    permeabilidad relativaes mayor que la del petrleo, este deja de fluir.

    Tambin la presin capilar3desempea un papel importante en la distribucin de los fluidos en

    el yacimiento. En un almacn, los canales que comunican unos poros con otros pueden

    considerarse tubos capilares y en consecuencia, la distribucin de los fluidos en el almacn

    depender del tamao de estos canales y de la mojabilidad de los fluidos. A igualdad de

    dimetro, el agua asciende ms que el petrleo.

    El llenado de un almacn por un fluido, bien sea agua o un hidrocarburo, viene ligado a los

    fenmenos de capilaridad y en consecuencia al tamao y distribucin de los poros en el

    almacn. En un yacimiento, en el que el agua es el fluido mojante, el paso de la zona de agua

    3Cuando un tubo de pequeo dimetro se introduce verticalmente en un lquido mojante, como el agua, las fuerzas

    de capilaridad elevan el mismo en el interior del tubo hasta una altura h que es inversamente proporcional aldimetro del tubo y a la densidad del liquido.

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    100% a la zona de petrleo se hace a travs de un intervalo, llamado zona de transicin,que

    va desde la lnea en que la saturacin de agua es 100%, hasta la cota en que el agua alcanza

    un valor de saturacin constante correspondiente a la llamada agua irreductible. La anchura de

    esta zona viene condicionada por las caractersticas de capilaridad propias de la roca almacn.

    En el caso de que la fase mojante fuese el petrleo y la no mojante el gas, se formara,

    anlogamente, una zona de transicin entre el petrleo y el gas, aunque ms estrecha que la

    anterior por ser ahora las mojabilidades de los fluidos afectados ms prximas entre s.

    El conocimiento de la posicin del contacto agua con el petrleo o gas en una estructura es

    muy importante en la determinacin de sus reservas y en el establecimiento de la poltica de

    produccin futura.

    Los tipos de rocas almacenes ms frecuentes son, rocas detrticas, principalmente arenas y

    areniscas, en las que se contienen hasta el 60 % de las reservas actuales de hidrocarburos

    convencionales; rocas carbonatadas, calizas y dolomas, las cuales contienen en torno al 40%

    de las reservas mundiales de hidrocarburos y otras poco frecuentes, tales como, silceas,

    metamrficas, volcnicas, etc. que pueden actuar como almacenes siempre que estn

    fracturadas.

    Para que los hidrocarburos sean retenidos en la roca almacn es necesaria la presencia de

    rocas cobertera o sello que aseguren la estanqueidad vertical del yacimiento y cuya

    caracterstica principal es su impermeabilidad al paso de los fluidos.

    Las arcillas tanto por sus caractersticas como por su abundancia, son las rocas cobertera por

    excelencia, aunque no siempre son suficientemente estancas. Su eficacia viene determinada

    por la resistencia que puedan oponer al paso de los fluidos, la cual viene fijada por su

    permeabilidad, que vara de una dcima a una millonsima de milidarcy y por la presin de

    entrada de estos en sus poros que vara normalmente entre 1 y 30 kg/cm 2.

    El espesor necesario que debe tener una roca cobertera para asegurar una buena

    estanqueidad, viene determinado, adems de por los factores mencionados anteriormente, por

    la tectnica de la cuenca, que puede haberlas fracturado, por el hidrodinamismo de la misma y

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    por la altura de la zona impregnada por los hidrocarburos. Cuanto mayor sea esta, a igualdad

    de caractersticas de la roca cobertera y dems condiciones, mayor debe ser su espesor. Las

    rocas cobertera, en su continuidad lateral y extensin regional condicionan en una cuenca las

    vas de la migracin, tanto la primaria como la secundaria y fijan el predominio de la migracin

    vertical o de la horizontal. Las rocas cobertera convienen que sean plsticas y dctiles. Por su

    grado de eficacia se ordenan del modo siguiente de mayor a menor calidad, sal, anhidrita,

    arcilla y carbonatos de grano fino.

    En resumen, la existencia de petrleo o gas en una cuenca sedimentaria requiere una serie de

    condiciones como son: la existencia de rocas madres capaces de haber generado y expulsado

    suficiente cantidad de hidrocarburos, de rocas almacenes que les hayan recibido, de

    estructuras o trampas donde queden retenidos y de rocas cobertera que impidan su perdida

    por dismigracin. El conjunto de todas estas condiciones forman lo que se llama el sistema

    petrolfero de la cuenca y la ausencia de una cualquiera de ellas, impide la presencia de

    acumulaciones comerciales de hidrocarburos.

    El proceso mediante el cual los hidrocarburos contenidos en la roca madre, se desplazan hacia

    la roca almacn, se denomina migracin primaria. Esta migracin no es fcil de explicar; en

    efecto, se produce el desplazamiento de un hidrocarburo lquido cuya molcula es grande en el

    interior de la roca generadora, frecuentemente arcillas, que son rocas de poros muy finos,

    inferiores normalmente al tamao de las molculas de los hidrocarburos. Existen varias teoras

    para explicarlo, entre ellas por su disolucin en el agua, lo que solamente se producir a altas

    profundidades y temperaturas, por difusin, por migracin en fase gaseosa o por migracin en

    fase lquida si existen microfisuras en la roca madre que aumentensu permeabilidad. Ninguna

    de las teoras est demostrada.

    Una vez alcanzada la roca almacn, se produce la migracin secundariadentro de la misma

    hasta llegar a una trampa. Las distancias recorridas por los hidrocarburos en su migracin

    secundaria varan en funcin de las caractersticas de los almacenes y del tamao de la

    cuenca, pero pueden alcanzar valores de hasta 100 Km por milln de aos.

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    2.4Trampas de hidrocarburos

    Trampa es un edificio geolgico que permite la acumulacin de hidrocarburos, y consta de unaroca almacn, limitada en su techo por una roca cobertera y dispone de cierres laterales que

    impiden la salida de los hidrocarburos.

    El llenado de la trampa se produce desplazando los hidrocarburos el agua que contiene el

    almacn, hasta alcanzar el spill point (figura 2.2), que marca el lmite mximo de volumen

    almacenado. Si los aportes de hidrocarburos continan, migra primero el petrleo y luego el

    gas hasta ocupar una nueva trampa o aflorar en superficie.

    Figura 2.2.- Esquema de un cierre estructural

    Existe una gran variedad de trampas que pueden agruparse del modo siguiente:

    Estructurales, originadas por deformacin de las capas sedimentarias despus de

    su deposicin. Las trampas ms frecuentes son las de tipo anticlinal cerradolateralmente por el buzamiento de las capas y verticalmente por la roca cobertera y

    en segundo lugar, las trampas por fallas. En este caso debe existir cierre en todas

    las direcciones, lo que se consigue en el salto de falla por el enfrentamiento del

    almacn con una roca impermeable. Tambin los movimientos diapricos generan

    una gran variedad de trampas unas anticlinales y otras por cierre lateral contra la

    columna de sal.

    Estratigrficas, originadas por cambios laterales y verticales de las caractersticas

    de las rocas almacenes o bien por acuamiento de estas. La trampa suele formarse

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    cuando desaparece la continuidad de la roca porosa permitiendo la acumulacin de

    hidrocarburos an en ausencia de deformaciones estructurales.

    Existe una gran variedad de trampas estratigrficas, tales como lentejones de arena,

    arrecifes recubiertos de formaciones impermeables y otros.

    Trampas mixtas,originadas por una combinacin de pliegues y fallas las anteriores.

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    3.LA EXPLORACIN DE HIDROCARBUROS

    3.1Las geociencias

    Son, fundamentalmente, la geologa, la geoqumica y la geofsica.

    La Geologa, permite conocer la existencia de cuencas sedimentarias las rocas que las

    rellenan, su configuracin estructural y la posibilidad de que existan trampas petroleras as

    como su distribucin en el tiempo.

    La Geoqumica, se basa en el hecho de que los hidrocarburos entrampados en profundidad

    migran a travs de microfisuras produciendo anomalas geoqumicas. Su campo de aplicacin

    va desde la deteccin de indicios de hidrocarburos en superficie al registro de seales de su

    presencia, que pueden ser desde anomalas microbiolgicas hasta alteraciones minerales y

    geotermales. Un estudio geoqumico necesita llevar a cabo un programa de muestreo muy

    equilibrado, que permita separar el llamado ruido de fondo de las anomalas propiamente

    dichas para poder as establecer, la verdadera distribucin de stas en el rea. Normalmente el

    tamao de las anomalas detectadas est ligado con el de la acumulacin en profundidad.

    La geoqumica ayuda a identificar las rocas madre y a conocer las rutas migratorias y edades

    en que estas se produjeron.

    La Geofsica, estudia la evolucin de parmetros fsicos como son:

    La Magnetometrabasada en la accin del campo magntico terrestre. La medicin del efectomagntico da informacin acerca de la profundidad a la que encuentra el basamento de una

    cuenca sedimentaria y consecuentemente del espesor de sus sedimentos.

    Para medir el efecto magntico, existen diferentes mtodos. El ms comn es medir una

    componente del campo magntico terrestre a lo largo de perfiles de registro, y combinar varios

    perfiles paralelos para dibujar un mapa de observaciones magnticas y establecer las

    anomalas en el rea objeto de estudio.

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    La Gravimetra que registra las anomalas en el campo gravitatorio que pueden evidenciar

    cambios bruscos en la densidad de los terrenos del subsuelo prximos a los puntos de medida.

    En particular se ha aplicado en la deteccin de domos salinos.

    La Ssmicaes, con diferencia, la tecnologa ms utilizada. Se basa en la deteccin y registro

    en superficie de ondas ssmicas provocadas artificialmente por medio de explosivos o por

    vibradores. Cuando una onda acstica alcanza la superficie de separacin de dos capas de

    litologa diferente se produce un cambio en su velocidad, al pasar de una capa a otra, debido,

    a sus diferentes caractersticas fsicas, a la par que una parte de la energa acstica se refleja

    en la superficie de separacin y otra se refracta. La cantidad de energa reflejada y refractada

    es funcin de las impedancias acsticas de las capas4. Cuanto menor sean sus diferencias,

    mayor ser la energa refractada.

    En los casos en que la onda ssmica pasa de una capa a otra de mayor ndice de refraccin, a

    partir del ngulo critico se producir una reflexin total. Esto define dos tipos de ssmica, la

    ssmica refraccin que estudia el comportamiento de las ondas ssmicas refractadas por

    encima del ngulo crtico y la ssmica reflexin que lo hace sobre las ondas reflejadas que no

    superan dicho ngulo.

    De acuerdo con lo anterior, para registrar en ssmica de reflexin la disposicin del equipo debe

    cumplir que la distancia desde el punto de tiro al de registro sea variable, pero sin superar

    aquella a partir de la cual se empiezan a registrar ondas de refraccin. En la modalidad de

    ssmica refraccin como solo deben registrarse las ondas refractadas la distancia entre dichos

    puntos debe ser mayor (distancia crtica), Figura 3.1. Esta ltima es poco o nada utilizada en laprospeccin de hidrocarburos porque su poder de resolucin es bajo a las profundidades

    normales de trabajo en este campo.

    4La impedancia acstica de un medio queda determinada por el producto de su densidad y la velocidad del sonido.

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    Figura 3.1.- Mtodo ssmico. Reflexin y refraccin de las ondas sonoras.

    Los mtodos ssmicos, pueden emplearse tanto en tierra como en mar y permiten conocer la

    disposicin estructural y litolgica del subsuelo hasta varios kilmetros de profundidad. La

    figura 3.2 muestra el mtodo de la ssmica de reflexin. Las ondas elsticas generadas en el

    punto de tiro se reflejan en los diferentes estratos, vuelven a superficie y se registran en los

    gefonos o hidrfonos, segn sea en tierra o en mar, conectndose a la estacin receptora.Las seales recibidas son procesadas en equipos especiales de computacin dando como

    resultado final las llamadas secciones ssmicas obtenidas de la suma de todos los registros de

    cada perfil representando un corte vertical del subsuelo en tiempo. En la seccin ssmica de la

    figura 3.3, pueden verse una serie de reflectores continuos a distintas profundidades que

    separan las distintas formaciones litolgicas. Se observa igualmente un anticlinal fallado. Los

    perfiles de isocronas (tiempos) se convierten en isobatas (distancias) de acuerdo con las

    velocidades de propagacin de las ondas en los terrenos atravesados.

    PtD1 Db Dc (*)

    V1

    V2

    i i b b b

    M1 Mc M2

    Distancias

    h

    Registro de ondasreflejadas

    Registro de ondas

    refractadas ms

    reflejadas

    (*) Distancia crtica (Pt-Dc): es la distancia al punto de tiro (Pt) a que debecolocarse el gefono (Dc) para que la llegada a l de ondas refractadas no sean

    perturbadas por la llegada de ondas reflejadas

    Registro

    de ondas

    refractadas

    b=Angulo critico

    Onda reflejada

    Onda refractada

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    Figura 3.2 Mtodo de ssmica de reflexin

    Hasta la dcada de los 70, los registros ssmicos se obtenan en lneas separadas ms o

    menos 500 metros y se la denominaba ssmica 2D. A finales de la dcada de los 80, la

    posibilidad de disponer de potentes y rpidos computadores hizo posible realizar en pocos das

    clculos que anteriormente requeran meses, lo que permiti el desarrollo de la ssmica

    denominada 3D, que siendo igual que la 2D el avance consista en realizar lneas ssmicas

    separadas ms o menos por 50 metros. La ssmica 3D permite una mejor definicin del modelo

    geolgico y del potencial petrolero del rea estudiada y posibilita una mejor ubicacin de los

    pozos de exploracin con la consiguiente mejora del factor de xito. La calidad de la ssmica

    3D, unida a otras tecnologas, ha posibilitado que el factor de xito en los sondeos

    exploratorios haya pasado de 1 a 6 hace cincuenta aos a 1 a 3 en la actualidad. Desde el

    punto de vista econmico esta evolucin es muy importante para reducir costes.

    Diptrico - 1

    Diptrico - 2

    Estrato1 con velocidad V1 ydensidad d1

    Estrato2 con velocidad V2 ydensidad d2

    Estrato3 con velocidad V3 y

    densidad d3

    GefonosPunto de Tiro

    i1 r1

    Rayoi

    ncidente

    i1

    Rayoreflejado

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    Figura 3.3 Seccin ssmica

    Un nuevo avance es la ssmica 4D en la que la cuarta dimensin es el tiempo. Para ello se

    realizan registros de ssmica 3D en distintos periodos y estas secciones se tratan en potentes

    computadores que proporcionan imgenes de los movimientos de los fluidos de gran utilidad

    para los responsables de la explotacin de yacimientos.

    Las Diagrafas elctricas, que permiten el registro en profundidad de algn parmetro de las

    formaciones litolgicas atravesadas por un sondeo en el entorno del mismo, como son

    porosidad, saturacin en hidrocarburos, espesor de las capas, litologa, caractersticas de los

    fluidos encerrados, etc. La tcnica consiste en realizar a lo largo del pozo registros sonicos,

    nucleares y elctricos (resistividad o conductividad), cuya combinacin permite un mejor

    conocimiento de las formaciones atravesadas.

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    3.2Los sondeos exploratorios terrestres

    Los equipos ms utilizados son los rotativos (figura 3.4). En ellos, la herramienta de perforacinest situada en el extremo de una serie de varillas huecas (sarta) de las que algunas de ellas

    (lastrabarrenas) estn destinadas a dar peso sobre la herramienta de perforacin. El sistema

    de varillas se desliza a travs de una mesa de rotacin situada en el pie de la torre, que hace

    girar una varilla de seccin cuadrada o exagonal. La sarta est suspendida por un sistema de

    cables. Los motores del equipo suelen ser de combustin interna si bien tambin se usan

    motores elctricos alimentados con electricidad generada en el propio pozo. La torre de

    perforacin tiene una altura de unos 50 m. Por el interior de la tubera circula el lodo de

    perforacin, que sale por el espacio anular comprendido entre sta y el pozo arrastrando los

    fragmentos de la roca producidos durante la perforacin y lquidos. Los sistemas de seguridad

    consisten en un conjunto de vlvulas, operadas hidrulicamente, que pueden cerrar el pozo si

    se detecta una entrada de fluido indeseable.

    Torre de perforacinBloque de poleas fijo

    Plataforma del enganchador

    Bloque de poleas mvil

    Cuello de cisne (entrada del lodo)

    Cabeza de inyeccin

    Llave de

    apriete

    Barra de arrastre (Kelly)

    Mesa de rotatoria

    Motor de la mesa rotatoria

    Malacate

    Motores del equipo

    Bomba de lodoConducto de lodo

    Pozo Tubera de perforacin

    Tubera de

    perforacin

    A balsa

    De lodo

    Cable de perforacin

    Figura 3.4 Componentes bsicos de un equipo de perforacin

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    El 60% de las herramientas de perforacin son triconos, llamados as por estar formados por

    tres pias o conos, dotados de dientes. Cada tricono rota sobre un eje. Tambin existen brocas

    compactas que son herramientas de corte que llevan incrustados en su cuerpo pastillas de

    carburo de tungteno o diamantes industriales.

    Estas ltimas no admiten tanto peso pero permiten ms revoluciones, lo que las hace idneas

    para perforar formaciones compactas y homogneas de grandes espesores (formaciones

    calcreas) y tambin para la perforacin de sondeos desviados, utilizando turbinas de fondo.

    Los lodos de perforacin consisten fundamentalmente en una suspensin de arcilla en agua

    con aditivos que aporten ciertas propiedades. Los lodos refrigeran la herramienta de corte,

    arrastran a la superficie los fragmentos de roca y controlan la estabilidad de las paredes del

    pozo evitando derrumbes. En la mayor parte de los casos la suspensin se realiza en agua,

    pero en ocasiones se utilizan aceite sintticos o aire. Las principales caractersticas del lodo

    son la densidad, la viscosidad y el pH. El lodo al llegar a la superficie pasa por una serie de

    equipos de limpieza (tamices, ciclones, desarenadores, etc.) para extraer los elementos slidos

    arrastrados y eventualmente el gas o petrleo que pueda contener. Una vez limpio, se

    reinyecta el lodo al circuito

    A medida que avanza la perforacin se instalan tuberas de acero de dimetros decrecientes

    con la profundidad, no solo para mantener las paredes del pozo, sino tambin, para aislar los

    posibles almacenes y extraer despus, en su caso, de forma selectiva los fluidos que

    contienen. Los tubos se cementan a las paredes introduciendo cemento por el interior de la

    tubera y retornando por el espacio anular.

    Para tener un conocimiento ms preciso de la formacin, se extraen testigos. Para ello se

    utiliza una herramienta que es un cilindro hueco de 9 metros de longitud, equipado en su parte

    inferior de una corona de diamantes industriales que acta como elemento de corte. A veces

    en el curso de la perforacin, o al final de la misma, se realiza la llamada prueba de

    produccin (DST), consistente en poner el pozo en produccin a travs de la tubera de

    perforacin, midiendo la presencia de fluidos en la formacin probada, su capacidad de

    produccin y las presiones inicial y final del almacn despus de producir una cantidad

    determinada de fluido.

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    Alcanzada la profundidad final, se procede al abandono del pozo si es seco, adoptando las

    medidas de seguridad adecuadas, o se realiza la llamada operacin de completacin, es decir

    se le dota del equipo necesario para producir petrleo o gas.

    En la dcada de los 80 se introdujo, en los equipos de perforacin, una nueva herramienta

    denominada Top Drive System (TDS) como sustituto del mtodo convencional de arrastre de

    la columna de perforacin por la mesa de rotacin. Su xito fue inmediato y hoy da es el

    mtodo predominante en los equipos de perforacin marina. Consiste en usar en lugar de la

    mesa de rotacin, un motor elctrico o hidrulico situado sobre la tubera de perforacin, que

    produce directamente la rotacin de la misma a la par que se puede bombear continuamente

    lodo dentro de las varillas tanto mientras se perfora, como durante las operacin de extraccin

    y bajada de la columna de perforacin. Este mtodo posee ventajas sobre el convencional,

    como son, reducir el tiempo en los aadidos de nuevas varillas de perforacin, eliminar la

    necesidad de reorientar la herramienta de apriete de la misma en cada conexin, disminuir los

    riegos de seguridad y mejorar el control del pozo, al no perder la posibilidad de circular el lodo

    en caso de agarre del tren de perforacin, reduciendo as el coste total del sondeo.

    Un ltimo avance en el sistema de subida y bajada de la sarta de perforacin es el denominadoDual Elevator System (DES), que utiliza dos elevadores automticos en las operaciones

    estndar de perforacin. Se controla con una sola persona y realiza las funciones de conexin

    y desconexin de tubera automticamente. El sistema puede trabajar tanto con las varillas de

    perforacin como con la tubera de revestimiento y soportar pesos de hasta 750 Toneladas.

    Esta herramienta se est montando actualmente en los equipos de perforacin marina ms

    avanzados que permiten trabajar en las condiciones ms difciles.

    3.3Los sondeos exploratorios marinos

    Los primeros sondeos marinos se realizaron en la dcada de los aos 1950 desde plataformas

    apoyadas en pilotes en zonas de poca profundidad. Desde entonces se han realizado enormes

    progresos superando en la actualidad los 3.000 metros de lmina de agua. Las reservas

    descubiertas en aguas profundas (entre 300 y 1.500 m de profundidad) y ultraprofundas (ms

    de 1.500 m) han aumentado rpidamente en los ltimos aos evalundose las reservas

    recuperables entre 160 y 300 Gb de petrleo convencional, cifra que se compara con unas

    reservas totales recuperables remanentes de unos 1.250 Gb.

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    La figura 3.5 muestra las profundidades de lmina de agua mximas alcanzadas en el mundo

    tanto en exploracin como en produccin. Puede apreciarse que en exploracin se han

    superado los 3.000 m y en produccin los 2.750 m.

    Figura 3.5 Aumento de la lamina de agua con el tiempo

    Fuente: World Energy Outlook 2008 (AIE)

    A continuacin se describen los equipos utilizados en la perforacin marina:

    Plataformas Auto elevadoras (Jack-Up).Se utilizan hasta profundidades de 300

    m (Figura 3.6). Estn formadas por una cubierta, donde se ubica la torre de

    perforacin y los mdulos auxiliares, fijada a unas patas (normalmente tres) que se

    apoyan, clavndose, en el fondo del mar. Estas plataformas se trasladan hasta su

    ubicacin y all las patas se posicionan descendiendo mediante un mecanismo de

    cremallera.

    Fig. 3.6 - Plataforma auto elevadora

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    Fig. 3.7- Plataforma semisumergible

    Plataformas Semisumergibles. (Figura 3.7). Pueden alcanzar, ancladas,

    profundidades en torno a los 1.000 m de lmina de agua y superar los 3.000 m con

    posicionamiento dinmico consistente en utilizar hlices laterales que obligan a situar

    la plataforma en la vertical del pozo. Se sitan ancladas sobre grandes cilindros o

    submarinos huecos de acero, que pueden rellenarse parcialmente de agua para su

    hundimiento parcial.

    Barcos de Perforacin.Son barcos preparados con equipo de perforacin que, aligual que las plataformas semisumergibles, pueden trabajar anclados a

    profundidades del orden de los 200 m o posicionadas dinmicamente en cuyo caso

    pueden alcanzar profundidades superiores a los 3000 m.

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    4.LA PRODUCCIN DE HIDROCARBUROS

    Las reservas de hidrocarburos se evalan en trminos de probabilidad a partir de la

    informacin disponible durante la vida del yacimiento. Se clasifican en tres categoras: reservas

    probadas, probables y posibles que son las que tienen la probabilidad de cumplirse de al

    menos el 90 %, el 50 % y el 10 % respectivamente.

    Para la produccin de hidrocarburos se utilizan las tcnicas que se describen a continuacin:

    4.1Recuperacin primaria, secundaria y terciaria

    La denominacin de recuperacin primaria se aplica a los hidrocarburos obtenidos

    exclusivamente con la energa propia del yacimiento. Los mecanismos de produccin primaria

    se basan en el empuje del agua del acufero subyacente, la expansin de los fluidos, sobre

    todo el gas disuelto o libre, y la compactacin.

    La recuperacin por empuje de agua (waterdrive) es la ms efectiva de los mecanismos derecuperacin primaria. El agua del acufero empuja al petrleo o al gas hacia los pozos de

    produccin y va ocupando los espacios antes ocupados por los hidrocarburos. En este proceso

    una parte de estos queda retenida en los poros ms pequeos. A medida que progresa la

    produccin va aumentando el contenido en agua hasta llegar un momento en que la

    explotacin deja de ser rentable. Este mecanismo se da preferentemente en almacenes

    uniformes, de buena permeabilidad y conectados hidrulicamente a un acufero importante y

    permite alcanzar factores de recuperacin5 altos, situados entre el 25% y el 65% del petrleo y

    entre el 50% y el 70% del gas.

    5Factor de recuperacin es el porcentaje de los hidrocarburos in situ recuperado.En la prctica es frecuente que concurran dos o ms de estos mecanismos naturales de produccin en los que comopromedio la recuperacin para el petrleo se sita en el 30% y para el gas en el 75%. Cuando la energa delyacimiento es insuficiente se recurre al bombeo que puede ser, mecnico, con bomba vertical (figura 2.10) colocadaen la parte inferior de la tubera y accionada mediante varillas por un balancn situado en la superficie, hidrulicomediante una bomba centrifuga accionada por un motor elctrico sumergible o mediante la inyeccin de gas (GasLift) en la tubera de produccin a fin de reducir el peso de la columna de petrl eo. Los mtodos de bombeo no son

    mtodos de recuperacin sino de aumentar la rapidez de la produccin, pero no se aumenta el porcentaje derecuperacin.

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    En la recuperacin por expansin de la capa de gas (Gas cap drive), este empuja el petrleo

    hasta los pozos de produccin. Su eficacia es limitada porque la presin del gas declina con

    cierta rapidez variando el factor de recuperacin entre el 20% y el 40% del petrleo

    El mecanismo natural de produccin ms frecuente es por empuje de gas disuelto (Solution

    gas drive). Al abrirse los pozos de produccin el gas disuelto en el petrleo se expande y

    empuja al petrleo hacia esos pozos. El factor de recuperacin en estos yacimientos, RF, se

    sita entre el 5% y el 25%.

    La compactacin (Compaction drive) se da en almacenes poco profundos que no estn bien

    consolidados, caracterizndose por una cada rpida de la presin y un bajo factor de

    recuperacin.

    Figura 4.1. Equipo de bombeo.

    La recuperacin secundaria consiste en mantener la presin en el yacimiento mediante la

    inyeccin de agua a travs de los pozos inyectores o de algn gas que puede ser un

    hidrocarburo gaseoso o un gas inerte. Como gas inerte se emplea en ocasiones el CO2

    secuestrado de las plantas de centrales trmicas de generacin de electricidad. En Estados

    Unidos hay varios miles de km de conductos que transportan el CO2desde las centrales a los

    yacimientos.

    Tubing

    Tuberia

    Bomba de

    fondo

    Cabeza de

    pozo

    Almacn

    Varilla

    (Sucker rods)

    Linea de

    flujo

    Motor

    Limitador

    De carrear

    Bomba

    De

    caballito

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    La recuperacin terciaria o asistida, EOR (Enhance Oil Recovery), que se aplica

    generalmente cuando el yacimiento se encuentra en su etapa final, despus de la recuperacin

    secundaria y en ocasiones directamente desde el principio tal como sucede con los petrleos

    muy pesados.

    Los procesos de recuperacin terciaria ms comunes son los trmicos y se aplican a los

    petrleos pesados para disminuir su viscosidad. Esta operacin se puede hacer mediante

    inyeccin de vapor o quemando parte del petrleo en el propio yacimiento. El vapor se puede

    inyectar en el pozo productor, mantenindolo hasta que caliente el petrleo colindante,

    iniciando entonces la produccin, o a travs de pozos de inyeccin para intentar conseguir un

    barrido del petrleo. El segundo procedimiento trmico es la inyeccin de oxigeno o aire paraproducir la combustin in situ, este es caro y de difcil control.

    Otra tcnica de recuperacin terciaria es la inyeccin de gases que mejoren la movilidad, del

    petrleo no solo por empuje sino tambin por reducir la viscosidad del mismo. Tambin pueden

    inyectarse productos qumicos que mejoren la movilidad del petrleo pero son caros y de difcil

    aplicacin.

    Actualmente la recuperacin terciaria representa solamente el 3% de la produccin mundial,

    pero deber investigarse en esta prometedora tecnologa que podra permitir incrementar

    sensiblemente el factor de recuperacin.

    4.2Completacin de pozos

    Se entiende por completacin de pozos, el conjunto de trabajos que es preciso realizar para

    que est en condiciones de producir hidrocarburos de modo estable y controlado.

    Para completar un pozo existen tres alternativas:

    En pozo abierto, es decir sin entubar. No permite aislar las diferentes zonas

    productivas y tiene el riesgo de desmoronamientos, pero de ser viable permite altas

    productividades.

    En pozo entubado sin cementar con tubera previamente perforada. Tambin permite

    altas productividades y no tiene los riesgos de la anterior alternativa.

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    En pozo entubado con tubera normal cementada, perforando las zonas productivas

    posteriormente.

    En cualquiera de estas alternativas, el pozo lleva el equipamiento bsico siguiente que se

    indica en la figura 4.3: El packer de produccin, para aislar la zona productora, la tubera de

    produccin que conduce los fluidos a la superficie, elementos de control del flujo en el fondo del

    pozo, elementos de seguridad para proteger el pozo de erupciones incontroladas y la cabeza

    del pozoque soporta las tuberas de revestimiento y produccin y el rbol de vlvulas (Xms

    tree) que controla la produccin y la seguridad. En completaciones submarinas la cabeza de

    pozo y el rbol de vlvulas se encuentran en el fondo del mar.

    Packer

    Tubera de produccin

    (Tubing)Valvula de flujo

    de fondo

    Colgador del tubing

    (Tubing hanger)

    Valvula de seguridad de

    supeficie

    Cabeza de pozo (X-mas tree)

    Valvula principal inferior

    Vavula de SwabValvula de produccin

    ALMACEN

    Figura 4.3 Componentes bsicos de una completacin de un pozo

    Cuando la productividad de un pozo es baja, como consecuencia de daos producidos al

    almacn por los fluidos de perforacin, o bien por una reducida permeabilidad natural, se

    estimula la productividad por varios procedimientos entre los que destacan los siguientes:

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    La acidificacin, consistente en la inyeccin de cido clorhdrico diluido al 15%,

    aplicable principalmente en almacenes calcreos.

    La fracturacin hidrulica, consistente en bombear a travs de la tubera de

    produccin agua a presiones capaces de fracturar los almacenes.

    La Aci-fracturacin que es una combinacin de las dos tcnicas anteriores. El

    fluido bombeado a presin es ClH diluido.

    Los pozos completados se conectan a lneas que conducen los fluidos a las instalaciones de

    separacin del agua, petrleo y gas y al posterior almacenamiento para su comercializacin enel caso de hidrocarburos o la reinyeccin en el caso del agua.

    4.3La produccin offshore

    Los sistemas de produccin en el mar son evidentemente, ms complejos, dada la necesidad

    de disponer de una plataforma en la que se sitan las instalaciones de superficie. Existen los

    siguientes tipos de plataforma (Figura 4.4):

    Figura 4.4 Plataformas de produccin y lamina de agua

    Fuente: Shell

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    Plataformas fijas de aceroclavadas mediante pilotes en el fondo del mar. La profundidad del

    agua en la que pueden instalarse puede rebasar los 400 m. El almacenamiento del petrleo

    producido puede realizarse en buques tanques anclados o en depsitos anejos a la plataforma

    o transportarse a tierra por oleoductos. El gas se transporta por gasoducto a tierra o se

    reinyecta en el yacimiento para mejorar el factor de recuperacin. La figura 4.5 muestra el

    desarrollo del yacimiento Brent del Mar del Norte britnico, a una profundidad de 140 m.

    Puede apreciarse que la plataforma Brent A es fija de acero y que el petrleo se almacena en

    un tanque circular flotante (SPAR) desde el que se transporta en buques tanques, mientras que

    el gas se transporta a Escocia a travs de un gasoducto de 280 millas de longitud.

    Figura 4.5: Desarrollo del campo Brent, y los satelites Cormorant y Dunlin.

    Plataformas fijas de hormign que reposan directamente sobre el fondo del mar.

    Normalmente se emplean en yacimientos petrolferos de gran tamao pudiendo alcanzar

    profundidades de hasta unos 400 m. Las figuras 4.5 y 4.6 muestran la plataforma fija de

    hormign construida por Shell/Esso en el campo de Cormorant, as como varios tipos de

    plataforma fija de hormign en Brent B, C, D y en Dunlin. En la parte superior izquierda del

    diagrama de la Fig.4.6 se muestra la plataforma de mantenimiento desplegada sobre el gigante

    manifold submarino conectado con la plataforma fija.

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    Figura 4.6 Plataforma Brent B y manifold submarino

    Sistemas flotantes, desarrollados inicialmente en Brasil para poner en produccin algunos

    campos de forma ms rpida y econmica que mediante el uso de otras estructuras. Es una

    tcnica actualmente muy utilizada y existen diferentes sistemas como son:

    Tension Leg Platform (TLP), que son estructuras flotantes ancladas

    permanentemente en el fondo del mar mediante tensores cimentados en el lecho

    marino y fijados en cada una de las esquinas de la plataforma. La primera fue

    construida en el ao 1980 por Conoco en el Mar del Norte y las ms grandes se han

    instalado con xito en profundidades de agua prximas a los 1.300 m.

    SPAR que son en realidad una variacin de las anteriores, alcanzando laminas de

    agua de 3.000 m. Estn constituidas por un cilindro vertical flotante que se hunde

    unos 200 m. lastrado y anclado al fondo marino mediante cables de amarre. La

    plataforma va equipada con torre de perforacin y con las instalaciones necesarias

    para tratamiento de los fluidos.

    Plataformas tipo FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) que son

    buques que contienen una planta de procesado de la produccin instalada en su

    cubierta y tanques para almacenar el petrleo.

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    Buques de produccin, almacenamiento y descarga (FSO). Son grandes

    embarcaciones con un sistema de anclaje mltiple, diseado para mantener al FSO

    en su posicin bajo condiciones ambientales extremas. Van igualmente dotadas de

    instalaciones de tratamiento y permiten la produccin de yacimientos con lmina de

    agua entre 500 y 1.800 m. Figura 4.7

    En aguas ultraprofundas las bajas temperaturas y las altas presiones reinantes en el fondo

    marino pueden dar lugar a que el petrleo se congele y el gas natural forme hidratos de metano

    que pueden provocar la obstruccin de las tuberas de produccin. Para evitarlo se utilizan

    tcnicas, que van desde inyectar productos qumicos a calentar la tubera de flujo con una

    tubera auxiliar externa. Elevar el petrleo desde el almacn hasta la superficie exige el

    empleo de potentes bombas electrosumergibles que tienen un elevado consumo de energa. El

    desarrollo de las cabezas de pozo submarinas, instaladas desde la plataforma sin otra ayuda

    que la de submarinos no tripulados ha permitido la produccin de hidrocarburos a

    profundidades cada vez ms importantes. Figura 4.7

    Figura 4.7.- Desarrollo submarino con FSO para aguas profundas.

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    5.EL PETROLEO NO CONVENCIONAL

    Otro de los combustibles fsiles no convencionales son los denominados crudos pesados.

    5.1Cmo se definen los crudos pesados?

    La definicin comnmente aceptada los distribuye en dos categoras:

    Un crudo se considera pesado cuando su densidad es inferior a 20API, es decir

    superior a 0.933 kg/l, y su viscosidad en yacimiento es superior a 1.000 centiPoise.

    Un crudo se considera extrapesado o bitumen cuando su densidad es inferior a

    10API, es decir ms denso que el agua y su viscosidad superior a 10.000 centiPoise.

    En esta categora se sitan los crudos extrapesados de la Faja del Orinoco

    (Venezuela).

    Los crudos pesados y los bitmenes son difciles de producir econmicamente debido a sus

    altas densidades y viscosidades que dificultan la movilidad del crudo en el medio poroso.

    En Canad, que dispone de vastas reservas de crudos pesados y extrapesados, se usa una

    definicin ms practica llamando crudo pesado a aquel que no puede recuperarse en su

    forma natural mediante un sondeo y mtodos ordinarios de produccin. La diferenciacin entre

    pesado y extrapesado queda difuminada y se pueden englobar ambos en el nombre de

    crudo pesado

    5.2Los crudos pesados como una alternativa a los convencionales

    Si bien las cantidades de crudos pesados en los yacimientos valorados hasta hoy da son cinco

    veces superiores (5,5 x 1012barriles, de los cuales 1.2 estaran en Venezuela y 2,2 en Canad)

    a las reservas remanentes de crudo convencional (1,25 x 1012 barriles), la cifra a comparar es

    la recuperacin que se har de esos crudos pesados.

    El consenso que podra considerarse ms aceptable es el que asume un 10% para la

    recuperacin de las reservas del crudo pesado. As pues estaramos hablando de unas

    reservas de 0,55 x 1012barriles, es decir, la mitad de las reservas de crudo convencional.

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    A remarcar que una ventaja importante es que prcticamente todas las reservas de crudos

    pesados estn localizadas en el hemisferio occidental.

    En trminos de produccin diaria sustitutiva de la proporcionada por los crudos convencionales,

    que es de 88 millones de barriles diarios actualmente, no parece posible su sustitucin.

    Actualmente se producen del orden de 2,5 millones de barriles de crudos pesados. Para el

    futuro, las mejores estimaciones prevn una aportacin de produccin de crudos pesados del

    orden de 12 millones de barriles diarios. Para cuando eso ocurra, ao 2025?, la produccin

    diaria de crudos convencionales puede haber subido a unos 120 millones de barriles diarios,

    por tanto se estara lejos de su sustitucin por produccin de crudos pesados, que solo

    aportaran un reducido 10%.

    La recuperacin del 10% podra subirse si se desarrollan mtodos de produccin que sean

    capaces de movilizar ms reservas. Es aqu donde el esfuerzo investigador debe enfocarse, y

    llegar a una recuperacin del 20 % no parece imposible.

    La productividad por pozo con bombeo e inyeccin de disolvente en el fondo del pozo puede

    alcanzar en algunos casos de la Faja del Orinoco hasta 2000 barriles por da netos de crudo

    pesado. Con estas producciones pueden desarrollarse proyectos econmicamente viables y se

    estn haciendo. En Venezuela existen desde hace varios aos cuatro proyectos importantes enmarcha, el de Cerro Negro desarrollado con participacin de Exxon-Mobil, el de Ameriven

    operado en su da por Phillips and Texaco, el Petrozuata operado por Conoco y el de Sincor

    operado por Total y Statoil. Estos proyectos representaron una inversin conjunta de unos

    14000 millones de dlares y alcanzaron una produccin conjunta de unos 700.000 barriles en

    2006.

    Si bien el crudo extrapesado de la Faja del Orinoco tiene una viscosidad en yacimiento del

    orden de 12.000 centiPoise al bombearse el gas disuelto se expande y forma una especie de

    espuma, cuya viscosidad puede reducirse a unos 2000 centiPoise, mejorndose

    favorablemente la movilidad del fluido alrededor del pozo y dando productividades mayores;

    este fenmeno se conoce con el nombre de foamy flow.

    As pues cualquier mtodo que se use para reducir drsticamente la viscosidad proporcionara

    una mejor produccin.

    Existen mtodos en proceso de estudio y algunos se han probado con xito en algunos

    yacimientos sobre todo de Canad.

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    La tecnologa ms avanzada usando vapor de agua es la denominada steam assisted gravity

    drainage o SAGD ( sag-dee) usada en algunos yacimientos en Canad. Otra tecnologa,

    tambin usada en Canad es la denominada CHOPS,o Cold Heavy Oil Production with

    Sand en esta tecnologa en lugar de evitar la produccin de arenas finas se estimula su

    produccin para aumentar la produccin de crudo.

    As pues la produccin de crudos pesados no es una tecnologa moderna, se hace y

    actualmente con el nivel de precios del crudo puede ser muy rentable. Lo que constituye

    todava un reto investigador es desarrollar tcnicas que aumenten tanto la productividad por

    pozo como el factor de recuperacin final.

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    6.EL GAS NATURAL NO CONVENCIONAL

    Nos referimos al shale gas,en espaol gas de esquistos o gas de lutitas, que a pesar de

    ser conocido desde hace mucho tiempo por los indicios detectados en los sondeos realizados

    para obtencin de petrleo o gas, su explotacin de forma comercial se ha desarrollado en la

    ltima dcada y fundamentalmente en Estados Unidos al haber sido capaces de reducir

    drsticamente los costes de perforacin horizontal, fracturacin de formaciones y operaciones

    de produccin.

    La produccin del gas del Shale Gas en Estados Unidos cubre actualmente el 50% de su

    demanda de gas y ha contribuido definitivamente a mantener los precios del gas en alrededor

    de 3 $ por milln de BTU, lo que representa un valor muy competitivo en comparacin con el

    precio del gas natural en otros pases.

    Segn el informe del World Energy Outlook 2012 Estados Unidos, con el desarrollo de petrleo

    y gas no convencionales, podra alcanzar la autosuficiencia para el 2035, superando a Rusia

    como principal productor de gas para el 2015 y a Arabia Saudita de petrleo en el 2017.

    6.1Pero qu es el shale gas?Sencillamente gas natural, prcticamente metano, atrapado en el interior de los esquistos, bien

    en los poros vacos, en estado libre, o bien adsorbido en las molculas de arcillas o de

    materia orgnica diseminadas en el esquisto. Estos esquistos o lutitas son rocas de grano muy

    fino con baja porosidad y muy baja permeabilidad. Las areniscas productoras de gas natural,

    denominado convencional, son rocas con permeabilidades del orden de varios milidarcis, los

    yacimientos denominados tihgt gas son yacimientos cuyas rocas tienen permeabilidades del

    orden de varios microdarcis, y producciones, si bien ms reducidas, obtenidas mediante

    tecnologas muy parecidas a las del gas convencional; finalmente la permeabilidad de los

    esquistos con gas, shale gas, es del orden de nanodarcis y se obtiene produccin apreciable

    a base de fracturar las formaciones en sondeos horizontales que cortan los esquistos en

    longitudes de 300 a 600 metros desde el sondeo vertical.

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    6.2Cul es la recuperacin de gas que se puede esperar de estos yacimientos?

    Existe una correlacin entre el Contenido de Gas Total y el Carbono Orgnico Total (TOC) delos esquistos y tambin se correlaciona bien el contenido de gas adsorbido, con el TOC y con

    la presin de yacimiento. Por tanto una parte significativa del gas de los esquistos se

    encontrar en forma de gas adsorbido. Normalmente entre los esquistos se desarrollan

    formaciones ms arenosas y con menos TOC, en las cuales la parte de gas libre ser mayor, y

    al tener una permeabilidad mayor que los esquistos sern las mayores contribuidoras a la

    produccin por pozo.

    La determinacin del gas in situ se realiza de una forma indirecta para la que la porosidad de

    la roca y su saturacin en agua no constituyen parmetros de terminantes para el clculo del

    gas in situ como ocurre en los yacimientos convencionales. En realidad se determinar una

    curva tipo de produccin por pozo, ajustando una curva de produccin normalmente con un

    declino hiperblico, de la cual se deduce, extrapolando, la recuperacin total a obtener por

    pozo. Si fijamos el nmero de pozos a perforar, el espaciado entre pozos sera un parmetro a

    decidir, tendramos la produccin total acumulada.

    No existen datos contrastados respecto a las recuperaciones obtenidas en los campos de

    shale gas en explotacin, pero es mayoritariamente aceptado que deben ser muy bajas y nodeberan ser muy superiores al 20 %. Si se aplica esta recuperacin, u otra distinta a criterio

    del consumidor, se tendra un valor para el gas in situ.

    A recordar que la recuperacin en los yacimientos convencionales de gas natural, incluso con

    empuje de agua importante, puede estar entre un 65% (100% empuje de agua) y un 95 % en

    los yacimientos estrictamente volumtricos.

    As pues el desarrollo de estos yacimientos de shale gas se justifica econmicamente de

    forma indirecta, pero hay que determinar la produccin esperada del pozo tipo probando con

    dos, tres o ms pozos exploratorios en funcin de la uniformidad del yacimiento. Esta sera la

    funcin fundamental de los sondeos exploratorios.

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    Exploracin y produccin de hidrocarburos

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    6.3El shale gas es la innovacin energtica de la ltima dcada

    La demanda mundial de energa primaria crece da a da pero las reservas convencionales depetrleo, gas y carbn estn prcticamente estancadas, significando, al ritmo de produccin

    actual unas existencias que podran terminarse en 40, 60 y 150 aos respectivamente. Estos

    tres combustibles fsiles representan el 85% del mix de la energa primaria mundial y as se va

    a mantener hasta el 2035 segn las previsiones de la mayora de los organismos o compaas

    que hacen este tipo de augurios. La participacin de cada uno de ellos en ese 85% se va

    acercando a un tercio aproximadamente, debido al incremento paulatino del consumo de gas

    respecto al petrleo.

    En estos datos de reservas no estn incluidos ni el gas ni el petrleo denominados no

    convencionales, es decir el petrleo y el gas de esquistos, el tight gas el tight oil, el

    coalbed gas ni los crudos extrapesados.

    El precio del gas natural ha estado aumentando en los ltimos aos, por lo que las compaas

    petroleras han mostrado inters en desarrollar el gas no convencional tal como el shale gas,

    el gas de hidratos y el coalbed methane. De todos ellos es el shale gas el que ha

    avanzado de forma ms notoria. Ello es debido a los siguientes factores:

    Avances tecnolgicos en la perforacin de pozos horizontales.

    Avances tecnolgicos en la fracturacin hidrulica de formaciones.

    Reduccin de costes de la perforacin horizontal, de la fracturacin hidrulica y de los

    costes operativos.

    Aumento significativo de los precios del gas natural por presin de la demanda.

    Estos factores juntos han transformado las formaciones de esquistos de ser pequeassuministradoras de gas a contribuidoras al portafolio de yacimientos productores de gas,

    siendo una parte muy significativa de la produccin domstica en Estados Unidos. Si bien es

    natural que esta tecnologa se haya desarrollado en Estados Unidos, dado que es el pas con

    una tecnologa petrolera ms desarrollada, no es menos cierto que el shale gas no est

    limitado a ese pas; es pues necesario hacer una evaluacin sistemtica de las reservas

    potenciales mundiales de gas del shale gas.

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    Un resumen comparativo con las reservas convencionales podra ser el siguiente:

    Area Gas convencional Gas no convencional

    Reservas en TCF Gas in situ en TCF

    America del Norte 1600 7426

    Europa y FSU 3320 2587

    America del Sur 480 4569

    Africa 620 3962

    Asia y Australia 910 7042

    Oriente Medio 2900 ?

    Aplicando un 20% de recuperacin al gas in situ no convencional podramos hablar de unos

    25.000 Tcf de reservas de gas no convencional, muy por encima de los 9830 TCF de reservas

    totales de gas convencional. Aun admitiendo un grado de incertidumbre elevado en la

    estimacin del gas in situ para el gas no convencional estamos hablando de unas existencias

    de gas muy importantes para dejarlas de lado. Es pues cuestin de tiempo que estas reservas,

    una vez que se ha demostrado su comercialidad en Estados Unidos, vayan desarrollndose,

    poco a poco, en las dems partes del mundo, para lo que tendr una importancia decisiva la

    posicin que adopten las Administraciones gubernamentales respecto a esta actuacin

    industrial. Pueden verse las distintas zonas a nivel mundial donde pueden encontrase

    yacimientos de shale gas en la figura siguiente.

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    Figura 6.1.- Distribucin mundial de reas con posible shale gas

    6.4Situacin en Europa

    La Unin Europea no tiene competencia respecto de la poltica energtica de los pases

    miembros. As pues cada uno de ellos est aplicando diferentes posturas respecto al shale

    gas.

    Sin embargo el Parlamento Europeo ha aprobado dos propuestas no legislativas a favor del

    desarrollo del gas de esquistos en Europa.

    Creemos que se ha evaluado errneamente el posible impacto de las actividades de

    fracturacin hidrulica, tanto en lo que respecta a la afirmacin de que pueden contaminar los

    acuferos como al impacto medioambiental de algunos componentes qumicos que entran en la

    composicin de los fluidos que se emplean en la fracturacin. Respecto a la contaminacin de

    los acuferos estos estn situados normalmente a varios cientos de metros, a veces miles de

    metros