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Origen y Composición del Petróleo




Enviado por jpazcona



    1.  

    2. Origen del
      petróleo
    3. Composición del
      petróleo
    4. Tipos de
      petróleo
    5. Un poco de
      historia
    6. Geología del
      petróleo
    7. Exploración
      petrolera
    8. Anexo

     

    1. Qué son el Carbón Mineral, el
      Petróleo y el Gas
      Natural?

    El carbón mineral, el
    petróleo y el gas natural, los
    combustibles fósiles de la naturaleza, no
    son sustancias puras.

    El carbón mineral, como su nombre lo indica,
    está constituido preponderantemente por carbono y en
    mucho menor proporción por hidrocarburos
    de alto peso molecular.

    El petróleo
    es una sustancia aceitosa de color oscuro a la
    que, por sus compuestos de hidrógeno y carbono, se le
    denomina hidrocarburo.

    El petróleo es un líquido insoluble en
    agua y de
    menor densidad que
    ella. Dicha densidad
    está comprendida entre 0.75 y 0.95 g/ml. Sus colores
    varían del amarillo pardusco hasta el negro.

    Ese hidrocarburo puede estar en estado
    líquido o en estado
    gaseoso. En el primer caso es un aceite al que también se
    le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas
    natural.

    En cuanto al gas natural,
    está constituido preponderantemente por metano, que es el
    más simple de los hidrocarburos
    pues contiene un solo átomo de
    carbono. En menos proporción puede contener hidrocarburos
    de hasta 4 átomos de carbono y, además,
    anhídrido carbónico e impurezas como sulfuro de
    hidrógeno.

    Los combustibles fósiles son fuente de
    energía cuando sus moléculas de hidrocarburo,
    entrando en combustión en combinación con el
    aire dentro de un
    motor, caldera o
    turbina, generan calor.

    Origen del
    Petróleo

    El problema de la génesis del petróleo ha
    sido, por mucho tiempo, un
    tópico de investigación de interés.
    Se sabe que la formación del petróleo esta asociada
    al desarrollo de
    rocas
    sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o próximos
    al mar, y que es el resultado de procesos de
    descomposición de organismos de origen vegetal y animal
    que en tiempos remotos quedaron incorporados en esos
    depósitos.

    Teoría de Engler

    Las teorías
    originales, en las que se atribuyó al petróleo un
    origen inorgánico (Berthelott y Mendeleyev) han quedado
    descartadas.

    Uno de los supuestos acerca del origen del
    Petróleo lo constituye la Teoría
    de Engler (1911):

    1ª etapa

    Depósitos de organismos de origen vegetal y
    animal se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas
    marinas).

    Las bacterias
    actúan, descomponiendo los constituyentes carbohidratos
    en gases y
    materias solubles en agua, y de
    esta manera son desalojados del depósito.

    Permanecen los constituyentes de tipo ceras, grasas y
    otras materias estables, solubles en aceite.

    Fig. 1- El
    petróleo se habría originado por la
    depositación de minúsculos animales
    y

    sustancias vegetales que se fueron
    acumulando en el fondo lacustre y marino.

    Fig. 2- Ante el paso del tiempo la
    materia
    orgánica se descompone y va

    quedando en profundidad por los
    sedimentos que la van cubriendo.

     

    2da etapa

    A condiciones de alta presión y
    temperatura,
    se desprende CO2 de los compuestos con grupos
    carboxílicos, y H2O de los ácidos
    hidroxílicos y de los alcoholes,
    dejando un residuo bituminoso.

    La continuación de exposiciones a calor y
    presión
    provoca un craqueo ligero con formación de olefinas
    (protopetróleo).

    Fig. 3- Los factores de presión,
    temperatura y
    procesos
    químicos

    y físicos, ayudados por la
    carencia de oxígeno, posibilitaron

    la formación de petróleo
    líquido y del gas.

    3er etapa

    Los compuestos no saturados, en presencia de
    catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar
    origen a hidrocarburos de tipo nafténico y
    parafínico. Los aromáticos se forman,
    presumiblemente, por reacciones de condensación
    acompañando al craqueo y ciclización, o durante la
    descomposición de las proteínas.

    Por otra parte, existen otras teorías, de formulación más
    reciente, que sostienen que el petróleo es de origen
    inorgánico o mineral. Los científicos rusos son los
    que más se han preocupado por probar esta hipótesis aunque estas proposiciones no han
    sido aceptadas en su totalidad.

    Una versión interesante de este tema es la que
    publicó Thomas Gold en 1986. Este científico
    europeo dice que el gas natural (el metano) que suele encontrarse
    en grandes cantidades en los yacimientos petroleros, se pudo
    haber generado a partir de los meteoritos que cayeron durante la
    formación de la Tierra hace
    millones de años. Los argumentos que presenta están
    basados en el hecho de que se han encontrado en varios meteoritos
    más de cuarenta (40) productos
    químicos semejantes al kerógeno, que se supone es
    el precursor del petróleo.

    Y como los últimos descubrimientos de la NASA han
    probado que las atmósferas de los
    otros planetas
    tienen un alto contenido de metano, no es de extrañar que
    esta teoría
    esté ganando cada día más
    adeptos.

    Podemos concluir que a pesar de las innumerables
    investigaciones que se han realizado, no existe
    una teoría infalible que explique sin lugar a dudas el
    origen del petróleo pues ello implicaría poder
    descubrir los orígenes de la vida misma.

    Composición del
    petróleo

    La composición elemental del petróleo
    normalmente está comprendida dentro de los siguientes
    intervalos:

    Elemento

    Peso(%)

    Carbono

    84 – 87

    Hidrógeno

    11 – 14

    Azufre

    0 – 2

    Nitrógeno

    0.2

    Dependiendo del número de átomos de
    carbono y de la estructura de
    los hidrocarburos que integran el petróleo, se tienen
    diferentes propiedades que los caracterizan y determinan su
    comportamiento
    como combustibles, lubricantes, ceras o solventes.

    Las cadenas lineales de carbono asociadas a
    hidrógeno, constituyen las ;
    cuando las cadenas son ramificadas se tienen las isoparafinas;
    al presentarse dobles uniones entre los átomos de carbono
    se forman las olefinas;
    las moléculas en las que se forman ciclos de carbono son
    los naftenos,
    y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo
    bencénico) se tiene la familia de
    los aromáticos.

    Además hay hidrocarburos con presencia de
    azufre,
    nitrógeno
    y oxígeno
    formando familias bien caracterizadas, y un contenido menor
    de otros elementos. Al aumentar el peso molecular de los
    hidrocarburos las estructuras se
    hacen verdaderamente complejas y difíciles de identificar
    químicamente con precisión. Un ejemplo son los
    asfaltenos que forman parte del residuo de la destilación al vacío; estos
    compuestos además están presentes como coloides en
    una suspensión estable que se genera por el agrupamiento
    envolvente de las moléculas grandes por otras cada vez
    menores para constituir un todo semicontínuo.

    Componentes del
    petróleo, denominación química y productos

    (comprende sólo
    hidrocarburos simples a presión
    atmosférica)

    Denominación

    química

    Estado Normal

    Punto aproximado de
    ebullición

    Productos empleo
    primario

    Metano

    CH4

    Gaseoso

    -161ºC (-258ºF)

    Gas natural combustible/

    Etano

    C2H6

    Gaseoso

    -88ºC (-127ºC)

    Productos petroquímicos

    Propano

    C3H8

    Gaseoso

    -42ºC (-51ºF)

    GLP/Productos

    Butano

    C4H10

    Gaseoso

    0ºC (31ºF)

    Petroquímicos

    Pentano

    C5H12

    Líquido

    36ºC (97ºF)

    Naftas de

    Hexano

    C6H14

    Líquido

    69ºC (156ºF)

    Alto grado

    Heptano

    C7H16

    Líquido

    98ºC (209ºF)

    Gasolina natural

    Octano

    C8H18

    Líquido

    125ºC (258ºF)

    (sustancia base para combustibles

    Nonano

    C9H20

    Líquido

    150ºC (303ºF)

    Para motores de

    Decano

    C10H22

    Líquido

    174ºC (345ºF)

    Combustión interna,

    Undecano-N, Hendecano

    CnH2n

    Líquido

    195ºC (383ºF)

    turbinas)

    Dodecano-N, Diexilo

    CnH2n

    Líquido

    215ºC (419ºF)

    Kerosene

    Tetradecano-N

    CnH2n

    Líquido

    252ºC (487ºF)

    Aceites lubricantes

    Eicosano-N

    CnH2n

    Sólido

    Parafinas

    Para la clasificación de los hidrocarburos, en
    base a su composición, habitualmente es utilizado el
    diagrama
    triangular de Tissot y Welte (1978).

    Fig. 4- Diagrama
    triangular de Tissot y Welte

    Tipos de
    petróleo

    Son miles los compuestos químicos que constituyen
    el petróleo, y, entre muchas otras propiedades, estos
    compuestos se diferencian por su volatilidad (dependiendo de la
    temperatura de ebullición). Al calentarse el
    petróleo, se evaporan preferentemente los compuestos
    ligeros (de estructura
    química
    sencilla y bajo peso molecular), de tal manera que conforme
    aumenta la temperatura, los componentes más pesados van
    incorporándose al vapor.

    Las curvas de destilación TBP (del inglés
    "true boiling point", temperatura de ebullición real)
    distinguen a los diferentes tipos de petróleo y definen
    los rendimientos que se pueden obtener de los productos por
    separación directa.

    La industria
    mundial de hidrocarburos líquidos clasifica el
    petróleo de acuerdo a su densidad API (parámetro
    internacional del Instituto Americano del Petróleo, que
    diferencia las calidades del crudo).

    Aceite Crudo

    Densidad
    ( g/ cm3)

    Densidad
    grados API

    Extrapesado

    >1.0

    10.0

    Pesado

    1.0 – 0.92

    10.0 – 22.3

    Mediano

    0.92 – 0.87

    22.3 – 31.1

    Ligero

    0.87 – 0.83

    31.1 – 39

    Superligero

    < 0.83

    > 39

    Clases de petróleo en la
    Argentina

    En la Argentina
    predominan las siguientes clases de petróleo conforme al
    tipo de hidrocarburos que predominan:

    • Petróleo a base asfáltica

    Estos son negros, viscosos y de elevada densidad (0.95
    g/ml). En la destilación primaria producen poca nafta y abundante
    fuel-oil, quedando asfalto como residuo.

    Petróleos asfálticos se extraen del flanco
    sur del golfo de San Jorge (Chubut y Santa Cruz).

    Estos petróleos son ricos en compuestos
    cíclicos como el ciclopentano y el ciclo hexano y en
    hidrocarburos aromáticos como el benceno y sus
    derivados.

    • Petróleo a base parafínica

    De color claro,
    fluidos y de baja densidad (0.75-0.85 g/ml). Rinden más
    nafta que los
    asfálticos. Cuando de refina sus aceites lubricantes se
    separa la parafina

    En la Cuencas Cuyana (Mendoza) y Noroeste (Salta) poseen
    yacimientos de petróleos parafínicos.

    En suma, de estos petróleos se pueden extraer
    grandes cantidades de naftas, querosene y aceites
    lubricantes.

    • Petróleo a base mixta.

    Tienen características y rendimientos comprendidos
    entre las otras dos variedades principales.

    Después de destilar sus porciones más
    volátiles abandonan naftas y asfalto.

    Aunque sin ser iguales entre sí, petróleos
    de las Cuencas de Golfo San Jorge (Comodoro Rivadavia, Chubut) y
    Neuquina (Plaza Huincul, Neuquén) son de base
    mixta.

    Un poco de
    historia

    Las primeras referencias que se tienen del
    petróleo en la antigüedad es la presencia de
    emanaciones de gases
    espontáneamente inflamadas desde el suelo. En otras
    oportunidades, el petróleo se manifestaba en corrientes de
    agua, siendo recogido y empleado en diversos usos como
    ungüento para curar las heridas, enfermedades de la piel o dar
    masaje a los músculos reumáticos.

    Fueron los egipcios los primeros en darle uso medicinal,
    ocupándolo también en embalsamientos y como aceite
    para las ruedas de sus carruajes.

    En Babilonia fue utilizado como combustible y para unir
    mosaicos y piedras en sus construcciones. La existencia de
    asfalto en el Mar Muerto es mencionada por primera vez por
    Moisés en sus escritos

    De igual modo, el historiador Plinio mencionó el
    manantial de Agrigento, que suministraba el aceite mineral de
    Sicilia para lámparas y Marco Polo, en la narración
    de sus viajes,
    describió el empleo del
    petróleo para el alumbrado, que era transportado en
    camellos hasta Bagdad.

    En el año 100 antes de Cristo, los chinos se
    convirtieron en los primeros exploradores de petróleo.
    Buscaban en el lugar que les parecía adecuado y perforaban
    con taladros de bambú.

    En México los
    antiguos pobladores tenían conocimiento
    de esta sustancia, pues fue empleada de diversas formas entre las
    cuales se cuenta la reparación de embarcaciones para la
    navegación por los ríos haciendo uso de sus
    propiedades impermeabilizantes.

    Sin embargo las primeras tentativas importantes de
    perforar en busca de petróleo no se realizaron hasta
    mediados del siglo XIX. En 1859 Edwin Drake tuvo el primer
    éxito
    al encontrar el oro negro en Pennsylvania, Estados Unidos, a
    una profundidad de 21 metros solamente. Otros le emularon,
    primero en Estados Unidos,
    despues en Sudamérica, Rusia, el Lejano Oriente y el
    Oriente Medio. Se establecieron muchas compañías
    con el objeto de producir, transportar y comercializar esta nueva
    mercancía. Desde entonces el hidrocarburo se ha encontrado
    en todos los continentes, excepto la Antártida.

    Fig. 5-El pozo de Edwin Drake en
    Pennsylvania, perforado en 1859 (izq.);

    A menudo se considera que EE.UU. es el
    suelo natal de
    la moderna industria
    petrolera (der.)

    Hoy día, en las etapas de prospección
    propiamente dicha se utilizan técnicas
    sofisticadas, como mediciones sísmicas, de microorganismos
    e imágenes
    de satélite. Potentes computadoras
    asisten a los geólogos y geofísicos para
    interpretar sus descubrimientos. A pesar de ello, esta actividad
    está plagada de incertidumbres, máxime si se tiene
    en cuenta que sólo quedan por explorar aquellas
    áreas denominadas marginales puesto que los yacimientos
    "más fáciles" de ubicar ya han sido descubiertos y
    explotados. Finalmente, sólo la perforación puede
    determinar si existe o no petróleo bajo la
    superficie.

    Geología del
    petróleo

    El petróleo no se encuentra distribuido de manera
    uniforme en el subsuelo hay que tener presencia de al menos
    cuatro condiciones básicas para que éste se
    acumule:

    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.

     

    La búsqueda de petróleo o gas se enfrenta
    con el hecho de que la superficie de la tierra tiene
    una historia
    complicada. Los geocientíficos saben que parte de la
    corteza terrestre, que abarcan continentes y océanos, se
    han trasladado con relación a otras. Cuando los
    continentes se separaron, zonas que eran tierra
    quedaron sumergidas por el mar: esas zonas se convirtieron en
    lugares de deposición de rocas sedimentarias. Al
    producirse colisiones las enormes fuerzas originadas levantaron
    cadenas de montañas, estrujaron las rocas en plegamientos
    y las echaron unas sobre otras, para formar estructuras
    complejas. Algunas de éstas son favorables para la
    acumulación de petróleo.

    Una de las estructuras más comunes es el
    anticlinal, cuyas capas forman un arco hacia arriba o en forma
    convexa, con las capas antiguas cubiertas por las más
    recientes y se estrechan con la profundidad. Debajo del
    anticlinal, puede encontrarse un yacimiento de hidrocarburos,
    sellado por una capa impermeable. Si se perfora un pozo a
    través de esta cubierta, hasta llegar al yacimiento, se
    puede sacar petróleo a la superficie.

     

    Fig.6.- Trampas estratigráficas: lentes
    de arena donde el petróleo se encuentra impregnado
    entre los granos (poros). Estos lentes se encuentran
    rodeados por material impermeable que actúa como
    roca sello.

    Fig.7.- Trampas estructurales: responde a
    fractura, fallamiento donde se desplaza un bloque
    respecto del otro, y a plegamiento. El petróleo se
    acumula en los laterales de la falla y en la cresta de
    los pliegues.

    El petróleo no suele encontrarse en el lugar en
    el que se genera. La generación de petróleo se
    produce a partir de la materia
    orgánica que se encuentra en sedimentos de grano fino,
    como arcillas; a estos sedimentos se les llama rocas madre.
    Posteriormente el petróleo se traslada a sedimentos de
    grano más grueso, como areniscas, por medio de un 
    proceso
    llamado migración;
    A veces el petróleo no encuentra obstáculos en su
    migración, por lo que sale o brota, a la
    superficie como un manantial (así el Hombre
    conoció la existencia de petróleo) o bien queda
    entrampado. Las trampas son sitios del subsuelo donde existen
    condiciones adecuadas para que se acumulen los hidrocarburos,
    éstas se caracterizan por la presencia de rocas porosas y
    permeables conocidas como rocas almacén o
    reservorios, donde se acumulan o almacenan los hidrocarburos
    bordeados de capas de rocas impermeables o rocas sello que
    impiden su migración.

    Existen dos tipos de migración: primaria, desde
    la roca madre a la almacén, y
    secundaria, dentro de la roca almacén. Mientras que la
    migración primaria se produce siempre a través de
    cortas distancia, la secundaria se puede dar a distancias muy
    largas.

    Los reservorios tienen tres propiedades cuyo conocimiento
    resultan fundamentales para conseguir el máximo
    rendimiento en la exploración y producción de hidrocarburos.
     
    Porosidad

    La porosidad es la medida de los espacios huecos en una
    roca, y resulta fundamental para que ésta actúe
    como almacén:
    Porosidad = % (volumen de huecos
    / volumen total) x
    100

      La porosidad se expresa como ø. Casi todos
    los almacenes tienen
    un ø entre 5% y 30%, y la mayoría entre 10% y
    20%.
    Existen varios tipos de porosidad según la conexión
    de sus poros:
    Conectada: poros conectados por un solo lado.

    Interconectada: poros conectados por varios
    lados. Las corrientes de agua pueden desalojar el gas y el
    petróleo (ver saturación de
    hidrocarburos).

    Aislada: poros aislados.

    Los poros conectados e interconectados constituyen la
    porosidad efectiva.
    Permeabilidad

    Es el segundo factor importante para la existencia de un
    almacén. La permeabilidad (k) es la capacidad de una roca
    para que un fluido fluya a través de ella y se mide en
    darcys, que es la permeabilidad que permite a un fluido de un
    centipoise de viscosidad fluir
    a una velocidad de 1
    cm/s a una presión de 1 atm/cm. Habitualmente,
    debido a la baja permeabilidad de las rocas, se usan los
    milidarcies.

    La ley de Darcy
    sólo es válida cuando no hay reacciones
    química entre el fluido y la roca, y cuando hay una sola
    fase rellenando los poros.

    La permeabilidad media de los almacenes
    varía entre 5 y 500 milidarcies, aunque hay
    depósitos de hasta 3.000 – 4.000 milidarcies.

    Para ser comercial, el petróleo debe fluir a
    varias decenas de milidarcies.
    Saturación de hidrocarburos

    Debido a ciertas propiedades de los fluidos y de las
    rocas almacén o reservorios, es común que al menos
    una parte del espacio poral esté ocupado por agua. La
    saturación de hidrocarburos expresa el porcentaje del
    espacio poral que está ocupado por petróleo o gas
    natural.

    En términos geológicos, las capas
    subterráneas se llaman "formaciones" y están
    debidamente identificadas por edad, nombre y tipo del material
    rocoso del cual se formaron. Esto ayuda a identificar los mantos
    que contienen las ansiadas rocas sedimentarias.

    Las "cuencas sedimentarias" son cubetas rellenas de
    sedimentos, que son las únicas rocas donde se pueden
    generar hidrocarburos (conforme a la teoría de Engler) y
    donde en general se acumulan. En pocos casos se dan acumulaciones
    de petróleo y gas en rocas graníticas. El
    tamaño de estas cubetas varía en decenas de miles
    de kilómetros cuadrados, y el espesor generalmente es de
    miles de metros, alcanzando hasta 7.000 metros. Estas cubetas se
    encuentran rodeadas por zonas de basamento (que rara vez
    contienen petróleo).

    Exploración
    Petrolera

    Exploración es el término utilizado en la
    industria petrolera para designar la búsqueda de
    petróleo o gas.

    Desde sus inicios hasta la actualidad se han ido
    desarrollando nuevas y complejas tecnologías. Sin embargo
    este avance, que ha permitido reducir algunos factores de
    riesgo, no ha
    logrado hallar un método que
    permita de manera indirecta definir la presencia de
    hidrocarburos. Es por ello que para comprobar la existencia de
    hidrocarburos se debe recurrir a la perforación de pozos
    exploratorios.

    Los métodos
    empleados son muy variados: desde el estudio geológico de
    las formaciones rocosas que están aflorando en superficie
    hasta la observación indirecta, a través de
    diversos instrumentos y técnicas
    de exploración.

    Una de las herramienta más utilizadas en esta
    etapa son los mapas. Hay
    mapas de
    afloramientos (que muestran las rocas que hay en la superficie),
    mapas topográficos y los mapas del subsuelo. Estos
    últimos quizás sean los más importantes
    porque muestran la geometría
    y posición de una capa de roca en el subsuelo, y se
    generan con la ayuda de una técnica básica en la
    exploración de hidrocarburos: la sísmica de
    reflexión.

    La sísmica de reflexión consiste en
    provocar mediante una fuente de energía (con explosivos
    enterrados en el suelo –normalmente entre 3 y 9 m. de
    profundidad- o con camiones vibradores –éstos
    implican una importante reducción en el impacto
    ambiental-) un frente de ondas
    elásticas que viajan por el subsuelo y se reflejan en las
    interfases por los distintos estratos.

    En la superficie se cubre un área determinada con
    dichos aparatos de alta sensibilidad llamados también
    "geófonos", los cuales van unidos entre sí por
    cables y conectados a una estación receptora.

    Las ondas producidas
    por la explosión atraviesan las capas subterráneas
    y regresan a la superficie. Los geófonos las captan y las
    envían a la estación receptora (sismógrafo),
    donde mediante equipos especiales de cómputo, se va
    dibujando en interior de la
    tierra.

    Se puede medir el tiempo transcurrido entre el momento
    de la explosión y la llegada de las ondas reflejadas,
    pudiéndose determinar así la posición de los
    estratos y su profundidad, describiendo la ubicación de
    los anticlinales favorables para la acumulación del
    petróleo.

    Comportamiento de las ondas sísmicas
    en una interfase horizontal entre dos distintos medios
    litológicos

    A partir de una fuente de ondas sísmicas situadas en
    la superficie como un tiro o un peso cayéndose en el
    suelo se generan distintas ondas de las siguientes características:
    La onda directa se propaga a partir de la fuente de ondas
    sísmicas en el medio superior con la velocidad uniforme v1.
    La onda reflejada se engendra por la reflexión de la
    onda directa incidente en la interfase entre medio 1 y
    medio2 y se propaga con la velocidad v1.
    Una porción de la onda incidente en la interfase
    entre medio 1 y medio 2 pasa por la interfase y se
    refracta. La onda refractada se propaga en el segundo medio
    con la velocidad v2.
    A través de los datos
    entregados por las reflexiones sísmicas se puede
    construir el horizonte de reflexión que corresponde
    a un cambio
    de materiales. Por ejemplo diferentes estratos
    o fallas tectónicas.  


     

    Toda la información obtenida a lo largo del
    proceso
    exploratorio es objeto de interpretación en los centros
    geológicos y geofísicos de las empresas
    petroleras.

    Allí es donde se establece qué
    áreas pueden contener mantos con depósitos de
    hidrocarburos, cuál es su potencial contenido de
    hidrocarburos y dónde se deben perforar los pozos
    exploratorios para confirmarlo. De aquí sale lo que se
    llama "prospectos" petroleros.

    Para ver el
    grafico seleccione la opción &uml;Bajar
    trabajo¨
    del menú superior

    Fig. 8- Camión vibrador

    El producto final
    es una representación del subsuelo, ya sea en dos
    dimensiones (2D) o en tres dimensiones (3D). La ventaja de la
    sísmica en 3D radica en la enorme cantidad de información que proporciona con respecto a
    la 2D, con lo que se reduce sensiblemente la incertidumbre acerca
    de la posición y geometría
    de las capas subterráneas. Como se explicará
    más adelante, su desventaja radica en los altos costos.

    Fig. 9- La ventaja de la sísmica
    3D radica en la enorme cantidad de información que
    proporciona.

    Por otra parte, la aeromagnetometría y la
    gravimetría son dos herramientas
    que se utilizan en las primeras fases de la exploración y
    permiten determinar el espesor de la capa
    sedimentaria.

    Los estudios gravimétricos, a través de un
    instrumento especial llamado gravímetro que puede
    registrar las variaciones de la aceleración de la gravedad
    en distintos puntos de la corteza terrestre, determinan la
    aceleración de la gravedad (g) en puntos del terreno
    explorando lugares distantes 1.000 ó 5.000 metros entre
    sí.

    Los valores
    obtenidos se ubican en un mapa y se unen los puntos donde g es
    igual obteniéndose líneas isogravimétricas
    que revelan la posible estructura profunda.

    El valor g
    varía de acuerdo al achatamiento terrestre, fuerza
    centrífuga, altitud y densidad de la corteza
    terrestre.

    Por eso el gravímetro señala la presencia
    de masas densas de la corteza constituidas por anticlinales que
    han sido levantados por plegamientos y se hallan más
    próximos a la superficie de la tierra.

      Fig. 10- La
    gravitación normal (promedia) en la tierra es 9,80665
    m/s2. Las rocas de mayor densidad

    aumentan la aceleración de la
    gravedad y por lo tanto pueden aumentar la
    gravitación.

    Para ver el grafico seleccione
    la opción ¨Bajar trabajo¨ del menú
    superior

    Fig. 11 – Gravímetro instalado en
    avión Fig. 12– Imagen con
    trazado de líneas isogravimétricas.

    Por otra parte la Magnetometría se funda en que
    el campo
    magnético terrestre varía con la latitud, pero
    también varía en forma irregular debido a la
    diferente permeabilidad magnética de las distintas rocas
    de la corteza terrestre.

    Fig. 13- Principio de la
    magnetometría

    El magnetómetro es un instrumento de gran
    valor en la
    búsqueda de estructuras rocosas para obtener una
    apreciación de la estructura y la conformación de
    la corteza terrestre.

    Para ver el
    grafico seleccione la opción ¨Bajar
    trabajo¨
    del menú superior

    Fig.14- Magnetómetro
    portátil de Protones Fig.15- Magnetómetro de
    Cesio

    Un medidor de gravimetría y un
    magnetómetro de alta sensitividad instalados a bordo de un
    avión de ala fija son excelentes herramientas
    para ubicar depósitos sedimentarios, inferir la
    ubicación de la sección sedimentaria más
    espesa, y delinear las límites de
    la cuenca. El levantamiento aeromagnético, conducido en
    conjunto con el estudio aerogravimétrico, provee un
    método muy
    confiable y preciso para determinar la profundidad al
    depósito sedimentario (típicamente 5% o menos de la
    profundidad debajo del nivel de vuelo).

    Un objetivo
    principal de levantamientos aerogravimétricos
    /magnetométricos es ganar una mejor comprensión de
    la geología
    regional a fin de limitar económicamente los estudios
    sísmicos tan costosos a las áreas más
    probables de una concesión petrolera.

    Asimismo los geólogos inspeccionan personalmente
    el área seleccionada y toman muestras de las rocas de la
    superficie para su análisis. En este trabajo de campo
    también utilizan aparatos gravimétricos de
    superficie que permiten medir la densidad de las rocas que hay en
    el subsuelo.

    De igual modo, la aerogravimetría combinada con
    la magnetometría, nunca podrán reemplazar la
    información sísmica, pero sí constituir una
    ayuda efectiva para racionalizar la programación de los trabajos de
    prospección sísmica.

    Otra técnica la constituye la geoquímica
    de superficie que consiste en la detección de
    hidrocarburos acumulados en el subsuelo a través de la
    medición de los gases concentrados en
    muestras de suelo. Su fundamento radica en el principio de que le
    gas acumulado en el subsuelo migra vertical y lateralmente hacia
    la superficie a través de las distintas capas de roca y
    también a través de fracturas.

    Empleo de la tecnología
    satelital

    En la actualidad, en algunas zonas o áreas de
    yacimientos, se recurre a la implementación y
    utilización de imágenes
    satelitales. Dicha tecnología permite
    interpretar en detalle y rápidamente la estructura
    geológica del terreno, planificar el uso del suelo, y
    realizar un completa identificación de la
    hidrografía, de los caminos, diques y poblaciones, entre
    otras cosas.

    El sistema,
    básicamente, permite la obtención de cartografía de alta precisión en
    diferentes escalas y combinaciones de bandas, a partir de
    composiciones de mapas.

    La aplicación de tal tecnología permite
    evitar daños inútiles sobre el terreno,
    efectivizando al máximo el trazado de caminos y picadas de
    prospección sísmica.

    Métodos de exploración en profundidad
    (geoquímicos)

    La geoquímica tiene, actualmente, una
    aplicación muy importante, tanto en exploración
    como en producción, pues permite entender y conocer
    el origen, probables rutas de migración y entrampamiento
    de los hidrocarburos almacenados en el subsuelo.

    Para aplicar estos métodos se
    requiere la perforación de pozos profundos. Por este medio
    se analizan las muestras del terreno a diferentes profundidades y
    se estudian las características de los terrenos
    atravesados por medio de instrumentos especiales.

    Los métodos de exploración en profundidad
    tienen por finalidad determinar la presencia de gas o de
    petróleo; son métodos directos en la
    búsqueda del petróleo.

    Si la exploración ha sido exitosa y se ha
    efectuado un descubrimiento comercial con un pozo, se inician los
    trabajos de delimitación del yacimiento descubierto con la
    perforación de otros nuevos (en muchos casos con una
    registración de sísmica de 3D o 2D previa), para
    efectuar luego la evaluación
    de las reservas.

    En la exploración petrolera los resultados no
    siempre son positivos. Muchas veces los pozos resultan secos o
    productores de agua. En cambio los
    costos son
    elevados, lo que hace de esta actividad una inversión de alto riesgo. Si a ello
    le sumamos el hecho de que desde el descubrimiento de un nuevo
    yacimiento hasta su total desarrollo
    pueden ser necesarios varios años de trabajos adicionales
    en lo que deben invertirse grandes sumas de dinero,
    podemos concluir que sólo las grandes organizaciones
    empresariales puedan afrontar estos costos.

    ANEXO 1.1

    Memoria Descriptiva – AREA JAGUEL DE LOS
    MACHOS – Yacimiento Tapera Avendaño – Relevamiento de
    Sísmica 3D

    El método de sísmica 3D es una
    técnica de avanzada en prospección geofísica
    que permite adquirir información del subsuelo mediante
    mediciones en superficie.

    La metodología consiste en provocar mediante
    una fuente de energía, un frente de ondas elásticas
    que viajan por el subsuelo y se reflejan en las interfases
    formadas por los distintos estratos.

    Se utilizaran como fuentes de
    energía camiones Vibroseis que se desplazan a lo largo de
    líneas llamadas de "emisión". Las señales
    reflejadas se detectaran mediante sensores
    especiales (geófonos), dispuestos en la superficie a lo
    largo de líneas de "recepción".

    Las líneas con puntos emisores y receptores de
    ondas son perpendiculares entre sí.

    La información captada por los geófonos es
    enviada a través de cables, a un complejo sistema
    electrónico (sismógrafo), donde es grabada en cinta
    magnética para su posterior procesamiento.

    • Superficie a cubrir con el relevamiento:

    Pcia. de Río Negro: 200
    km2

    Pcia. de La Pampa: 36 km2

    • Separación entre líneas de
      emisión: 240 m.
    • Separación entre líneas de
      recepción: 200 m.
    • Separación entre estaciones de emisión:
      40 m.
    • Separación entre estaciones de
      recepción: 40 m.

    Todo el relevamiento topográfico será
    hecho mediante posicionadores satelitales portátiles
    (GPS).

    Previo al replanteo de las líneas se
    efectuará un relevamiento detallado de todos los caminos,
    accesos, antiguas líneas sísmicas, etc. Esto de
    realiza mediante posicionador satelital (navegador), montado
    sobre un vehículo.

    La materialización de las estaciones de
    emisión y recepción, se harán con estacas de
    madera, las
    que serán removidas al finalizar la registración,
    como así también todo otro tipo de
    señalización.

    Para el tránsito de los vibradores no se
    efectuarán picadas sísmicas, minimizando el
    impacto
    ambiental.

    El tendido del material de recepción
    (geófonos, cables, etc.) se efectuará en forma
    manual a campo
    traviesa y eventualmente se podría realizar un desbroce
    con machete en zonas puntuales, donde la vegetación es muy
    densa. En estos casos, se hará una senda de alrededor de
    un metro de ancho para poder disponer
    los receptores, fundalmente en los márgenes del río
    Colorado.

    Adicionalmente se efectuarán seis pruebas para
    estudio de weathering (Up Hole), información que
    será utilizada en el proceso final de los datos. Esto se
    hará mediante la perforación de pozos de entre 60 y
    80 metros de profundidad y 10 cm. de diámetro. Se
    utilizarán como fuente de energía pequeñas
    cargas de explosivo (alrededor de 100 gr.) ó detonadores
    eléctricos. Durante la perforación se
    utilizará únicamente bentonita y no se
    utilizará ningún otro tipo de aditivo. Al finalizar
    cada prueba se tapará debidamente el pozo con el cuting
    del mismo.

    El manejo de explosivos se hará de acuerdo a las
    reglamentaciones en vigencia que fija la Ley Nº
    20.429 (Ley de Armas y
    Explosivos).

    Durante la operación trabajarán
    aproximadamente 110 personas.

    El campamento consistirá en trailers, para
    alojamiento, oficinas, comedor, etc., con todos los medios y
    comodidades que requieren este tipo de tareas.

    Los trabajos lo realizará la empresa
    Western Geophysical mediante su grupo
    operativo 760.

    En general la zona es de campo abierto con
    vegetación típica patagónica (jarillas,
    alpatacos, etc.) con propietarios particulares y terrenos
    fiscales. Existen en la zona explotaciones ganaderas incipientes
    (cría de chivos).

    Se utilizará el siguiente
    equipamiento:

    • Diez equipos vibradores hidráulicos: los
      mismos están montados sobre camiones especiales con
      doble tracción y con una potencia
      apropiada que hace que se pueda transitr en cualquier tipo de
      terreno sin mayores dificultades. Con los últimos
      adelantos tecnológicos se han logrado vibradores mucho
      más potentes y con un mejor control
      electrónico de su perfomance, lo que hace que los
      trabajos se puedan realizar sin apertura de picadas, siempre y
      cuando los accidentes
      topográficos lo permitan y no se ponga en peligro la
      seguridad de
      los operadores y del equipamiento.
    • Instrumental sísmico de última
      generación, para recepción y grabación de
      datos: geófonos, cables, cajas electrónicas,
      sismógrafo (montado sobre camión 4×4). La
      cantidad en cada caso será de tal manera de cubrir 3.000
      estaciones de recepción
    • Ocho equipos de posicionamiento
      satelital en tiempo real.
    • Máquina perforadora y herramientas necesarias
      para pruebas de
      Up Hole.
    • Sismógrafo de 48 canales para
      registración de pruebas de Up Hole.
    • Software y hardware para
      procesamiento de
      datos y control de
      calidad.
    • 15 vehículos tipo 4×4 para tansporte de
      material y asistencia a la operación.

    El área cuenta con un Estudio Ambiental
    Previo.

    El trabajo a realizar es de tipo transitorio y de
    aproximadamente 3 meses de duración.

    La operación se efectuará según lo
    estipulado en los Procedimientos
    del Sistema de Gestión
    Integrado de Pecom Energía S.A.

    ANEXO 1.2

    3D KM2

    2D KM

    COMPAÑIAS

    CUYANA

    NEUQUEN

    G. SAN JORGE

    AUSTRAL

    TOTAL

    NOROESTE

    NEUQUEN

    AUSTRAL

    CLAROMECO

    TOTAL

    Barrancas Sur ("Bridas")

    280

    280

    CGC

    100

    100

    220

    220

    Chevron-San Jorge

    700

    900

    1.600

    EPP

    110

    110

    Lapayrade-Trébol

    120

    120

    Pan American Energy

    1.100

    1.100

    16

    16

    PCR

    140

    140

    Perez Companc S.A

    1.400

    1.400

    Pluspetrol

    165

    165

    Repsol-YPF

    1.000

    1.000

    250

    250

    Total Austral

    350

    350

    TOTAL

    230

    2.355

    1.200

    2.300

    6.085

    236

    250

    0

    280

    766

    Fuente: Instituto Argentino del Petróleo y del
    Gas (IAPG). 2001.

     

    Juan Pedro Azcona

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