Universidad autnoma del Carmen

Objetivo: Analizar, identificar y clasificar los diferentes tipos de hidrocarburos existentes en los principales campos productores de la Regin Marina de Mxico de acuerdo a sus propiedades qumicas.

rea de estudio: La Regin Marina de Mxico est constituida por dos regiones: La Regin Marina Noreste (RMNE) y la Regin Marina Suroeste (RMSO).

Contenido Introduccin El presente trabajo de investigacin se basa en la identificacin qumica de los tipos de hidrocarburos de la regin marina de Mxico. El objetivo central de dicha investigacin es analizar, identificar y clasificar los diferentes tipos de hidrocarburos existentes en los principales campos del rea anteriormente mencionada, tomando como referente las propiedades qumicas que presentan cada uno y las agrupaciones de hidrocarburos ya existentes, entre los que destacan las parafinas o alcanos, olefinas o alquenos, acetilnicos o alquinos e hidrocarburos cclicos y aromticos cada una descritas por numerosos autores. La relevancia que posee esta investigacin surge por la falta de informacin que exponen los textos enfocados en estos temas ya que la mayora se centran en una clasificacin de acuerdo a las propiedades fsicas que los hidrocarburos manifiestan, dejando un poco aislado el aspecto qumico.Contenido Antecedentes de la formacin actual del petrleo

La conservacin de la materia orgnica se realiza preferentemente en los sedimentos de medios acuticos y de granos finos, para que no se realice la oxidacin tan rpida que se presentara en medios terrestres o en materiales detrticos. Una vez que el sedimento se ha formado, es sometido a diferentes procesos que se detallan a continuacin: *La diagnesis es el proceso de alteracin biolgica, fsica y qumica de los fragmentos orgnicos debido al pronunciado efecto de la temperatura.

Diagnesis. Composicin qumica del petrleo

Probablemente hay ms de 500 compuestos de hidrocarburos presentes en una muestra dada de petrleo crudo y hasta ahora, menos de 100 de estos han sido aislados y analizados. En los diferentes yacimientos no se ha encontrado que la composicin del petrleo sea exactamente igual, ya que cada uno consiste de mezcla diferentes hidrocarburos. Sin embargo, un buen anlisis promedio del petrleo podra ser: ComposicinIntervalo de concentracin, % peso.Carbono84 87 %Hidrgeno11 -14 %Nitrgeno0 .1 2 %Oxgeno0 .05 1.5 %Azufre0.04 6 %Metales (Ni + V)< 1000 ppmAsfltenos0.1 - 12Residuos de carbono0.2 10 %Composicin qumica del petrleo. Antecedentes de la Regin Marina de Mxico

Al dividirse la Regin Marina en las regiones Marina Noroeste y Marina Suroeste, se generaron proyectos en ambas regiones ubicadas al sureste del pas, dentro de la plataforma continental y del talud continental del Golfo de Mxico. La Regin Marina Noreste (RMNE) abarca una superficie de ms de 166 mil kilmetros cuadrados y queda totalmente incluida dentro de las aguas territoriales nacionales. En esta porcin se delinearon 30 estructuras con cierre estructural favorable para la acumulacin de hidrocarburos. De las estructuras interpretadas, sobresalieron las del complejo Cantarell, una de las cuales fue perforada en 1975. La Regin Marina Suroeste (RMSO) abarca una superficie de 352,390 kilmetros cuadrados. Sus antecedentes se remontan a 1923, cuando compaas petroleras extranjeras realizaron estudios geofsicos en la porcin continental. En 1949, bajo la administracin de PEMEX se hicieron estudios de la porcin marina frente a las costas de Coatzacoalcos y Veracruz; se perfor un pozo terrestre con direccin al mar, denominado Tortuguero-1. La actividad exploratoria continu en forma irregular hacia el mar y en 1959 se descubri el campo Santa Ana, productor de aceite en las arenas del Mioceno de la formacin Encanto. *La catagnesis son los procesos por los cuales la materia orgnica es alterada debido al efecto del aumento en la temperatura. Las temperaturas en la Tierra se incrementan de 2 a 5 C por cada 100m de profundidad. *La metagnesis es el proceso donde los minerales experimentan una transformacin bajo condiciones de temperaturas muy altas, entre 150 y 200C . Las rocas ricas en materia orgnica sufren bajo estas condiciones de temperatura la metagnesis de la materia orgnica. En este estado, los constituyentes orgnicos estn compuestos solamente de metano y carbn residual. La produccin, acumulacin y preservacin de materia orgnica no degradada es un requisito para la existencia de las rocas generadoras de petrleo.

Catagnesis.Metagnesis.Contenido Identificacin de los tipos de hidrocarburos de la Regin Marina de Mxico

La regin ms productiva de petrleo es el Golfo de Mxico y sus zonas aledaas en el continente, donde el principal horizonte generador fue el Jursico Superior. La Sonda de Campeche es de gran importancia en el pas, ya que de ah se extrae un gran porcentaje de hidrocarburos. Los principales yacimientos de la Regin Marina estn en rocas carbonatadas del Mesozoico y algunos pocos del Terciario. La Regin Marina est dividida en otras dos regiones y cada una productora de distintos tipos de aceite que se clasifican de acuerdo a su densidad en grados API, sin embargo tambin se pueden especificar conforme a su composicin qumica.

Aceite crudoDensidad (g/cm3)Densidad en grados APIExtrapesado1.0 y mayor10Pesado1.0-0.9210-22.3Mediano0.92-0.8722.3-31.1Ligero0.87-0.8331.1-39Superligero< 0.83> 39Clasificacin fsica segn sus grados API.-Clasificacin de los hidrocarburos: Bibliografas

*Barker, C. (1979). Organic geochemestry in petroleum exploration (vol. 10 de AAPG Continuing Education Course Note series). Estados Unidos: American Association of Petroleum Geologists, Tulsa. *Engel, M. H., Macko, S.A. (1993). Organic Geochemistry. Principles and Applications (Eds). London: Plenum Press. *Hunt, J. M. (1995). Petroleum Geochemistry and Geology (2da. ed.). San Francisco C.A.: W.H. Freeman & Co Ltd. *Killops, S. D., Killops, V. J. (1993). An introduction to organic geochemestry . New York: Wiley. *McCain, W. (1990). The Properties of Petroleum Fluids (2da. ed.). Oklahoma: PennWell Publishing Company. *Navarro, M. E. (2008). Fundamentos de la geoqumica del petrleo. Curso presentado en el XI Congreso Latinoamericano de Geoqumica Orgnica realizado en Isla de Margarita, Venezuela. *Origen del Petrleo e Historia de la Perforacin en Mxico. (n.d.). *Pemex. (2008). Las reservas de hidrocarburos de Mxico. Obtenida en abril de 2012, de http://www.pemex.com/files/dcf/rh2008/rh2008_esp.pdf. *Pemex. (2009). Reservas por regiones. Obtenida en abril de 2012, de http://www.pemex.com/files/content/Reservas_porregiones_jul09.pdf.

Regin Marina Noreste Campos de la Regin Marina NoresteRegin Marina Suroeste Campos de la Regin Marina Suroeste

Mapa de ubicacin de los campos de la Regin Marina.Contenido La introduccin de tomos de oxgeno, nitrgeno o azufre en cualquier fraccin del crudo incrementar su densidad especfica, disminuyendo en consecuencia su densidad API. Considerando de modo exclusivo a los hidrocarburos, y debido a que el elemento carbono es ms pesado que el hidrgeno, las fracciones del crudo enriquecidas en parafinas sern ms livianas que aquellas constituidas mayoritariamente por naftenos o aromticos. Por ejemplo la n-parafina de 40 tomos de carbono (tetracontano, C40H82, 38 API, punto de ebullicin de 521C) es ms liviana que el benceno (C6H6 29 API, punto de ebullicin 80C). La siguiente tabla muestra la relacin entre el tipo de molcula y su densidad:

HidrocarburoTipo MolecularFrmulaH/C atmicaDensidad APIn-hexanoParafinaC6H142.30.659482CiclohexanoNaftenoC6H1220.778650BencenoAromticoC6H610.87929Variacin en los grados API de hidrocarburos, respecto a su tipo molecular.Contenido

Compuesto QumicoFrmulaMasa Molecular (g/mol)Densidad RelativaDensidad APITiofenoC4H4S84.141.07- 1.030-5PiridinaC5H5N79.11.02- 16-10NaftalenoC10H8128.180.992-0.97911-13PirrolC4H5N67.090.972-0.96514-15DecalinaC10H18138.350.959-0.90416-25BencenoC6H678.210.898-0.87626-303- TiohexanoC5H12S104.030.870-0.83931-37nC40C40H825620.834-0.82938-39nC28C28H58394.280.825-0.81040-43CiclohexanoC6H1284.20.806-0.77944-50nC16C16H34226.160.775-0.77151-52Grfica de John M. Hunt para clasificar cuantitativamente los tipos de aceite producidos en la Sonda de Campeche, de acuerdo a su densidad API.

Mapa de isodensidades del Cretcico en donde podemos ver los diferentes grados API de los campos de la Regin Marina.

Mapa de isodensidades del Jursico Superior Kimmeridgiano en donde podemos ver los diferentes grados API de los campos de la Regin Marina.

-Regin Marina Noreste Se han estudiado los campos principales de dos activos integrales con los que cuenta la Regin Marina Noreste: Activo Integral Cantarell (AIC) y Activo Integral Ku- Maloob- Zap (AIKMZ). Se cuenta con ms de 20 campos distribuidos en estos activos. El AIC contiene 507 millones de barriles de aceite como reserva en sus campos, la mayora productor de aceite mediano entre 22 y 32 API. Con el anlisis del tipo de aceite que produce Cantarell se ha recopilado informacin calculando su densidad relativa; tomando en cuenta campos productores como Balam, Chac, Sihil, Ek, Ixtoc. En el caso del AIKMZ se tomaron en cuenta los campos productores Ku, Maloob, Zap, Bacab donde existe aceite pesado y mediano. Todos estn activos y tienen horizontes productores en el Jursico Superior Oxfordiano, en el Cretcico Superior, y en el Jursico Superior Kimmeridgiano, lo anterior tambin fue tomado en cuenta ya que debido a la profundidad encontrada, se tiene un intervalo de presin y temperatura que influye en la generacin, as como en las condiciones qumicas del hidrocarburo. En la siguiente relacin se muestran los resultados de las comparaciones entre los grficos analizados, tambin el anlisis de las frmulas as como sus densidades relativas. Se puede mencionar que la relacin es un modelo de los compuestos que probablemente se encuentren en los campos de la RMNE.

CampoYacimientoDensidad APIDensidad RelativaComposicin QumicaFrmula QumicaTipo de AceiteAkalBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoBalamBTP-KS110.993NaftalenoC10H8PesadoBalamJSO270.893BencenoC6H6MedianoChacBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoEkBTP-KS110.993NaftalenoC10H8PesadoEkJSO270.893BencenoC6H6MedianoIxtocBTP-KS320.8653- TiohexanoC5H12SMedianoKutzBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoNohochBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoSihilBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoSihilJSK300.876BencenoC6H6MedianoTakinBTP-KS120.986NaftalenoC10H8PesadoBacabBTP-KS170.953DecalinaC10H18PesadoBacabJSO240.909DecalinaC10H18MedianoKuBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoLumBTP-KS220.922DecalinaC10H18PesadoLumJSO240.909DecalinaC10H18MedianoMaloobBTP-KS120.986NaftalenoC10H8PesadoZaapBTP-KS120.986NaftalenoC10H8PesadoZaapJSK250.904DecalinaC10H18MedianoResultados mostrados en el anlisis del petrleo de los campos de RMNE.20 -Regin Marina Suroeste La regin Marina Suroeste est constituida por los activos Abkatun- Pol-Chuc, Litoral de Tabasco, y Holok-Temoa. Este ltimo de reciente creacin, se incorpor con el propsito fundamental de desarrollar y administrar los campos ubicados en isobatas superiores a 500 metros. Tambin es necesario mencionar que a mediados del ao 2009 la regin administraba 66 campos con reservas remanentes, 17 de ellos con produccin de aceite ligero y superligero, as como gas asociado. Pero, para finales del ao 2011 la regin ya contaba 130 pozos productores operando, distribuidos en 21 campos. Retomando los principales campos productores de los activos integrales que conforman a esta regin y considerando sus propiedades qumicas se determina que el Activo Integral Abkatn-Pol-Chuc cuenta en su mayora con hidrocarburos que van desde superligeros a ligeros, esto considerando los campos Abkatn, Batab, Chuc, Ixtal, Kay, entre otros de dicho activo. Mientras que para el Activo Litoral de Tabasco se considero campos como Alux, Bolontik, Kix y Sinn para concluir que el tipo de hidrocarburo predominante en esta rea son los ligeros y de medianosCampoYacimientoDensidad APIDensidad RelativaComposicin QumicaFrmula QumicaTipo de AceiteAbkatnJSK330.8603- TiohexanoC5H12SLigeroAcannJSK360.8443- TiohexanoC5H12SLigeroAlakJSK120.986NaftalenoC10H8PesadoBatabJSK320.8653- TiohexanoC5H12SLigeroChucJSK400.825nC28C28H58SuperligeroIxtalBTP-KS320.8653- TiohexanoC5H12SLigeroKayBTP-KS450.801CiclohexanoC5H12SSuperligeroKuilBTP-KS450.801CiclohexanoC5H12SSuperligeroManikBTP-KS 180.946DecalinaC10H18PesadoOnelBTP-KS190.940DecalinaC10H18PesadoPolBTP-KS330.8603- TiohexanoC5H12SLigeroAluxJSK260.898BencenoC6H6MedianoBolontikJSK370.8393- TiohexanoC5H12SLigeroChenJSK360.8443- TiohexanoC5H12SLigeroChukuaJSK530.766nC16C16H34SuperligeroHayabilJSK420.815nC28C28H58SuperligeroKuzanJSK350.8493- TiohexanoC5H12SLigeroKixJSK440.806CiclohexanoC6H12SuperligeroKaxBTP-KS360.8443- TiohexanoC5H12SLigeroMakechBTP-KS180.946DecalinaC10H18PesadoOchBTP-KS240.904DecalinaC10H18MedianoOktanBTP-KS420.815nC28C28H58SuperligeroSinnBTP-KS300.876BencenoC6H6MedianoYaxchBTP-KS340.8543- TiohexanoC5H12SLigeroResultados mostrados en el anlisis del petrleo de los campos de RMSO.ContenidoGracias por su atencin

Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el ocano. Sir Isaac Newton.