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Presión hidrostática (Ph)
Es la presión ejercida por el peso de una columna de fluido, en función de la densidad del fluido y longitud de la columna del mismo.
Para su cálculo en el pozo se aplican las siguientes formulas:
a) En pozos verticales.
Donde:Ph = Presión hidrostática, en Kg/cm2.Dl = Densidad del fluido o lodo, en gr/cm3Prof = Profundidad o longitud de la columna de fluido, en m.
b) En pozos direccionales.
Donde:P.V.V = Profundidad vertical verdadera o real, en m.Dl = Densidad del fluido o lodo, en gr/cm3
El uso de esta profundidad, se debe a que el peso, hablando físicamente, es una fuerza con que los cuerpos son atraídos (dirección vertical) hacia el centro de la tierra.
Presión de formación (Pf)
Es la presión que ejercen los fluidos en los poros de las rocas. Llamándos también, presión de poro, de yacimiento, de roca y de fondo.
Las presiones de formación se clasifican en: normales, subnormales, y anormales, dependiendo de la densidad del lodo requerido para controlarlas.
Las formaciones con presión normal, son aquellas que se pueden controlar con una densidad del orden de la del agua salada. Esta presión es originada por un yacimiento abierto. Se tiene que en la costa del Golfo de México, hay un gradiente de presión normal de formación de 0.107 Kg/cm2/m, correspondiéndole a la presión que ejerce una columna de agua salada de 1.07 gr/cm3, con una salinidad aproximadamente de 80,000 p.p.m. de cloruros.
Las formaciones con presiones anormales, son aquellas que se pueden controlar con densidades mayores de 1.07 gr/cm3. Algunos consideran que las formaciones con presiones anormales, son depósitos o yacimientos cerrados no conectados a la superficie. Los depósitos de este tipo generalmente se encuentran asociados con gruesas formaciones de sedimentos arriba y abajo. Generalmente se cree que el agua exprimida fuera de los sedimentos debido al peso de las rocas se puede acumular en las zonas de arenas más permeables y si se atrapan
crearán presiones excesivas. Es decir, que estas presiones se generan usualmente por la compresión que sufren los fluidos de la formación (o las lutitas adyacentes) debido al peso de los estratos suprayacentes. Sí la formación está completamente sellada, los fluidos no pueden escapar, soportando éstos, parte de la presión de sobrecarga.
Presión de Fractura
Es la presión a la cual se presenta falla mecánica de una formación, originándose una pérdida de circulación. Estas presiones se pueden originar por trabajar con lodos de alta densidad, cambios bruscos de presión al meter T.P. (efecto del pistón), mantener demasiado tiempo cerrado el pozo en caso de un brote con gas y mantener una presión arriba de la presión máxima permisible en el control de un brote.
Las formaciones de edad geológica reciente de poca profundidad contienen proporcionalmente másagua y son más porosas y por lo tanto son más ligeras que las rocas más profundas y se fracturan a presiones más bajas que las rocas más densas y más comprimidas que se encuentran a mayor profundidad. Sin embargo, también, estas presiones aparecen en las formaciones geológicas más viejas que se encuentran a mayor profundidad.
La pérdida de circulación es particularmente peligrosa cuando las formaciones expuestas en un agujero contienen alta presión, porque un brote del pozo ocurrirá casi con certeza cuando baje el nivel de lodo en el pozo.
El gradiente de fractura aplicable al área de que se trate debe tenerse en consideración cuando se trate de circular lodo pesado y llevar el control de un brote.
Presión total de sobrecargaEs la presión ejercida por el peso total de los materiales (sedimentos y fluidos) sobrepuesto a una formación en particular a determinada profundidad.
El gradiente de presión total de sobrecarga teórico, se toma como 0.231 kg/ cm2 /m (1.0 PSI / pie), ya que se ha calculado en términos de promedio de las condiciones de las rocas, como en la porosidad, densidad de los sedimentos y los fluidos contenidos. Generalmente, dicho gradiente en un área determinada de perforación, es menor que el teórico.
PRESIÓN REDUCIDA DE BOMBEO
Es la presión de circulación que se utiliza para llevar el control de un brote. Se determina disminuyendo las emboladas aproximadamente a la mitad del gasto normal y leyendo la presión en el tubo vertical (stand-pipe). Esta presión y gasto deben anotarse en la hoja de “datos preliminares” y deben actualizarse cada vez que se hace un cambio en la sarta de perforación, cuando cambien las propiedades del lodo y cada 250.0 m perforados.
Se utiliza esta presión, por las siguientes razones:
Se tiene menos tiempo para poder parar la bomba y así evitar que ocurran presiones excesivas, cuando el estrangulador se cierra o se tapa.Evitar altas presiones de circulación y en el equipo superficial.
Menos esfuerzo en la bomba. (al reducir el gasto a 1/2, la presión se reduce a 1/4 y en consecuencia la potencia consumida es 1/8).Más tiempo disponible para las operaciones superficiales (Mayor tiempo de circulación a gasto reducido).Se tiene más presión disponible, en caso necesario.A baja velocidad de bombeo, el control de la densidad del lodo a la entrada es más eficiente.La experiencia de campo indica que a velocidades de bombeo moderadas, la confianza del personalen la maquinaria y en las operaciones se incrementa.
sobrepasar la zona dañada en las vecindades del pozo e incrementar el área de flujo de los fluidos hacia el pozo, dando como resultado el incremento de producción.Es el proceso mediante el cual se inyecta un fluido al pozo, a una tasa y presión que supera la capacidad de admisión matricial de la formación expuesta, originando un incremento de presión y la posterior ruptura. La fractura de una roca se realiza perpendicularmente al mínimo esfuerzo y por lo tanto en la mayoría de pozos, la fractura es vertical. Si la tasa de bombeo se mantiene superior a la tasa de pérdida de fluido en la fractura, entonces la fractura se propaga y crece, como Es el proceso mediante el cual se inyecta un fluido al pozo, a una tasa y presión que supera la capacidad de admisión matricial de la formación expuesta, originando un incremento de presión y la posterior ruptura. La fractura de una roca se realiza perpendicularmente al mínimo esfuerzo y por lo tanto en la mayoría de pozos, la fractura es vertical. Si la tasa de bombeo se mantiene superior a la tasa de pérdida de fluido en la fractura, entonces la fractura se propaga y crece, como de alli estoy pensando inspirarme
Glosario de
Petróleo y Gas
A Aeronafta:
Nafta preparada especialmente para motores de aviación a pistones.
Afloramiento superficial:
Hidrocarburos líquidos o gaseosos que al surgir a la superficie dejan trazas que permiten presumir la existencia de una acumulación de hidrocarburos.
Alconafta:
Mezcla de componentes orgánicos (alcoholes) y subproductos petrolíferos, conservando éstos todas sus cualidades.
En las provincias del norte y centro de Argentina se consumió alconafta producida a partir de la caña de azúcar.
También puede elaborarse con remolacha, mandioca, graníferas y otras producciones vegetales.
Almacenamiento:
Instalación que cuenta con uno o varios depósitos con la finalidad de acopiar los combustibles líquidos y gaseosos.
API:
Sigla de American Petroleum Institute, que es una asociación estadounidense de la industria petrolera, que patrocina una división de la producción petrolera en la ciudad de Dallas, Texas.
El instituto fue fundado en 1920 y se constituyó en la organización de mayor autoridad normativa de los equipos de perforación y de producción petrolera.
Publica códigos que se aplican en distintas áreas petroleras y elabora indicadores, como el peso específico de los crudos que se denomina "grados API".
Arabian light:
Petróleo liviano de Medio Oriente cuyo precio se toma como referencia en muchas transacciones comerciales petroleras.
Para los precios de crudos medianos se utiliza el Arabian Medium.
Area central:
Area que en Argentina, por convención, se aplica a la que produce o supera los 200 metros cúbicos de crudo por día.
Area petrolífera:
Zona dende se explotan hidrocarburos. Un área puede comprender varios yacimientos, siendo cada yacimiento una entidad geológica.
Area secundaria o marginal:
En nuestro país, por convención administrativa se aplica a la zona petrolífera que produce menos de 200 metros cúbicos diarios.
Asfalto:
Hidrocarburo sólido, semisólido o viscoso, y de color variable entre pardo y negro. Es un derivado del petróleo que se obtiene
por destilación al vacío de los residuos de la destilación atmosférica.
Tiene propiedades adhesivas y aislantes, y se lo usa en la construcción de carreteras.
Asociación temporal ("joint venture"):
Emprendimiento conjunto de varias firmas con una finalidad limitada compartiendo riesgos. En la industria petrolera es común ésta práctica interempresaria.
B Barril:
Unidad de medida volumétrica empleada en varios países, entre ellos E.E.U.U. Un barril de petróleo equivale a 159, litros, o sea que un metro cúbico de petróleo equivale a 6,29 barriles.
Boca de pozo:
Equipamiento que se coloca sobre un pozo productivo y que está destinado a regular la salida del flujo de los hidrocarburos.
Bunkers:
Combustible suministrado a los navios de alta mar. No comprende la provisión al transporte fluvial o de cabotaje ni a los aviones que cubran aun las rutas internacionales. Se trata de fuel-oil, gas-oil y diesel-oil.
C Carbón residual:
Producto sólido, negro y brillante obtenido por el craqueo de los residuos pesados del petróleo. Se lo denomina también coque de petróleo.
Es un combustible de primera clase para la metalurgia y la industria cerámica. También se lo utiliza en la fabricación de dínamos y abrasivos, y en las industrias del aluminio y de la pintura.
No de be confundirse con el coque, que es un carbón mineral que se usa como combustible en las acerías.
Cementación:
Proceso por el cual se bombea al pozo una mezcla de cemento que al fraguarse o endurecerse proporciona sustentación a la tubería de revestimiento dando hermeticidad contra la filtración de fluidos de formación.
Combustible de retropropulsión (JP1) :
Mezcla de hidrocarburos destinada a alimentar los motores a reacción. Sus componentes y propiedades deben ser objeto de especificaciones nacionales.
Compañía integrada:
Se refiere a una empresa grande que comprende muchos sectores de la industria petrolera: exploración, producción, transporte, refinación, ventas de productos.
Compresión (instalaciones de ...):
Están destinadas a la compresión de un gas y se compone de compresores, de dispositivos y accesorios de medición, control y regulación, de instalaciónes de distribución de energía, tuberías, instalaciones anexas, dispositivos de seguridad y de obras de ingeniería civil.
Compresor:
Máquina que incrementa la presión o la velocidad del gas con vista a su transporte o almacenamiento.
Concesión de explotación:
Decisión gubernamental que da derecho de explotar o utilizar una cosa o bien público. En la minería se trata de un título que otorga el derecho de explotar a continuación del descubrimiento de un yacimiento comerciabilizable.
La exclusividad de derechos de exploración lleva aparejada la exclusividad de derechos de explotación. Eeste régimen contractual da al concesionario la propiedad de los hidrocarburos y el usufructo de los yacimientos.
Condensado de gas:
Hidrocarburo que se mantiene en estado gaseoso en las condiciones de su depósito natural pero por las altas presiones se licua en las condiciones superficiales normales. En otros países se lo conoce como líquido del gas natural.
Condiciones normales del gas:
Volumen y otras propiedades físicas del gas seco medido a presión ambiente y a 15° C de temperatura.
Conversión:
Procedimiento que permite disminuir el contenido de monóxido (bióxido de carbono e hidrógeno) de un gas combustible por medio de una transformación catalítica en presencia de vapor de agua.
Craqueo:
Transformación por ruptura de las grandes moléculas de crudos y gases para obtenerlas mas pequeñas a fin de aumentar la proporsión de productos ligeros y volátiles.
Se distinguen en craqueo térmico y catalítico. El térmico se realiza únicamente por la acción del calor y la presión, mientras que el craqueo catalítico utiliza catalizadores que permiten, igualdad de temperatura, mayores transformaciones.
Cuenca sedimentaria:
Area de corteza terrestre que puede abarcar extensas regiones que han sufrido hundimientos donde se acumulan importantes depósitos de rocas sedimentarias en capas superpuestas que llegan a tener hasta mas de 10.000 metros de espesor.
Bajo determinadas condiciones ypor descomposición de la materia orgánica se pueden generar hidrocarburos.
D Depuración:
Operación que consiste en eliminar las impurezas de los gases combustibles.
Derivados:
Son los productos obtenidos directamente por destilación del petróleo. Una refinería fabrica tres clases de derivados:I) Productos terminados, que pueden ser suministrados directamente al consumo
II) Productos semiterminados, que pueden servir de base a ciertos productos después de mejorar su calidad mediante adictivos
III) Subproductos o productos intermedios, como la nafta virgen, que sirve como la materia prima petroquímica.
Destilación:
Operación que separa a los hidrocarburos en varias fracciones por vaporización seguida de condensación.
El calentamiento de los productos a tratar se realiza, por lo general, en hornos tubulares y separadores en columnas.
Según la naturaleza de los productos finales se efectúa una destilación a presión atmosférica o una destilación al vacío.
Destilación al vacío:
Destilación que se realiza en una torre de fraccionamiento a presión inferior a la atmosférica. El crudo reducido por destilación atmosférica es el que se somete a la destilación al vacío.
Destilación atmosférica:
Primera destilación del petróleo crudo con el fin de obtener naftas, querosene,gasoil y los productos mas pesados. Siempre se realiza a presión atmosférica.
Desviación del pozo:
Cambio de dirección de la vertical absoluta durante la perforación de un pozo.
Desulfuración:
Operación consistente en la eliminación de los compuestos de azufre contenidos en los gases combustibles. También se la conoce como purificación del gas.
Down stream:
Giro idiomático inglés que, a igual que el término "up stream", está de moda en nuestro país para referirse a las actividades petroleras de industrialización, transporte, comercialización y distribución. Su traducción literal es corriente o aguas abajo.
E Ecología petrolera:
Rama de la ecología destinada a prevenir las consecuencias negativas de la exploración, extracción, transporte, industrialización, distribución y consumo de los crudos, gases y sus productos derivados.
La resolución 105/92 de la secretaría de Energía Nacional incluye a la industria petrolera dentro de las que afectan al medio ambiente.
Enriquecimiento del gas:
Operación dirigida a elevar el poder calórico de un gas por eliminación de elementos inertes o a través de la incorporación de un gas con mas alto poder calórico.
Estación de bombeo:
Instalación situada en el recorrido de un oleoducto detinada a impulsar el fluido.
Su número a lo largo del mismo depende de la viscosidad del producto transportado, del relieve geográfico de las regiones atravesadas y del diámetro de la tubería.
Estación de servicios:
Centro de venta de combustibles y aceites, que provee a los clientes otros servicios y venta de accesorios.
Exploración:
Es la busqueda de yacimientos de petróleo y gas y comprende todos aquellos métodos destinados a detectar yacimientos comercialmente explotables.
Incluye el reconocimiento superficial del terreno, la prospección (sísmica, magnética y gravimétrica), la perforación de pozos de exploración y el análisis de la información obtenida.
Explotación (producción) :
Operación que consiste en la extracción de petróleo y/o gas de un yacimiento.
F Factor de recuperación:
Porcentaje del petróleo extraído de un yacimiento con relación al volumen total contenido enel mismo.
FOMICRUZ S.E.:
Empresa pública de la Provincia de Santa Cruz. Su sigla significa Fomento Minero de Santa Cruz Sociedad del Estado.
Fracturación:
Forma de abrir artificialmente una formación para incrementar la permeabilidad y el flujo de petróleo al fondo del pozo.
Los métodos de fracturación son:
a) Por acidificación, a través de la inyección de ácidos para disolver depósitos de caliza.
b) Por explosión, aplicando cargas explosivas para quebrar la formación.
c) Hidráulica, con el bombeo de líquidos a presión para abrir la formación.
Fuel-oil:
Es un producto líquido de la refinación del petróleo utilizado principalmente en plantas industriales y en las centrales térmicas que generan electricidad.
GGas ácido (o agrio) :
Gas natural que contiene ácido sulfhídrico (hidrógeno sulfurado), dióxido de carbono (anhídrido carbónico, gas carbónico) u otros componentes corrosivos y que debe ser tratado antes de su utilización.
Gas asociado al petróleo:
Gas que se presenta en los yacimiento junto al petróleo.
Puede estar en el yacimiento como una capa libre, también mezclado con el petróleo y presentarse como condensado formando una sola faz líquida con él en determinadas condiciones de temperatura y presión.
El condensado se da en muchos yacimientos de la Provincia de Santa Cruz.
Gas de carbón:
Gas combustible producidos por gasificación de carbón mineral mediante aire o mezcla de aire saturado en vapor de agua.
Se lo utilizaba antiguamente en el alumbrado urbano; aún se lo sigue usando como combustible en países que tienen grandes reservas de carbón mineral, como Sudáfrica y otros.
Gas de refinería:
Gas producido durante el refinamiento del petróleo.
Gas húmedo:
Gas natural que contiene gas licuado de petróleo.
Gas licuado de petróleo (GLP) :
Generalmente se trata de propano y de butano comerciales para usos domésticos e industriales. Ees un producto de la refinación del petróleo.
Con el mismo nombre, y denominado generalmente como GLP, también se identifican al propano y los butanos provenientes del gas natural, que también tiene etano.
Gas licuado (transporte de ...) :
Se emplean camiones de gran recipiente en forma cilíndrica, poliductos y buques especialmente acondicionados.
Gas natural:
Gas que se presenta natural en el subsuelo y está constituido principalmente por metano.
El gas natural tiene varios componentes, siendo el mas abundante el metano (80%), que se usa en los consumos domiciliarios, comerciales e industriales.
Por su parte, el butano (2,5%) y el propano (6%) se emplean como gas licuado provistos en distintos tipos de garrafas.
El etano (7%) es usado en la industria petroquímica como materia prima del etileno.
Gas natural seco:
Gas natural que no contiene gas licuado de petróleo y cuyo contenido básico es metano.
Gas no corrosivo:
Gas natural que no contiene componentes sulfurados y que puede ser usado sin previa purificación.
Gasoducto:
Tubería para el transporte de gas natural a alta presión y grandes distancias.Los gasoductos pueden ser nacionales e internacionales, y suministran a una sola o varias regiones. Argentina tiene tres grandes sistemas de gasoductos.
Gas-oil:
Subproducto de la refinación del petróleo utilizado básicamente por camiones, ómnibus y maquinaria agrícola.
Gasolina natural:
Mezcla estabilizada de hidrocarburos extraídos del gas natural por diversos métodos. Se obtiene un producto apropiado para ser mezclado con naftas derefinación.
Gas seco:
Gas natural cuyo contenido de agua ha quedado reducido por un proceso de deshidratación.
Geófonos:
Son los micrófonos instalados en la superficie terrestre para detectar ondas sísmicas.
Geología:
Ciencia que estudia la estructura, orígen, historia y evolución de la tierra por medio de análisis y examen de rocas, estructuras y fósiles.
H Hidrocarburos:
Así como el agua está formada por dos elementos químicos: hidrógeno y oxígeno, los hidrocarburos están constituidospor carbono e hidrógeno.
Según el número de los átomos de carbono variarán las propiedades de los hidrocarburos.
A temperatura ambiente y presión atmosférica los hidrocarburos que tengan hasta 4 átomos de carbono son gaseosos (metano, etano, propano, butano).
Entre 5 y 16 átomos de carbono son líquidos (ciclo pentano, ciclo hexano, metil ciclo hexano y benceno).
Los hidrocarburos que posean mas de 16 átomos son sólidos (donde predominan los asfaltos).
Los petróleos son mezcla de estas cadenas de hidrocarburos y según la composición de las mismas se tendrán los diferentes tipos de crudos (ver petróleo).
A pesar de la gran diversidad de la composición de los hidrocarburos presentes en cada petróleo crudo, la proporción de carbono e hidrógeno es casi constante: 83% a 86% de carbono y 11% a 13% de hidrógeno.
(ver Gas natural y Petróleo ).
I Indicios:
Presencia de petróleo crudo o de gas en las muestras, testigos cilíndricos, ripios y lodo de inyección de un pozo de perforación.
Inyección (lodo de perforación) :
Mezcla de arcilla, agua y ciertos productos quíicos inyectada en forma continua durante las operaciones de perforación.
El lodo sirve para evacuar los cutting o detritus, lubricar y enfriar el trépano, sostener las paredes de los pozos y equilibrar la presión de los fluidos contenidos en las formaciones.
J
K
L Licuación:
Operación que consiste en transformar el gas natural en la zona del yacimiento a su faz líquida con el propósito de transportarlo.
Líquidos de gas natural:
Partes de gas natural recuperadas en estado líquido en los separadores e instalaciones de tratamiento de los gases.
Entre los líquidos de gas natural se incluyen el etano, el propano, los butanos, los pentanos, la gasolina natural y los condensados.
Además pueden contener, en pequeñas cantidades, productos distintos a los hidrocarburos.
Lubricantes:
Destilados líquidos extraídos por destilación de un crudo de petróleo.
Según los tipos de petróleos (parafínicos, nafténicos o aromáticos) serán las propiedades de los aceites lubricantes.
Ll
M Mercado de largo plazo:
Es el mercado donde se acuerdan contratos de provisión de convenio, que son de largo plazo.
La mayor parte del comercio internacional de hidrocarburos, en condiciones normales, se realiza en este mercado, obviamente, con precios mas estables.
La Organización de los Paises Exportadores de Petróleo (OPEP) regula gran parte del mercado a largo plazo.
Mercado libre (Mercado spot) :
Es el mercado donde se negocian las ventas a corto plazo de crudos.
Son cantidades marginales que no quedan comprendidas en las regulaciones contractuales entre países y/o compañías.
Su precio es extremadamente fluctuante por influencia de las tensiones de corto plazo de este mercado.
Metro cúbico:
Medida de volúmen del petróleo y del gas que se utiliza en la Argentina.
En otros países se utilizan el barril o la tonelada. El metro cúbico de petróleo contiene 6,29 barriles.
Migración:
Desplazamiento del petróleo a través de las rocas.
La migración primaria es el movimiento del crudo desde la roca madre hasta roca almacén.
La migración secundaria consiste en el desplazamiento del petróleo de la roca almacén a la trampa donde se acumula.
Si el movimiento del petróleole permite alcanzar la superficie se descompondrá por los agentes atmosféricos.
N
Nafta común y super:
Son productos de la refinación del petróleo que se utilizan como combustibles de los automóviles.
La nafta super da mayor potencia a los motores por ser de mayor octanaje.
Las naftas sin plomo son conocidas como SP o naftas verdes.
Nafta virgen:
Es un derivado de refinería y su utilización no es energética.
Se trata de una materia prima de la industria petroquímica.
Ñ
O Octano:
Indice de una escala convencional usado para identificar, por medio de valores numéricos, las propiedades antidetonantes de las naftas.
Oleoducto:
Tubería generalmente subterránea para transportar petróleo a cortas y largas distancias. En estas últimas se utilizan estaciones de bombeo.
OFEPHI:
Sigla corerespondiente a la Organización Federal de Estados Productores de Hidrocarburos, integrado por las 10 provincias que tienen hidrocarburos: Tierra del Fuego, Santa Cruz, Chubut, Neuquén, Río Negro, La Pampa, Mendoza, Salta, Jujuy y Formosa.
Su función es la defensa de los intereses federales en el campo de la industria del petróleo y gas.
"Off shore":
Término inglés que significa costa afuera.
Se refiere a las actividades petroleras que se realizan en la plataforma continental y en aguas internacionales.
"On shore":
Es la actividad petrolera que se realiza en tierra.
OPEP:
Sigla de la Organización de Países Exportadores de Petróleo.
La integran dos países latinoamericanos: Venezuela y Ecuador.
Hoy día su influencia es muy limitada pero en el decenio del 70 fue factor de la suba internacional del precio del crudo.
P Parafinas:
Residuos extraídos después del desparafinado de los aceites lubricantes; en otros países es conocida como cera de petróleo.
Sus principales características son ser incoloras, inodoras y traslúcidas.
Las parafinas tienen diversas aplicaciones: ceras de piso, ceras para otros fines, protección de comestibles, cosméticos, ungüentos, etc.
"Peak shaving":
Término inglés utilizado para referirse a los reservorios, natural o artificial, adecuados para almacenar gas y asegurar su provisión en los períodos críticos o en los picos de consumo.
Literalmente significa rebanar o cepillar una cúspide o un pico.
Perfilaje (o registro) :
Registración que se realiza en el pozo luego de la perforación mediante instrumentos de medición eléctricos, sónicos y nucleares que transmiten información sobre la composición de las rocas, el contenido de los fluidos (petróleo, gas, agua), porosidad o permeabilidad así como las profundidades a que se encuentran.
El perfilaje es realizado por compañías especializadas.
Perforación:
Operación que consiste en perforar el subsuelo con la ayuda de herramientas apropiadas para buscar y extraer hidrocarburos.
Permeabilidad:
s la conductividad de un cuerpo poroso a los fluidos o capacidad de los fluidos para desplazarse entre los espacios que conectan los poros de una masa porosa.
Permiso de exploración:
Autoriza a su titular a realizar todos los trabajos necesarios para el hallazgo de un yacimiento.
Por lo general estos permisos son exclusivos, autorizando sólo al titular la búsqueda en la zona asignada.
Del mismo modo, en caso de descubrimiento al beneficiario tiene el derecho de explotación.
Petróleo:
Mezcla en proporciones variables de hidrocarburos sólidos, líquidos o gaseosos que se encuentran en los yacimientos bajo presiones y temperaturas mas o menos elevadas.
Los petróleos crudos pueden ser de base parafínica, asfáltica o mixta.
Los crudos de petróleo, según la densidad, se clasifican en:
a) Pesados (10° a 23,3° API).
b) Medios (22,3° a 31,1° API).
c) Livianos (superiores a los 31,3° API).
El grado API se fija mediante una escala adoptada por el American Petroleum Institute para medir la densidad de los petróleos brutos.
La escala varía generalmente entre 10° (equivalente a una densidad de 1,0000) y 100° (equivalente a una densidad de 0,6112) con relación al agua a 4° C de temperatura.
Petróleo ácido:
Crudo que contiene gran cantidad de compuestos de azufre.
Petróleo mixto:
Petróleo en el que no predominan los hidrocarburos de la serie parafínica ni de la cicloparafínica.
Tiene proporcines aproximadamente iguales de ambas bases.
Petróleo nafténico:
Contiene una base predominante de hidrocarburos de la serie cicloparafínica.
Petróleo parafínico:
Contiene una base predominante de hidrocarburos de la serie parafínica. También hay petróleos aromáticos y sulfurosos.
Piletas o piletones:
Cavidades de superficie, de carácter natural o construidas en la vecindad de los pozos o de los separadores de agua donde se depositan las mezclas de crudos y de agua salada originadas en los derrames durante la perforación o en las purgas de petróleo durante la extracción.
Plataforma autoelevadora ("jack-up") :
Plataforma de perforación en aguas poco profundas que no se apoya en el fondo marino.
Plataforma semisumergible:
Plataforma de perforación para aguas profundas que no se apoya en el fondo marino.
Poder calórico:
Cantidad de calor desprendido por la combustión completa de un metro cúbico de gas.
Poliducto:
Tuberías para transportar productos refinados o petroquímicos desde las plantas a los centros de distribución y mercado o embarque.
Porosidad:
Porcentaje del volumen total de una roca constituido por espacios vacíos.
La porosidad efectiva es el volumen total de los espacios porosos interconectados de manera que permitan el paso de fluídos a través de ellos.
Pozo:
Denominación dada a la abertura producida por una perforación.
Los pozos, en el lenguaje administrativo, generalmente se designan por un conjunto de letras y de cifras relativas a la denominación de los lugares en los que se encuentran y al orden seguido para su realización.
Existen numerosos tipos de pozos, entre ellos de exploración, de avanzada y de explotación.
Pozo abandonado:
Pozo cuyas reservas accesibles están exhaustas.
Pozo cerrado:
Pozo cuya producción está temporalmente suspendida para realizar operaciones complementarias, en espera de reparación o en estudio del comportamiento del mismo.
Pozo de avanzada:
Es el que se perfora cerca de otro ya productor para determinar los límites del yacimiento.
Pozo de exploración:
Es el que se perfora en un área nueva.
Pozo de exploración o desarrollo:
Es el que se perfora en un yacimiento ya delimitado.
Pozo de inyección:
Pozo a través del cual se inyecta agua para mantener la presión de un yacimiento en la operación de recuperación secundaria.
Pozo descontrolado:
El descontrol del pozo consiste en la erupción violenta e incontrolada de los hidrocarburos líquidos o gaseosos, producida a consecuencia de la pérdida del control de un pozo durante las operaciones de perforación o por fallas durante la explotación.
Pozo seco:
Pozo que no ha encontrado reservas de hidrocarburos economicamente expotables y que con frecuencia se inunda con agua subterránea.
Pozo terminado:
La terminación del pozo es el conjunto de operaciones que se realiza luego de la perforación para hacer posible su puesta en explotación, mediante la colocación de los equipos permanentes de producción.
Precio de referencia:
Precio de un crudo de referencia a partir del cual se calculan los precios de los otros crudos.
Generalmente el petróleo Arabian Light es el de referencia.
Presión del gas:
Según el nivel de presión natural el gas se clasifica de baja, mediana y alta presión.
Prospección eléctrica:
Método que se utiliza en los pozos de exploración para definir las propiedades de las rocas que contienen hidrocarburos.
Prospección gravimétrica:
Método de exploración que utiliza las variaciones del campo gravitatorio para definir las características de una cuenca sedimentaria.
Prospección magnética:
Método que utiliza las variaciones del campo magnético terrestre para definir las características del subsuelo.
Prospección sísmica:
Método de prospección que hace posible una visión del subsuelo y de sus estructuras geológicas con miras a la ubicación de pozos de exploración.
Consiste en emitir una señal en la superficie (por ejemplo, una pequeña carga explosiva o la caída de un peso) para provocar una onda de choque que se propaga a través de las capas del subsuelo, reflejándose en cada una de ellas las que se registran al retornar a la superficie.
Q Querosene:
Destilado de petróleo utilizado parcialmente en el consumo doméstico y como carburante para ciertos tipos de motores de combustión interna.
R Recuperación primaria:
Afluencia natural del petróleo o del gas desde el seno del yacimiento a la superficie por la diferencia de las presiónes.
La circulación del fluido puede ser natural (pozo surgente) o por bombeo.
Recuperación secundaria:
Operación que consiste en inyectar agua en el yacimiento con la finalidad de desplazar mayores volúmenes de petróleo a la superficie.
Esta operación también incluye la combustión "in situ" de los petróleos pesados.
El método permite recuperar hasta un 25% mas de petróleo.
Recupereción terciaria:
Los tipos de procedimientos de recuperación terciaria consisten en inyectar en los yacimientos disolventes miscibles, gases hidrocarbonados o gas carbónico como también agua con sosa, tensoactivos o polímeros hidrosolubles.
Red de distribución de gas:
Red de cañerías que tiene por objeto la distribución local de un gas combustible.
Red de gasoductos:
Sistema integrado de gasoductos de un país, región o provincia. Ver gasoducto.
Refinación:
Conjunto de procesos industriales empleados para transformar los petróleos crudos en productos derivados; nafta, gas-oil, querosene, solventes, lubricantes, asfalto, etc.
Los procesos de refinación comprende tres series de operaciones:
a) Procesos físicos de fraccionamiento del petróleo crudo por destilación ("topping").
b) Procesos físicos-químicos de conversión destinados a incrementar el rendimiento de un crudo determinado en ciertos productos.
c) La refinación propiamente dicha comprende operaciones de carácter físicos y químicos destinadas a producir una amplia gama de productos terminados que satisfacen normas y especificaciones comerciales.
Principales procedimientos de refinación:1) Destilación a presión atmosférica y al vacío.
2) Craqueo catalítico.
3) Vapocraqueo.
4) Reformado.
5) Isomerización.
6) Alquilación.
7) Desulfuración.
8) Reducción de viscocidad.
Regalías:
Proporción del valor del petróleo crudo o gas medido en boca de pozo que se reconoce al Eestado propieterio, provincial o nacional, según corresponda, de los yacimientos.
Relación Gas/Petróleo:
Volúmen de gas producido simultaneamente por un pozo con relación a cada metro cúbico de petróleo.
Reservas de hidrocarburos:
Son los volúmenes de hidrocarburos líquidos o gaseosos existentes en el subsuelo y que han sido objetos de evaluación.
Reservas posibles:
Son las situadas en áreas en las que no se ha encontrado hidrocarburos luego de llevar a cabo pozos de exploración.
No obstante, las características geológicas permiten presumir la presencia de los hidrocarburos.
Reservas probables:
Reservas cuya presencia en una zona determinada están claramente demostradas pero que las condiciones técnicas y económicas actuales impiden extraerlas, ya sea por el alto costo de extracción o por la poca fluidez de los petróleos.
Reservas probadas:
Volúmenes de hidrocarburos recuperables de un yacimiento, de una cuenca, de una provincia o de un país con tecnología disponible y las condiciones económicas actuales.
Roca almacén:
Roca permeable y porosa en la que se han concentrado hidrocarburos.
Roca cierre:
Serie de rocas impermeables superpuestas a las rocas almacén que impiden el escape de los hidrocarburos y su dispersión hacia la superficie del suelo.
Roca madre:
Roca sedimentaria que contiene gran cantidad de materia orgánica que originó la formación de cantidades apreciables de petróleo y/o gas.
S Saturación:
Volúmen de petróleo o de gas en una roca con respecto al volumen de agua.
Sensores remotos:
Uso de fotografpia infrarroja y televisión a color, frecuentemente tomada desde avión, para detectar depósitos minerales.
Separación de agua:
Operación que consiste en eliminar el agua condensada contenida en un gas natural.
Se denomina "Separación de gasolina" a la operación que elimina el vapor de agua contenido en los gases combustibles.
Separador:
Aparato colocado entre el pozo y la playa de tanques para separar elpetróleo crudo del gas natural y del agua.
Sismógrafo:
Aparato registrador de las vibraciones del subsuelo que se emplea en la búsqueda de hidrocarburos.
Solventes:
Subproductos de la destilación que se utilizan esencialmente como disolventes. Su empleo está condicionado por su rapidez de evaporación.
Superficiario:
Propietario del suelo donde se efectúan las operaciones de búsqueda, explotación y transporte de hidrocarburos.
T Teoría orgánica:
Hipótesis por la cual el petróleo se originó a partir de plantas y animales fósiles bajo elevadas presiones.
Terminal marítima:
Instalaciones de recepción o despacho situadas en tierra o en el mar para permitir el acceso de buques petroleros.
Cuando el equipamiento está situado en el mar, las boyas de carga o descarga están unidas a los tanques de almacenamiento en la costa, a través de oleoductos submarinos.
Trampa:
Estructura geológica donde se acumulan hidrocarburos formando un yacimiento.
Trépano:
Herramienta empleada para la disgregación mecánica de las rocas con el fin de perforar el subsuelo en búsqueda de petróleo.
Tuberías de revestimiento:
Serie de tubos que se colocan en el pozo mientras progresa la perforación para prevenir derrumbes de las paredes y para la extracción de los hidrocarburos en la fase de la producción.
U "Up Stream":
Término en inglés que se refiere a las primeras actividades de la industria del petróleo: Exploración y explotación.
El giro idiomático significa corriente o aguas arriba.
V Valor boca de pozo:
Precio de referencia del petróleo y del gas a la salida del pozo y que en nuestro país se utiliza para calcular las regalías petroleras.
Venteo del gas:
Consiste en el no aprovechamiento del gas surgente de un pozo de producción de petróleo, que se quema (tipo antorcha) por motivos de seguridad.
Este procedimiento puede deberse a diversas causas:
a) Por no existir instalaciones de gasoductos
b) Por tratarse de pozos ailados
c) Por tratarse de un gas con contenido de sustancias inertes nocivas al consumo (CO2 Y SH2).
d) Despilfarro del gas natural por el intento del aprovechamiento exclusivo del petróleo.
W
X
Y Yacimiento de petróleo o gas:
Formación geológica continua de roca porosa y permeable por la que pueden circular los hidrocarburos, agua y otros gases.
Un mismo depósito puede estar constituído por diversas clases de rocas, predominantemente areniscas y calizas.
Los yacimeintos son acumulaciones comerciales de petróleo o gas que ocupan un depósito independiente sometido a un único sistema de presión.
Existen también yacimientos mixtos con diversas relaciones de gas/petróleo.
YPF S.A.:
Sigla de Yacimientos Petrolíferos Fiscales Sociedad Anónima, ex empresa púlica hasta 1992, cuando constituida como Yacimientos Petrolíferos Fiscales Sociedad del Estado pertenecía integramente al Estado Nacional.
La Provincia de Santa Cruz participa con el 3,8% de las acciones de la Empresa.
Z
Presión hidrostática (Ph)
Es la presión ejercida por el peso de una columna de fluido, en función de la densidad del fluido y longitud de la columna del mismo.
Para su cálculo en el pozo se aplican las siguientes formulas:
a) En pozos verticales.
Donde:Ph = Presión hidrostática, en Kg/cm2.Dl = Densidad del fluido o lodo, en gr/cm3Prof = Profundidad o longitud de la columna de fluido, en m.
b) En pozos direccionales.
Donde:P.V.V = Profundidad vertical verdadera o real, en m.Dl = Densidad del fluido o lodo, en gr/cm3
El uso de esta profundidad, se debe a que el peso, hablando físicamente, es una fuerza con que los cuerpos son atraídos (dirección vertical) hacia el centro de la tierra.
Presión de formación (Pf)
Es la presión que ejercen los fluidos en los poros de las rocas. Llamándos también, presión de poro, de yacimiento, de roca y de fondo.
Las presiones de formación se clasifican en: normales, subnormales, y anormales, dependiendo de la densidad del lodo requerido para controlarlas.
Las formaciones con presión normal, son aquellas que se pueden controlar con una densidad del orden de la del agua salada. Esta presión es originada por un yacimiento abierto. Se tiene que en la costa del Golfo de México, hay un gradiente de presión normal de formación de 0.107 Kg/cm2/m, correspondiéndole a la presión que ejerce una columna de agua salada de 1.07 gr/cm3, con una salinidad aproximadamente de 80,000 p.p.m. de cloruros.
Las formaciones con presiones anormales, son aquellas que se pueden controlar con densidades mayores de 1.07 gr/cm3. Algunos consideran que las formaciones con presiones anormales, son depósitos o yacimientos cerrados no conectados a la superficie. Los depósitos de este tipo generalmente se encuentran asociados con gruesas formaciones de sedimentos arriba y abajo. Generalmente se cree que el agua exprimida fuera de los sedimentos debido al peso de las rocas se puede acumular en las zonas de arenas más permeables y si se atrapan crearán presiones excesivas. Es decir, que estas presiones se generan usualmente por la compresión que sufren los fluidos de la formación (o las lutitas adyacentes) debido al peso de los estratos suprayacentes. Sí la formación está completamente sellada, los fluidos no pueden escapar, soportando éstos, parte de la presión de sobrecarga.
Presión de Fractura
Es la presión a la cual se presenta falla mecánica de una formación, originándose una pérdida de circulación. Estas presiones se pueden originar por trabajar con lodos de alta densidad, cambios bruscos de presión al meter T.P. (efecto del pistón), mantener demasiado tiempo cerrado el pozo en caso de un brote con gas y mantener una presión arriba de la presión máxima permisible en el control de un brote.
Las formaciones de edad geológica reciente de poca profundidad contienen proporcionalmente másagua y son más porosas y por lo tanto son más ligeras que las rocas más profundas y se fracturan a presiones más bajas que las rocas más densas y más comprimidas que se encuentran a mayor profundidad. Sin embargo, también, estas presiones aparecen en las formaciones geológicas más viejas que se encuentran a mayor profundidad.
La pérdida de circulación es particularmente peligrosa cuando las formaciones expuestas en un agujero contienen alta presión, porque un brote del pozo ocurrirá casi con certeza cuando baje el nivel de lodo en el pozo.
El gradiente de fractura aplicable al área de que se trate debe tenerse en consideración cuando se trate de circular lodo pesado y llevar el control de un brote.
Presión total de sobrecargaEs la presión ejercida por el peso total de los materiales (sedimentos y fluidos) sobrepuesto a una formación en particular a determinada profundidad.
El gradiente de presión total de sobrecarga teórico, se toma como 0.231 kg/ cm2 /m (1.0 PSI / pie), ya que se ha calculado en términos de promedio de las condiciones de las rocas, como en la porosidad, densidad de los sedimentos y los fluidos contenidos. Generalmente, dicho gradiente en un área determinada de perforación, es menor que el teórico.
PRESIÓN REDUCIDA DE BOMBEO
Es la presión de circulación que se utiliza para llevar el control de un brote. Se determina disminuyendo las emboladas aproximadamente a la mitad del gasto normal y leyendo la presión en el tubo vertical (stand-pipe). Esta presión y gasto deben anotarse en la hoja de “datos preliminares” y deben actualizarse cada vez que se hace un cambio en la sarta de perforación, cuando cambien las propiedades del lodo y cada 250.0 m perforados.
Se utiliza esta presión, por las siguientes razones:
Se tiene menos tiempo para poder parar la bomba y así evitar que ocurran presiones excesivas, cuando el estrangulador se cierra o se tapa.Evitar altas presiones de circulación y en el equipo superficial.Menos esfuerzo en la bomba. (al reducir el gasto a 1/2, la presión se reduce a 1/4 y en consecuencia la potencia consumida es 1/8).Más tiempo disponible para las operaciones superficiales (Mayor tiempo de circulación a gasto reducido).Se tiene más presión disponible, en caso necesario.A baja velocidad de bombeo, el control de la densidad del lodo a la entrada es más eficiente.La experiencia de campo indica que a velocidades de bombeo moderadas, la confianza del personal en la maquinaria y en las operaciones se incrementa.
Aprendeidea Tierra
1
Modelando rocas: ¿Qué se esconde dentro? ¿Por qué?
Investigando la permeabilidad de las rocas y cómo el agua, el gas y el petróleo fluyen a través
de ellas
Rocas – la prueba de la burbuja
Recoja un conjunto de rocas de tamaño similar,
colóquelas en un recipiente con agua, todas al
mismo tiempo y observe si burbujean. Mire
atentamente aquellas que más burbujean para
determinar desde dónde se desprenden las
burbujas. ¿Puede ordenar las rocas desde la que
más burbujea a la que menos lo hace? Las rocas
burbujeantes tienen espacios entre los granos por
los que pueden circular el aire y el agua y se dice
que son permeables, ya que los fluidos pasan a
través de los materiales considerados permeables.
La prueba realizada permite identificar qué rocas
son permeables y cuales impiden el paso del agua y
el aire, es decir son impermeables.
En las rocas permeables las burbujas surgen de la
parte superior debido a que el aire presente en los
espacios vacíos (llamados “poros”) es menos denso
que el agua y tiende a escapar a través de la red de
poros a medida que el agua, impulsada por la
presión, es impelida a penetrar en los poros por la
parte inferior de las muestras, ocupando los
espacios que abandona el aire.
Rocas – Modelos bidimensionales
Haz tus propios modelos
Roca
permeable
Espacios
entre los
granos
Sedimentos y
rocas
sedimentarias
Toma algunas monedas de tamaño similar y
colócalas unas junto a otras. Los espacios
libres entre monedas pueden verse con
facilidad.
Roca
impermeable 1
Cristales
intercrecidos
Rocas ígneas Toma algunos rectángulos de papel, plástico
o cartón y acomódalos lado a lado sin dejar
espacios libres entre los “cristales”
Roca
impermeable 2
Cristales
intercrecidos
Rocas
metamórficas
Toma rectángulos alargados de papel,
plástico o cartón y acomódalos lado a lado
sin dejar espacios libres entre los “cristales”.
Rocas – Modelos 3D
Pregunta a los alumnos cómo podrían generar
modelos tridimensionales similares a los 2D
ilustrados. Podrán sugerir:
Rocas permeables,
espacios entre los granos
Pelotas o frutas esféricas
(como naranjas) en un
recipiente
Rocas impermeables 1 –
Cristales intercrecidos
Ladrillos o bloques de
hormigón con
orientaciones aleatorias
Rocas impermeables 2 –
Cristales intercrecidos
Ladrillos o bloques puestos
de costado y acomodados
en capas.
Rocas – separando las impermeables
Solicita a los alumnos que utilicen los modelos que
han preparado para explicar por qué las rocas
impermeables tienen esa característica.
Rocas – ¿cuáles son sus usos?
• ¿Cuáles de las rocas analizadas acumularán
agua en los espacios porales?
• ¿Cuáles serán más adecuadas para la base de
una represa, de modo de asegurarse que no
habrá filtraciones?
• ¿Cuáles darán los mejores resultados en un
repositorio de desperdicios?
• ¿Cuáles almacenarán petróleo o gas en el
subsuelo?
• ¿Cuáles impedirán que el petróleo o gas se
desplace en el subsuelo?
• ¿Cuáles son inapropiadas para cualquiera de
estas cosas?
..………………..………………………………………………………………………………………
Ficha técnica:
Titulo: Modelando rocas. ¿qué se esconde
dentro? ¿por qué?
Subtítulo: Investigando la permeabilidad de las
rocas y cómo el agua, el petróleo y el gas fluyan a
través de ellas.
Tópico: La investigación de las rocas del entorno
con respecto a su permeabilidad, su potencialidad
para extraer de ellas agua, petróleo o gas y para
servir como sellos impermeables en las “trampas”
de gas y petróleo o bien en los embalses.
Rango de edades de los alumnos: 8 – 18 años
Tiempo necesario para completar la actividad:
40 minutos Aprendeidea Tierra
2
Resultados del aprendizaje: Los alumnos
podrán:
• Evaluar la permeabilidad de las rocas y
ordenarlas en función de ese valor;
• Construir modelos 2D/3D que ilustren las
diferentes alternativas de permeabilidad o
impermeabilidad;
• Explicar las causas de la impermeabilidad de
algunas rocas;
• Aplicar su conocimiento acerca de la
permeabilidad de las rocas a contextos
reales.
Contextualización:
Los alumnos evalúan y explican la permeabilidad
e impermeabilidad de una selección de rocas.
Algunas rocas pueden no encuadrarse en este
modelo simple, por ejemplo:
• Una arenisca con una mezcla de granos de
diferente tamaño puede tener una
permeabilidad muy baja.
• Una roca sedimentaria, inicialmente
permeable, puede transformarse en
impermeable a causa de haber sido bien
cementada (un cemento natural ha rellenado
los poros)
• Las rocas de grano muy fino, como las
arcillas, tienen espacios entre los granos (del
mismo modo que las rocas de grano más
grueso), pero estos espacios son tan
pequeños que no permiten la circulación fácil
de los fluidos como agua, o el petróleo y gas
y por lo tanto resultan impermeables.
Respuestas posibles a “Rocas --¿Cuáles son
sus usos?:
• ¿Cuáles de las rocas analizadas acumularán
agua en los espacios porales? Las areniscas
permeables y las rocas fracturadas constituyen
los mejores reservorios de agua subterránea
(acuíferos).
• ¿Cuáles serán más adecuadas para la base de
una represa, de modo de asegurarse que no
habrá filtraciones? Las rocas en el lecho de una
represa deben ser impermeables y no estar
fracturadas, de modo de impedir la filtración.
• ¿Cuáles darán los mejores resultados en un
repositorio de desperdicios? Las que sean más
impermeables y no se encuentren fracturadas
de modo que los líquidos y gases tóxicos no se
filtren.
• ¿Cuáles almacenarán petróleo o gas en el
subsuelo? Las areniscas permeables y las
rocas fracturadas constituyen las mejores rocas
para almacenar gas y petróleo en el subsuelo
• Las rocas adecuadas para almacenar
petróleo y gas deben ser tanto porosas como
impermeables.
• La porosidad es el porcentaje de espacio
poral en un material. Esta propiedad no ha
sido considerada estrictamente en la
actividad. Las rocas buenas para almacenar
gas, petróleo o agua tienen usualmente
porosidades del orden del 15%.
• Estas rocas permiten también la circulación
de los fluidos, son permeables. La
permeabilidad se mide como el volumen que
circula a través de una determinada área de
la roca por unidad de tiempo.
• Las rocas más permeables son las areniscas
mejor seleccionadas (tamaño de grano
similar) o las rocas fracturadas.
• Las rocas menos permeables son
usualmente los sedimentos de grano más
fino, como las arcillas, ya que los espacios
entre los granos son demasiado pequeños
como para permitir la circulación del agua
con facilidad.
• Muchas rocas cristalinas se encuentran
fracturadas y resultan más permeables de lo
que podría esperarse.
Desarrollo de habilidades intelectuales:
La transposición de 2D a 3D y de ahí a las rocas
involucra el desarrollo de la comprensión y la
vinculación, así como el trabajo con habilidades
para razonar espacialmente.
Materiales necesarios:
• Muestras de rocas del entorno, del tamaño
de un puño.
• Recipiente con agua para introducir en ella
las rocas.
• Monedas de diferentes tamaños.
Rectángulos de papel, plástico o cartulina de
formas adecuadas.
• Si se encararán los modelos 3D son
necesarias pelotas o frutas esféricas y
recipientes. Bloques de cemento o ladrillos.
Enlaces útiles: ‘Enfoca esa roca’ en la Earth
Science Education Unit website:
http://www.earthscienceeducation.com
Prueba la Aprendeidea Tierra a publicarse el 30
de Junio del 2008, “El espacio interior, la
porosidad de las rocas”
Fuente: Esta actividad fue desarrollada
inicialmente por Duncan Hawley (Education
Department, Swansea University), y empleada en
el taller “Enfoca esa roca” de la unidad didáctica
de Ciencias de la Tierra.
La traducción al español ha sido realizada por
Aulagea, el programa de extensión del
Departamento de Geología de la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad
de Buenos Aires. Spanish translation by Aulagea,
a service for teachers and learners of the Dept. of
Geology of the University of Buenos Aires
([email protected]) Aprendeidea Tierra
3
© El equipo de Earthlearningidea. El equipo de Earthlearningidea se propone presentar una idea didáctica cada semana,
de mínimo costo y con recursos mínimos, de utilidad para capacitadores docentes y docentes de Ciencias de la Tierra al nivel
escolar de Geografía o Ciencias, junto con la discusión “en línea” acerca de cada idea, con el propósito de desarrollar una red
global de apoyo. La propuesta de “Earthlearningidea” posee escasa financiación y es mayormente resultado del esfuerzo
personal.
Los derechos (copyright) del material original contenido en estas actividades ha sido liberado para su uso en el laboratorio o en
clase. El material con derechos de terceros contenido en estas presentaciones resta en poder de los mismos. Toda
organización interesada en el uso de este material debe ponerse en comunicación con el equipo de Earthlearningidea.
Se han realizado todos los esfuerzos necesarios para localizar a quienes poseen los derechos de todos los materiales incluidos
en estas actividades con el fin de obtener su autorización. Por favor, comuníquese con nosotros si cree que algún derecho
suyo ha sido vulnerado; agradecemos cualquier información que nos permita actualizar nuestros archivos. Si usted tiene
alguna dificultad con la legibilidad de estos documentos por favor comuníquese con el equipo de Earhtlearningidea para
obtener ayuda.
Comuníquese con el equipo de Earthlearningidea a: [email protected]
El Origen de los Hidrocarburos:
Para explicar el origen de los hidrocarburos, es necesario remontarse al pasado de la historia de la Tierra unos 100 a 300 millones de años e imaginarse cómo pudieron haber sido las condiciones geológicas de esos tiempos y estudiar si estas condiciones, utilizando analogías y estudios basados en acumulaciones de hidrocarburos actuales, pudieron haber llevado a la creación de petróleo o gas natural. Los hidrocarburos derivan de los restos de materia orgánica proveniente fundamentalmente de algas y organismos pequeños acuáticos que constituyen el plancton; que se puede preservar en los sedimentos. En general este escenario corresponde a antiguos mares poco profundos, lagos y ríos. Los sedimentos son depositados y enterrados en grandes espacios llamados Cuencas Sedimentarias. A medida que el enterramiento aumenta, el calor interno de la Tierra y el aumento de la presión de soterramiento producen la maduración de la materia orgánica transformándola lentamente en petróleo y posteriormente, a mayor profundidad, en gas natural. Una vez generados, los hidrocarburos son expulsados hacia los espacios porales de las rocas sedimentarias que se encuentran saturados con agua. Debido a que los hidrocarburos son más livianos que el agua, éstos migran verticalmente gracias a la fuerza de flotabilidad hacia la superficie. Si durante este viaje a través de los poros de las rocas los hidrocarburos encuentran un
obstáculo, conocido como trampa, éstos detienen su curso y se acumulan en cantidades comerciales llamadas yacimientos.
Geología de los hidrocarburos:
Las acumulaciones en el subsuelo de hidrocarburos cuya explotación es comercial (genera un beneficio económico) se conocen como yacimientos.
Para poder predecir dónde se pueden encontrar dichas acumulaciones, se debe tener en cuenta el concepto de Sistema Petrolero, que se define como la sucesión de todos los elementos geológicos que, coordinados por varios procesos, dan lugar a una acumulación de hidrocarburos. Los elementos fundamentales del sistema petrolero son:
-Roca Madre: es la roca generadora que produjo el volumen de hidrocarburos que se encuentra entrampado en un yacimiento.
-Roca Reservorio: Es un tipo de roca cuya porosidad es tal que puede albergar volúmenes importantes de hidrocarburos. Al mismo tiempo esta roca debe tener una buena “permeabilidad”, definida geometría e interconexión de las gargantas porales de la roca, y es función de la viscosidad y tipo de hidrocarburo que las atraviesa. La permeabilidad controlará la eficiencia de la extracción de los hidrocarburos en el reservorio. Una permeabilidad alta producirá un buen drenaje de los hidrocarburos desde el yacimiento hacia la superficie, mientras que una baja permeabilidad dificultará su extracción. Por último es importante remarcar que no existen “lagos de petróleo” en profundidad sino que el mismo se encuentra diseminado en el espacio poral de la roca reservorio. Luego de la extracción del hidrocarburo, los espacios porales son ocupados por agua o aire.
-Trampa: En un comienzo los mantos sedimentarios se depositaron en sentido horizontal. Pero a lo largo del tiempo geológico, los movimientos y cambios violentos que han sacudido a la corteza terrestre pueden variar su geometría, generando pliegues (curvaturas) y fallas que deforman significativamente estos mantos sedimentarios generando anticlinales, fallas, domos salinos, etc. Dentro de estos mantos deformados pueden haber rocas reservorio que al poseer una geometría abovedada que haga que los hidrocarburos que alcanzaron la misma no puedan escapar y sean retenidos.
-Roca Sello: Es una unidad litológica cuya porosidad y permeabilidad es tan baja que la presión de flotabilidad de los hidrocarburos no puede producir la invasión de sus espacios porales, y por lo tanto inhiben la migración secundaria a través de los mismos. Estos sellos están confinando la trampa y evitan que el hidrocarburo alojado en la misma pueda escaparse.
-Sobrecarga: es el proceso de enterramiento descripto anteriormente que provoca la maduración de la roca generadora y la migración primaria de los hidrocarburos.
-Relación temporal: conocido también como “timing”, asegura que todos los elementos del sistema petrolero se ordenen de manera secuencial y adecuada. Por ejemplo si la expulsión y
migración de hidrocarburos es anterior a la formación de la trampa, entonces las posibilidades de que se haya formado una acumulación de hidrocarburos son muy bajas. En este caso se habla de que el sistema petrolero no está en relación temporal adecuada o fuera de “timing”.
El momento crítico en un sistema petrolero tiene lugar durante la expulsión de los hidrocarburos desde la roca madre hacia los mantos sedimentarios. En un requisito geológico fundamental que todos los elementos del sistema petrolero estén desarrollados en este momento. El rango de tiempo del momento crítico varía entre 0,5 y 5 millones de años, un lapso considerado como “instantáneo” en la escala de tiempo geológico.
Exploración de los Hidrocarburos:
En la industria del petróleo se utiliza el nombre de Exploración para designar la búsqueda de hidrocarburos.
Hasta la fecha, no existen técnicas que permitan detectar en forma directa la presencia de una acumulación comercial de hidrocarburos. Debido a esto, la única manera de poder precisar dichas acumulaciones es a través de la perforación de pozos, que en algunos casos, superan los 6000 metros de profundidad.
En la actualidad se utilizan muchos tipos de estudios que provienen de diferentes disciplinas relacionadas con las Ciencias de la Tierra, y por lo tanto existen varios tipos de especialistas técnicos llamados “geocientistas”. Los estudios geológicos son los más generales que engloban a las diferentes disciplinas provenientes de la Geofísica, la Geoquímica y la Ingeniería.
En una primera etapa es importante realizar un relevamiento geológico del terreno a prospectar para poder definir si se encuentran los elementos esenciales del Sistema Petrolero tales como roca generadora, definida a través de la geoquímica, roca reservorio, caracterizada por estudios petrofísicos, etc. Una vez identificados, se utilizan técnicas geológicas para poder establecer el tiempo en el cual se formaron dichos elementos. Para ello se utilizan los estudios de fósiles, geocronología y estratigrafía. Si todos los elementos del sistema petrolero pudieron haber coexistido con una relación temporal se establece entonces el Play petrolero. A partir de este momento se debe refinar el método prospectivo para poder transformar el Play petrolero en un prospecto exploratorio, definido como una “inversión de capital en un modelo geológico concreto para la identificación de nuevas acumulaciones comerciales de hidrocarburos”. En esta etapa se utilizan frecuentemente la información de imágenes satelitales que sirven para integrar toda la información geológica, geográfica y cultural mediante sistemas de información GIS (sistemas de información geográfica), el cual se utiliza como plataforma de almacenamiento de datos, manejo de recursos y del monitoreo (anticipo y remediación) del impacto ambiental producido por la industria del petróleo.
A partir de lo mapas topográficos y geológicos, es posible extrapolar, como una primera aproximación, la geometría de las rocas en el subsuelo. En la mayoría de lo casos, debido a que no
existen afloramientos de rocas que puedan ser extrapolados en profundidad, se utiliza una técnica muy común en la Exploración conocida como “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 20 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. Las ondas elásticas reflejadas son captadas en superficie por un tendido de aparatos de muy alta sensibilidad al movimiento del suelo llamados "geófonos", los cuales van unidos entre sí por cables y conectados a una estación receptora. Las ondas elásticas producidas por la fuente de energía atraviesan las capas subterráneas y parte de la energía reflejada regresa 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. El procesamiento de estas señales permite determinar la posición de los estratos y su profundidad, describiendo la ubicación de los anticlinales y otros tipos de geometría de trampas favorables para la acumulación de los hidrocarburos. El producto final consiste en una representación del subsuelo como un perfil bidimensional (sísmica 2D) o un cubo tridimensional (sísmica 3D). Una técnica muy moderna consiste en analizar el espectro de frecuencias modificado de las ondas elásticas provenientes del subsuelo y asociarlo con el tipo de fluido (agua o hidrocarburos) que se encuentran en los poros de las potenciales rocas reservorios. Estas técnicas se conocen con el nombre de DHI (del Inglés, Direct Hydrocarbon Indicators). Existen otros métodos indirectos de menor resolución y costo, que sirven para el mapeo del subsuelo a una escala regional (no de definición del prospecto exploratorio) donde se utiliza la magnetometría, la gravimetría, la geoeléctrica y la magnetoteluria.
Finalmente, es importante remarcar que la inversión de capitales en Exploración de hidrocarburos es intensiva y supone un riesgo muy elevado ya que en la mayoría de los casos no se alcanza el éxito. Por lo tanto las empresas, estatales o privadas, que se dedican a este tipo de actividad deben ser de una envergadura tal que le permita afrontar estos riesgos.
Gradiente geotérmicoEl crecimiento de la temperatura en relación directa al aumento de la profundidad del suelo. Este aumento crece en la proximidad de los volcanes y disminuye cerca de los viejos macizos.
