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Generalidades de la explotación del petróleo. Dorado, Luis; Grünhut, Vivian; Llamedo Soria, Pablo. ¿Qué es el Petróleo?. Cadenas de hidrógenos y carbonos (hidrocarburos). Origen orgánico. Características. Insoluble en agua y mas liviano que ella. Gas Natural. Gaseoso. Base asfaltica. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Dorado, Luis; Grünhut, Vivian; Llamedo Soria, Pablo
Generalidades de la explotación del petróleo
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¿Qué es el Petróleo?
Cadenas de hidrógenos y carbonos (hidrocarburos)
Insoluble en agua y mas liviano que ella
Características
Origen orgánico
Gaseoso Gas Natural
Petróleo crudoLíquidos ySólidos
Base asfaltica
Base parafinica
Base mixta
0,9g/mL
0,75 – 0,85 g/mL
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Origen del PetróleoOrigen orgánicoRestos de plantas y animales (principalmente plancton)
250-400 Millones de años
Plancton
Material orgánicoY sedimentos
Materia orgánica
100 Millones de años
Petróleo
Actualidad
Alta presión y temperaturaAcción de bacterias
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¿Dónde se lo encuentra?
Zonas de menos de 600 Millones de años
Yacimientos de roca sedimentaria
Lugares donde hubo mar
Filtración a través de la roca Llega a la superficie
Queda atrapado por una roca impermeable(trampas)
Yacimiento
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Trampas de petróleo (yacimientos)
Debe existir una roca permeable de forma tal que bajo presión el petróleopueda 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.
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Trampas de petróleo (I)
Anticlinales
80% de las reservas mundiales
Producidos por plegamientos
Plegamientos en las dos direcciones
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Trampas de petróleo (II)
Fallas o trampas estructurales
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Trampas de petróleo (III)
Estratigráficas Cambios de porosidad y permeabilidaden la propia roca
Capa superior de sedimentosimpermeables
Horizontales o inclinados
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Trampas de petróleo (IV)
Rocas Salinas impermeables
Menos densa que la roca reservorio
≈1km
Rara vez llegan a la superficie, pero si lo hacen pueden producir anticlinales y fracturas
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Características del reservorio (I)
Rocas porosas y permeables donde se acumula el petróleo
Roca reservorio
Rocas impermeables Roca sello
Propiedades del reservorio
Porosidad
Permeabilidad
Saturación de hidrocarburos (2 o mas fases en la roca)
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Porosidad= (volumen de huecos) x 100volumen total
Características del reservorio (II) - Porosidad
Medida de espacios huecos en una roca
Según la conexión de sus poros
Conectada
Interconectada
Aislada
Porosidad efectiva = Porosidad total – Porosidad aislada
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Características del reservorio (III) - Permeabilidad
Unidades [Darcys]Viscosidad 1 centipoiseVelocidad 1cm/segPresión 1atm
Capacidad de que el fluido fluya a través de la roca
Permeabilidades de reservorios De 5 a 5000 mDarcys
<100mDarcys No rentables
>1000mDarcys Excelentes
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Exploración del petróleo
Exploración superficial
Relevamientos topográficos en gran escala (satelitales, etc)
Mapas geológicos
Exploración profunda
Métodos geofísicos Gravimetría
Sísmica (2D 3D y 4D)
Magnetotelúrico
Afloramiento rocas sedimentarias
Pozo de exploración
Perfilaje eléctrico
Perfilaje geoquímico
Perfilaje térmico
Cronometraje de perforación
Fotografías de las paredes del pozo
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Mapa geológico de la Argentina
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Exploración del petróleo – Gravimetría (I)
La gravedad depende de la altitud, latitud, y densidad de la corteza terrestre.
La gravedad puede medirse tanto sobre la corteza, desde un avión o un satélite
Satélite Grace
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Domo salino
Trampa estructural
Exploración del petróleo – Gravimetría (II)
Líneas isogravimétricas revelan la posible estructura profunda.
Estructuras a gran profundidad solo se distingen sí tienen una gran extensión
Estructuras superficiales normalmentecausan anomalías locales
Cuencas sedimentarias grandes (superficiales) pueden causar anomalías regionales
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Sísmica submarina
Camiones vibradores Línea de
detectores
Sísmica terrestre
Fuente de ondas elásticas:Explosivos, camiones vibradores, etc
Receptores (geófonos) unidos entre si y a una estación receptora
Un programa analiza las señales registradas y computa un modelo del subsuelo.
Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (I)
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Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (II)
Resultados obtenidos con sísmica 3D
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Exploración del petróleo – Magnetotelúrico (I)
Campo inducido y que contiene información sobre la estructura eléctrica del terreno.
Se utiliza aerotransportado para detectar depósitos sedimentarios y sus espesores.
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Tipos de pozos petroleros
Pozos de exploración: experimentales o de cateo, pozos de descubrimiento,pozos de delimitación, pozos secos.
Pozos de desarrollo: producen gas y petróleo.
Pozos de geopresión y geotérmicos: producen agua a presión y temperaturaextremadamente elevadas que puede contener hidrocarburos.
Pozos mermados o casi agotados: producen < 10 barriles diarios.
Pozos de múltiples zonas: una columna de tubos en un mismo pozo.
Pozos de inyección: bombean aire, agua, gas o productos químicos.
•Pozos de servicio: recuperación de accesorios, colocación de obturadores, •evacuación del agua salada.
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Métodos de Perforación
•Perforación por percusión o con cable: Antiguo y en desuso. Se eleva •y deja caer una barrena cincel con vástago sujeta al extremo de un cable.
•Perforación rotativa: torre, tubería, cabestrante, mesa o plataforma,• mezcladora, bomba de lodos, motor.
•Perforación rotopercutante: método combinado.
Turboperforación: Aumento de potencia mediante empleo de turbinas.
Perforación direccional: perforación rotativa siguiendo trayectoria curva
•Otros métodos: perforación abrasiva, con explosivos.
•Abandono: Cuando el yacimiento deja de ser productivo, •se taponan los pozos con cemento y se retira el equipo.
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Perforación Rotativa
Técnicas de perforación: Acople de secciones de tubería para aumentar la profundidad. La columna de perforación se suspende de la torre.
Lodo de perforación: Líquido compuesto de agua o petróleo y arcilla. Refrigera y lubrica la tubería y expulsa fragmentos de roca triturados. Chorros de lodo facilitan la perforación.
•Revestimiento y cementación: Tubería de acero •que reviste el pozo. Evita derrumbes y protege •estratos de agua dulce. Árbol de Navidad •(válvulas para controlar la presión).
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Perforación Rotativa
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Trépanos
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AGUA
CONDUCTOR
CASING DE SUPERFICIE
TUBING
CASINGINTERMEDIO
CAÑERIA PERDIDA
CASING DEPRODUCCION
GAS
PETROLEO
AGUA
Terminación: Proceso de poner un pozo en producción
Se extraen la tubería de perforación y la barrena.
Se cementa el tramo final de revestimiento y se limpia el oleoducto.
Se introduce en el pozo una pistola de perforación (cargas explosivas crean aberturas para que el petróleo y el gas fluyan al pozo).
•El flujo de petróleo se controla mediante •válvulas (árboles de navidad).
•Se eliminan agua y sedimentos del petróleo •crudo obtenido.
Terminación del pozo
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Producción y conservación.
Fases de la vida del yacimiento:
1° Fase - Producción emergente: el flujo lo contola la presión natural, debida al gasdisuelto en el petróleo, al gas a presión atrapado encima del petróleo y a la presión hidráulica del agua atrapada debajo. La presión disminuye a medida que se extrae petróleo y gas.
2° Fase - Producción por presión artificial: se inyecta gas a presión cuando se agota la presión natural.
3° Fase - Agotamiento o Producción marginal: los pozos sólo producen intermitentemente. Tasas actuales de recuperación > 60% antes de “secar” el pozo.
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Bomba para Extracción de Petróleo
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Medidas para conservar los yacimientos petrolíferos
•1° Unificación: explotar un campo como una sola unidad para mantener la presión.• Intervención de compañías diferentes. La producción total se distribuye entre las• compañías.
•2° Espaciado: Delimitación y correcto emplazamiento de los pozos para maximizar• la producción. Evitar exceso de perforaciones.
Producción y conservación
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•Acidificación: se bombea ácido para abrir canales de flujo mediante la reacción de los químicos y los minerales. Ácido clorhídrico para disolver formaciones calizas. Ácido fluorhídrico (ácido antilodo) para disolver arenisca. Ácidos fórmico y acético en yacimientos profundos de caliza y dolomita.
•Fracturación: Fuerza la apertura de canales bombeando líquido a alta presión con materiales para producir fracturas (arena, metal, químicos). Se añade nitrógeno para estimular la expansión.
•Mantenimiento de la presión: Inyección de agua o gas (aire, nitrógeno, CO2 y gas natural). Se perforan pozos de inyección auxiliares.
Inyección de fuego: Se inyecta aire u oxígeno para inflamar parte del petróleo crudo. El calor reduce la viscosidad. Los gases calientes elevan la presión.
Inyección de vapor: Se inyecta vapor a muy alta T por 2 semanas. Se cierra el pozo otra semana. Se reabre el pozo y el crudo menos viscoso fluye por el pozo.
Métodos de recuperación
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• Los equipos se instalan, manejan y mantienen en una plataforma.
• La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo está el trépano.
Perforación submarina
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Producción Mundial 1 barril=158,9873litros
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Países del mundo con más petróleo en el subsuelo:
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Cuencas petrolíferas ArgentinasReservas y Producción
Actualmente existen cinco
cuencas productoras de
hidrocarburos:
-Cuenca del Golfo San Jorge
-Cuenca Neuquina
-Cuenca Cuyana
-Cuenca del Noroeste
-Cuenca Austral
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Producción total de las cuencas argentinas al 2006*:
38.268.291m3
Menos del 1% mundial.
*fuente: I.A.P.G.
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