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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.

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Generalidades de la explotación del petróleo

Dorado, Luis; Grünhut, Vivian; Llamedo Soria, Pablo


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¿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

0,9g/mL

Líquidos y

Sólidos

Base parafinica

0,75 – 0,85 g/mL

Petróleo crudo

Base mixta


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Origen del Petróleo

Origen orgánico

Restos de plantas y animales (principalmente plancton)

100 Millones de años

250-400 Millones de años

Actualidad

Material orgánico

Y sedimentos

Plancton

Alta presión y temperatura

Acción de bacterias

Materia orgánica

Petróleo


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¿Dónde se lo encuentra?

Zonas de menos de 600 Millones de años

Yacimientos de roca sedimentaria

Lugares donde hubo mar

Llega a la superficie

Filtración a través de la roca

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 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.


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Trampas de petróleo (I)

Anticlinales

Producidos por plegamientos

Plegamientos en las dos direcciones

80% de las reservas mundiales


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Trampas de petróleo (II)

Fallas o

trampas estructurales


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Trampas de petróleo (III)

Cambios de porosidad y permeabilidad

en la propia roca

Estratigráficas

Capa superior de sedimentos

impermeables

Horizontales o inclinados


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Trampas de petróleo (IV)

Rocas Salinas impermeables

Menos densa que la roca reservorio

Rara vez llegan a la superficie, pero

si lo hacen pueden producir

anticlinales y fracturas

≈1km


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Características del reservorio (I)

Rocas porosas y permeables

donde se acumula el petróleo

Roca reservorio

Roca sello

Rocas impermeables

Porosidad

Propiedades

del reservorio

Permeabilidad

Saturación de hidrocarburos (2 o mas fases en la roca)


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Características del reservorio (II) - Porosidad

Porosidad= (volumen de huecos) x 100

volumen total

Medida de espacios huecos en una roca

Conectada

Según la conexión

de sus poros

Interconectada

Aislada

Porosidad efectiva = Porosidad total – Porosidad aislada


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Características del reservorio (III) - Permeabilidad

Capacidad de que el fluido fluya a través de la roca

Viscosidad 1 centipoise

Velocidad 1cm/seg

Presión 1atm

Unidades

[Darcys]

<100mDarcys No rentables

Permeabilidades

de reservorios

De 5 a 5000 mDarcys

>1000mDarcys Excelentes


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Exploración del petróleo

Relevamientos topográficos en

gran escala (satelitales, etc)

Mapas geológicos

Exploración superficial

Afloramiento rocas sedimentarias

Gravimetría

Métodos geofísicos

Sísmica (2D 3D y 4D)

Magnetotelúrico

Perfilaje eléctrico

Perfilaje geoquímico

Pozo de

exploración

Perfilaje térmico

Exploración profunda

Cronometraje de perforación

Fotografías de las paredes del pozo



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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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Exploración del petróleo – Gravimetría (II)

Líneas isogravimétricas revelan la

posible estructura profunda.

Estructuras superficiales normalmente

causan anomalías locales

Domo salino

Estructuras a gran profundidad solo se

distingen sí tienen una gran extensión

Cuencas sedimentarias grandes (superficiales)

pueden causar anomalías regionales

Trampa

estructural


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Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (I)

Sísmica

terrestre

Camiones

vibradores

Fuente de ondas elásticas:

Explosivos, camiones vibradores, etc

Línea de

detectores

Receptores (geófonos) unidos entre si

y a una estación receptora

Sísmica

submarina

Un programa analiza las señales

registradas y computa un modelo

del subsuelo.



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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 temperatura

extremadamente 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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AGUA

CONDUCTOR

CASING DE

SUPERFICIE

TUBING

CASING

INTERMEDIO

CAÑERIA

PERDIDA

CASING DE

PRODUCCION

GAS

PETROLEO

AGUA

Terminación del pozo

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.


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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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Producción y conservación

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.


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Métodos de recuperación

  • 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.


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Perforación submarina

  • 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.


Producci n mundial 1 barril 158 9873litros l.jpg
Producción Mundial 1 barril=158,9873litros



Cuencas petrol feras argentinas reservas y producci n l.jpg
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


Producci n total de las cuencas argentinas al 2006 l.jpg
Producción total de las cuencas argentinas al 2006*:

38.268.291m3

Menos del 1% mundial.

*fuente: I.A.P.G.

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