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

1. Generalidades de la explotación del petróleo Dorado, Luis; Grünhut, Vivian; Llamedo Soria, Pablo

2. ¿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

3. 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

4. ¿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

5. 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.

6. Trampas de petróleo (I) Anticlinales Producidos por plegamientos Plegamientos en las dos direcciones 80% de las reservas mundiales

7. Trampas de petróleo (II) Fallas o trampas estructurales

8. Trampas de petróleo (III) Cambios de porosidad y permeabilidad en la propia roca Estratigráficas Capa superior de sedimentos impermeables Horizontales o inclinados

9. 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

10. 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)

11. 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

12. 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

13. 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

14. Mapa geológico de la Argentina

15. 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

16. 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

17. 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.

18. Exploración del petróleo – Sísmica de reflexión (II) Resultados obtenidos con sísmica 3D

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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).

23. Perforación Rotativa

24. Trépanos

25. 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.

26. 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.

27. Bomba para Extracción de Petróleo

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. Producción Mundial 1 barril=158,9873litros

32. Países del mundo con más petróleo en el subsuelo:

33. 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

34. Producción total de las cuencas argentinas al 2006*: 38.268.291m3 Menos del 1% mundial. *fuente: I.A.P.G. .