INFORME

EXPLORACIóN DE

HIDROCARBUROS

TALLER DE PROYECTO TECNOLóGICO III

PRODUCCIóN DE BIENES Y SERVICIOS III

COLEGIO UNIVERSITARIO PATAGóNICO

INTRODUCCIóN

La exploración es la búsqueda 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.

Cuando nació la industria la petrolífera, era muy sencillo localizar yacimientos, porque se explotaron los muy superficiales, cuya existencia era conocida, o porque fueron descubiertos por obra del azar.

Pero la creciente importancia de esta industria, originó una búsqueda intensiva y racional de nuevos yacimientos, que se transformó en una verdadera ciencia, con aportes de Geología, la física, la química, etc.

Actualmente el hallazgo de yacimientos petrolíferos no es obra librada al azar y obedece a una tarea científicamente organizada, que se planifica con mucha antelación. Instrumental de alta precisión y técnicos especializados deben ser trasladados a regiones a menudo deshabitadas, en el desierto o en la selva, obligando a construir caminos y sistemas de comunicación, disponer de helicópteros, instalar campamentos y laboratorios, etc.

El conocimiento de la estructura del suelo es fundamental para la determinación racional de las posibilidades de existencia de los yacimientos.

Sin duda alguna, la etapa de exploración tiene una relevada importancia. De ella se desencadenarán todas las demás, extracción, refinación, etc. Es por esto, que debe ser llevada a cabo de la mejor manera posible.

DESARROLLO

Para entender qué procesos se llevan a cabo para descubrir yacimientos de petróleo, primero hay que tener una idea de cómo se formó y dónde se suele ubicar. Su formación se debió a la descomposición anaerobia de grandes bosques prehistóricos bajo tierra. Los mismos fueron sepultados debido a grandes cataclismos y erupciones volcánicas. La roca donde fue formado se denomina "roca madre", de allí se desplaza a una capa de roca porosa, "roca reservorio", donde queda atrapado gracias a una capa impermeable. Sin embargo, no se encuentra en forma de gran lago o laguna, por el contrario, lo hace dentro de los poros de las rocas del reservorio.

El lugar donde queda atrapado el petróleo suele llamarse trampa geológica. Las mismas están determinadas según la estructura interna de la tierra, que se presenta en formas diversas como los pliegues anticlinales, geosinclinales, las fallas, etc. Básicamente los tipos de trampas son dos, las estratigráficas y las estructurales. Las primeras son lentes de arena donde el petróleo se encuentra impregnado entre los granos, que a su vez se encuentran rodeados por material impermeable que actúa como Roca Sello. Por otra parte, las segundas son a fracturas, fallas, en las cuales el petróleo se acumula en los laterales de las mismas.

Localización de los yacimientos  

Paradójicamente, los lugares donde hay petróleo están, por lo general, situados a bastante distancia de las zonas de consumo. Los oleoductos son muy numerosos y el tráfico marítimo muy denso. Las tres zonas con mayor producción mundial son Oriente Medio, la antigua URSS y EE.UU., que producen el 70% del crudo en el mundo.  

Oriente Medio: Es el primer productor mundial de petróleo con más del 30% de la producción. En esta zona se dan unas condiciones óptimas para la explotación, por la abundancia de anticlinales, fallas y domos salinos que crean grandes bolsadas de petróleo, además su situación costera y en pleno desierto, facilita la construcción de pipe-lines (éstos pueden ir perfectamente en línea recta durante miles de kilómetros), y puertos para desalojar el crudo. Arabia Saudí es le país de mayor producción en esta zona con el 26% de la producción total.

 EE.UU: Aunque tiene una producción muy alta, no es suficiente para satisfacer su consumo interno, por lo que se ve obligado a importar. La zona de los Apalaches fue la primera en ser explotada y actualmente ya casi no queda petróleo.

Antigua URSS: Comenzó a producir petróleo en 1870. Actualmente los países que la formaban extraen suficiente crudo como para cubrir sus necesidades, e incluso para exportar. Los yacimientos más importantes se encuentran en el Cáucaso, Asia central, entre el Volga y los Urales, Siberia y Sajalín.

 China: A pesar de que empezó a extraer su petróleo hace muy poco tiempo, consiguió desde 1970 el suficiente como para autoabastecerse y exportar en pequeñas cantidades. Los yacimientos están muy alejados de los centros de consumo y de los puertos.

 Venezuela: Comenzó su explotación de crudo en 1914 a manos de la compañía Shell. Fue uno de los países más importantes (el 2?) hasta 1960 cuando se vio superado por la antigua URSS y Oriente Medio. Sus yacimientos más importantes se emplazan en la zona del Orinoco.

Exploración superficial:

Una de las herramientas más utilizadas por los exploradores son los mapas.

Hay mapas de afloramientos (que muestran las rocas que hay en la superficie), mapas topográficos (que indican las elevaciones y los bajos del terreno con curvas que unen puntos de igual altitud) y los mapas de subsuelo. Éstos son quizás los más importantes porque muestran la geometría y la posición de una capa de roca en el subsuelo y se generan con la ayuda de una técnica básica en la exploración de hidrocarburos: la sísmica de reflexión.

La sísmica de reflexión consiste en emitir ondas de sonido en la superficie del terreno (con explosivos enterrados en el suelo o con camiones vibradores en el caso de exploración en tierra o con cañones de aire en el mar, en el caso de exploración en cuencas marinas), las que se transmiten a través de las capas del subsuelo y son reflejadas nuevamente hacia la superficie cada vez que haya un cambio importante en el tipo de roca. Las ondas recibidas en superficie se miden por el tiempo que tardan en llegar, de lo que se infiere la posición en profundidad y la geometría de las distintas capas. El producto final es una "imagen" del subsuelo.

La adquisición de líneas sísmicas puede realizarse con un grillado 2D, es decir en dos dimensiones o con grillado 3D, en tres dimensiones. La ventaja de la sísmica en 3D radica en la enorme cantidad de información que proporciona con respecto a la 2D, con la cual se reducen al máximo las incertidumbres con respecto a la geometría y la posición de las capas en el subsuelo. La desventaja son los costos (el costo de un kilómetro de sísmica 3D es tres o cuatro veces superior al de un kilómetro lineal de sísmica 2D).

La aeromagnetometría y la gravimetría, dos herramientas utilizadas durante las primeras fases de la exploración, permiten determinar el espesor de la capa sedimentaria. Un gravímetro y un magnetómetro de alta sensibilidad montados en un aeroplano resultan excelentes herramientas para la localización de cuencas sedimentarias al permitir inferir la ubicación de la sección sedimentaria de mejor espesor y delinear los límites de la cuenca.

La aerogravimetría, en combinación con la aeromagnetometría, nunca podrán reemplazar la información sísmica, pero sí constituir una ayuda efectiva para una racional programación de los trabajos de prospección sísmica en la exploración de un yacimiento. El costo de llevar a cabo una campaña de registro aerogravi/magnetométrico, cubriendo una concesión de 5.000 km2 de superficie ubicada en Sudamérica, está entre los 200.000 a 300.000 dólares. El costo de prospección sísmica 3D cubriendo sólo 250 km2 puede llegar a diez veces dicho monto.

El análisis de suelos determina la presencia de hidrocarburos hasta una profundidad no mayor de 15 cm.

El Análisis de hidrocarburos determina su presencia en el suelo y en perforaciones poco profundas. Con estos datos se confeccionan planos de posibles acumulaciones explotables de la zona.

Exploración Profunda

Se realiza en zonas que se consideran favorables, mediante la perforación de pozos profundos:

1.      Perfilaje eléctrico, realizado con electrodos que se bajan a distintas profundidades de un pozo de exploración, para determinar la conductibilidad eléctrica de las distintas capas y sus probabilidades de contener petróleo.

2.      Perfilaje geoquímico, consiste en la detección de hidrocarburos acumulados en el subsuelo a través de la medición de los gases concentrados en muestras de suelo. Esta técnica se basa en el principio de que el gas acumulado en el subsuelo migra vertical y lateralmente hacia la superficie a través de las distintas capas de roca y también a través de fracturas. La complejidad de los servicios de alta tecnología y la capacitación y especialización de un verdadero equipo multidisciplinario de exploración convierten a este primer escalón en la búsqueda de hidrocarburos en un área industrial extremadamente cara. Sin embargo, todo resulta menos oneroso que perforar en el lugar equivocado y aun así, la garantía total de éxito no existe. De esto último se deduce que en el negocio de la exploración se ponen en juego decisiones de alto riesgo que requieren grandes recursos financieros. Si la exploración ha sido exitosa y se ha efectuado un descubrimiento comercial con un pozo, se inician los trabajos de delimitación del yacimiento descubierto con la perforación de otros nuevos -en muchos casos con un registro de sísmica 3D o 2D previa-, para efectuar luego la evaluación de las reservas. Esto significa que desde el descubrimiento de un nuevo yacimiento hasta su total desarrollo pueden ser necesarios varios años de trabajos adicionales en los que deben invertirse grandes sumas de dinero. De aquí que sólo grandes organizaciones empresarias puedan afrontar estos costos.

3.      Perfilaje térmico, efectuado con termómetros de máxima y mínima, a distintas profundidades, que diferencia las capas por sus conductibilidades térmicas. También se usa para el control de operaciones de perforación de pozos (cementados, etc.)

4.      Cronometraje de perforación, que por distintas velocidades, con que se atraviesan las capas, las individualiza.

5.      Fotografía de las paredes de los pozos, que también se utilizan para la individualización de las capas atravesadas.

Recientemente, se han ideado métodos muy modernos y rápidos, basados en:

• La radioactividad de las capas, que es mucho mayor en las capas areniscas que pueden contener petróleo
• El uso de la televisión para control de las perforaciones
• La absorción de neutrones o modificación de su velocidad, producida por los yacimientos, que se practica para determinar su extensión.

Todos los datos reunidos, solamente proporcionan una posibilidad de existencia del yacimiento, que autoriza a realizar la gran inversión de capital requerida por la perforación de un pozo. Estos datos se concretan en la ejecución de planos estructurales, que determinan la ubicación más favorable para la perforación, y permiten el cálculo de las posibles reservas petrolíferas.

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.

CONCLUSIóN:

A lo largo del informe, hemos dado a conocer el desarrollo que ha tenido la actividad de la exploración petrolera. De ser una técnica especulativa, la búsqueda de hidrocarburos pasó a ser una verdadera Ciencia, gracias a los avances de la tecnología.

Es cierto, los programas y métodos empleados actualmente, son exactos y casi perfectos podríamos decir. Pero también cabe mencionar, que el petróleo cada vez se busca más en lugares desconocidos para el hombre, en pozos que llegan a la altura del monte Everest.

La dependencia del petróleo que tiene el hombre hoy en día es increíble. Y los yacimientos cada vez más escasos.

Nos acercamos hacia una crisis energética, para la cual el hombre debe estar preparado. Es cuestión de replantearnos el modelo energético actual, y apuntar hacia otro tipo de recursos de los cuales no tengamos que depender de uno sólo, y que además sean renovables.

Este es nuestro nuevo desafío, pongámoslo en marcha.

Bibliografía

- EL ABC DEL PETRóLEO; Instituto Argentino del Petróleo y el Gas

http://www.portalplanetasedna.com.ar/el_petroleo.htm

http://www.textoscientificos.com/petroleo/localizacion

http://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/BUENOS_AIRES/pertoleo-y-gas/html/cse.htm

http://www.elchenque.com.ar/eco/petro/glosdefi.htm