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Origen del petróleo Contrario a las creencias populares, el petróleo NO PROVIENE de los dinosaurios. Nuevas teorías a puntan a que el petróleo se formó a partir de organismos unicelulares que al morir se depositaron en el fondo de los mares, ríos o lagos. Pero, ¿Cómo unas criaturas tan diminutas pudieron formar los grandes yacimientos de petróleo que se conocen hoy en día? En realidad fueron necesarias millones y millones de estas criaturas muertas para formar gruesas capas de sedimentos orgánicos , que posteriormente se madurarán en petróleo. Maduración Durante miles de años, capas de lodo y sedimentos orgánicos (organismos muertos) se fueron apilando poco a poco en el fondo del océano, a tal punto que pueden tener hasta varios kilómetros de profundidad Las capas más recientes fueron enterrando cada vez más a las capas mas antiguas, sometiéndolas a mayor presión y temperatura. Después de miles y miles de años y con la ayuda de algunas reacciones químicas, la capa de sedimentos orgánicos que ha sido enterrada, se convierte en roca. A esta roca se le llama roca fuente y es de donde proviene el crudo. Roca fuente La roca fuente más común es la black shale (loza negra), y se forma a partir de los depósitos orgánicos enterrados. Para formar la roca se requiere de mucho tiempo, presión y temperatura. Entre más profundo esté la capa, mayor es la temperatura. Hoy en día se cree que el petróleo proviene de organismos unicelulares Formación de las capas de sedimentos
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Origen del petróleo
Contrario a las creencias populares, el petróleo NO PROVIENE de los dinosaurios.
Nuevas teorías apuntan a que el petróleo se formó a partir de organismos unicelulares
que al morir se depositaron en el fondo de los mares, ríos o lagos.
Pero, ¿Cómo unas criaturas tan diminutas
pudieron formar los grandes yacimientos de
petróleo que se conocen hoy en día?
En realidad fueron necesarias millones y
millones de estas criaturas muertas para formar
gruesas capas de sedimentos orgánicos, que
posteriormente se madurarán en petróleo.
Maduración
Durante miles de años, capas de lodo y
sedimentos orgánicos (organismos muertos)
se fueron apilando poco a poco en el fondo
del océano, a tal punto que pueden tener
hasta varios kilómetros de profundidad
Las capas más recientes fueron enterrando
cada vez más a las capas mas antiguas,
sometiéndolas a mayor presión ytemperatura.
Después de miles y miles de años y con la
ayuda de algunas reacciones químicas, la
capa de sedimentos orgánicos que ha sidoenterrada, se convierte en roca. A esta roca
se le llama roca fuente y es de donde
proviene el crudo.
Roca fuente
La roca fuente más común es la black shale (loza negra), y se forma a partir de los
depósitos orgánicos enterrados.
Para formar la roca se requiere de mucho tiempo, presión y temperatura. Entre más profundo esté la capa, mayor es la temperatura.
Hoy en día se cree que el petróleoproviene de organismos unicelulares
Formación de las capas de
sedimentos
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Para generar crudo, la temperatura de la capa debe estar entre los 65ºC y 150ºC. Si la
temperatura supera este rango, el crudo se convierte en gas natural.
Este rango de temperaturas se da entre los 2.100 y 5.500 metros de profundidad,
aproximadamente. A esta zona donde se genera el crudo se le conoce como ventana de
crudo
La roca fuente produce, más no almacena el crudo. Si no se halla algo donde se pueda
almacenar el hidrocarburo, este se dispersará por la tierra y se perderá
irremediablemente.
Roca almacenadora
El crudo formado en la roca fuente no sirve de
nada a menos que se acumule en un sitio. La
roca almacenadora es una piedra que contiene
poros, donde el crudo llega y es almacenado;funciona de manera similar a una esponja, que
absorbe agua en su interior debido a que
contiene poros.
La roca almacenadora más común es la piedraarenisca (sandstone) que contiene millones de
diminutos poros donde en crudo es atrapado.
Otro tipo de roca almacenadora es la piedra
caliza (limestone).
Si la roca almacenadora tiene muchos espacios
(poros) en su interior, podrá acumular más crudo. A esto se le conoce como porosidad
de la roca.
Roca sello
A diferencia de las rocas almacenadoras, las
rocas sellantes tienen unos poros tan pequeños,
que el crudo no puede pasar a través de ellas.
Por lo tanto funcionan como barreras al paso
del fluido (son impermeables).Un ejemplo típico de roca sello es la arcilla.
Las rocas sellantes con la ayuda de un proceso
geológico, pueden llegar a formar una trampa,donde el crudo es retenido y forma un
yacimiento.
Trampas
Roca almacenadora
Roca sello
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La roca almacenadora acumula crudo, pero no en suficientes cantidades como para
traerlo a la superficie. Para que se forme un yacimiento, es necesario que exista una
barrera para detener el crudo y acumularlo en grandes cantidades. A esto se le llama
trampa.
Las trampas se pueden formar por deformaciones estructurales (movimiento de lascapas al interior de la tierra) o por cambios en la estructura de la roca.
Es importante anotar que el crudo no se encuentra en enormes cavernas al interior de la
tierra, sino dentro de rocas sólidas (roca almacenadora) que contienen poros en su
interior.
Tipos de Trampas
Las trampas formadas por deformación estructural (trampas estructurales), se deben al
movimiento de la tierra. Las más importantes son:
Anticlinal
Cuando las capas planas son empujadas
hacia arriba y el crudo queda atrapado
entre rocas sellantes (rocas no porosas).
Falla
Se forma por el rompimiento de las
capas debido a una falla geológica, la
misma donde se originan los terremotos.
Domo Salino
La sal de antiguos mares al ser calentada
fluye hacia arriba, rompiendo las capas
que encuentra a su paso.
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Casing
Cemento
Roca almacenadora
Tubing
Bomba ESP
Arbol deNavidad
Las trampas formadas por cambios en la estructura de la roca, son:
Trampas Estratigráficas (Stratigraphic traps)
Se debe a los cambios en la estructura de
la roca. Una roca que en un lado esarenisca se puede volver arcilla en otro
lado, estando dentro de la misma capa en
el subsuelo.
Para que se forme un yacimiento de crudo y/o gas, se deben dar tres cosas:
• Debe haber una roca fuente, que genere el crudo.
• Una roca de reserva debe atrapar ese crudo generado.
• La roca de reserva debe quedar atrapada en una trampa.
Si alguno de los anteriores procesos llega a faltar, no se puede formar un yacimiento
de hidrocarburos.
Ahora, la posibilidad de que estas tres condiciones se cumplan es muy baja. Por lotanto, encontrar un yacimiento de petróleo requiere - además de rigurosos estudios
geológicos - un toque de buena suerte.
Partes de un Pozo
Ahora se inserta la tubería de producción o tubing, por
donde el crudo fluirá hasta la superficie.
Esta tubería varía entre 3-1/2” y 5-1/2” según la tasa de
producción del pozo.
Cuando la presión del yacimiento no es suficiente para
llevar el fluido a la superficie, se debe usar un método
de levantamiento artificial. En el Bloque 15 se usa el
Bombeo ESP.
Finalmente, en la cabeza del pozo se instala un
conjunto de válvulas que regulan el flujo y la presión
del crudo que sale del pozo. A esto se le llama cabezal
o árbol de navidad.
La trampa pinch-out (pinchada) esun tipo de trampa estratigráfica.
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P* Pwf
Poros
Roca
Presión estática de Fondo (P*) Es la presión que ejercen las rocas en el yacimiento.
Esta presión puede variar entre los 1.500 y 3.200
psi.
Presión de fondo fluyendo (Pwf)
Es la presión que hace el fluido sobre las paredes
del casing. Se mide en frente de las perforaciones
(donde se cañoneó).
Draw Down (DD)
Es la resta entre la presión estática de fondo y la
presión de fondo fluyendo.
Indice de Productividad (IP)
Es una relación entre el caudal y el DD que indica
la capacidad de un pozo para producir. Las
unidades son BPD/psi.
Porosidad
Porosidad (f ) La porosidad indica el porcentaje de la roca dereserva que es hueco, debido a los poros. En otras
palabras, indica la cantidad de petróleo que puede
almacenar la roca, respecto a su tamaño.
Una porosidad del 20% indica que el 20% del volumen
de la roca contiene fluidos y el 80% restante es roca
sólida.
Si un yacimiento de petróleo tiene muy baja porosidad, el volumen de petróleo no es
factible desde el punto de vista económico.
Pwf P DD −=*
DD
Caudal IP =
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Permeabilidad
Permeabilidad (K)
La permeabilidad es la facilidad que tiene el crudo
para fluir a través de la roca almacenadora. La
permeabilidad se mide en milidarcies (md).
Entre más milidarcies tenga la roca almacenadora,
más fácil fluye el crudo.
Interfases
La roca almacenadora no retiene crudo únicamente. Generalmente se encuentran tres
productos dentro de ella: gas, crudo y agua.
Debido a la diferencia de densidades, en la parte superior se acumula el gas, en la del
centro el crudo y en la parte más baja se deposita el agua.
POROSIDAD CARACTERISTICAS DE LA ROCA
0 – 5 % Despreciable
5 – 10 % Pobre
10 – 15 % Regular
15 – 20 % Buena
Más de 20% Excelente
PERMEABILIDAD CARACTERISTICAS DE LA ROCA
1 – 10 md Aceptable
10 – 100 md Buena
Más de 100 md Excelente
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Con esto, se forman dos interfases o zonas de contacto:
• Gas - Crudo
• Crudo - Agua
Mecanismos de Empuje
El mecanismo de empuje es un tipo de energía natural que presuriza el hidrocarburo en
el yacimiento, lo que facilita su extracción.
Hay varios tipos de empuje, pero aquí veremos solamente el empuje hidráulico y el de
gas.
Empuje hidráulico
El agua por debajo del crudo ejerce un
empuje vertical, desplazándolo y
ocupando su lugar.
Empuje de Gas
A medida que el crudo es extraído
del yacimiento, el gas se comienza a
expandir y empuja el crudo hacia
abajo.
Rocas sellantes (impermeables)Gas
Crudo
Agua
Yacimiento
Roca almacenadora (porosa)Gas - Crudo
Crudo - Agua
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Tuberia de producción
Bomba ESP
Pozo
Levantamiento artificial
El fluido de un pozo puede llegar hasta la superficie, si la
presión del yacimiento es lo suficientemente grande como para
hacerlo.
Con el tiempo, los yacimientos van perdiendo presión y es
necesario un mecanismo de levantamiento artificial para
llevar el crudo hasta la superficie.
A pesar que hay varios tipos de levantamiento artificial en
Bloque 15 se usa únicamente el bombeo electrosumergible
(ESP). El ESP consiste en una bomba y un motor eléctrico que
se introducen en el pozo y bombean el fluido a través de la
tubería de producción ( tubing) que tiene acoplada.
Columna Estratigráfica
Geológicamente, el yacimiento del Bloque-15 tiene varias capas de rocas porosas
(almacenadoras) y de rocas retenedoras o impermeables
A estas capas se les conoce como formaciones.
Arena “M-
Arena
8000
Arena
Holli
