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Reservas de petróleo y gas natural: Extracción, disponibilidad y usos

Publicado el 3 abril, 2024

¿Qué son las reservas de petróleo y gas natural? La disponibilidad de petróleo y gas natural

Cuando los organismos mueren, pasan a formar parte de los procesos geológicos. Su contenido orgánico constituye una parte de las rocas sedimentarias. En el tiempo y los procesos geológicos, este contenido orgánico se convierte en combustibles fósiles. Esta es la generación de hidrocarburos, y según el tipo de procesos de formación se forma petróleo crudo, petróleo pesado y gas natural. Las generaciones de hidrocarburos y sus procesos de formación duran millones de años.

Tanto las rocas generadoras (las rocas ricas en materia orgánica) como las rocas reservorio (rocas con espacios porosos para que los combustibles fósiles puedan quedar atrapados en su interior) deben ser exploradas por equipos de geólogos especializados en diferentes ramas de la geología, como estratigrafía, sedimentología, geología estructural, sismología y geología del petróleo. Los hidrocarburos quedan atrapados en las profundidades del subsuelo y pueden extenderse a un área muy grande. Para explorar los hidrocarburos, un equipo integrado de geólogos e ingenieros trabaja con instrumentos tecnológicamente avanzados. Después de encontrar los hidrocarburos, equipos de expertos diseñan y perforan los pozos.

Los hidrocarburos extraídos se refinan y procesan para su uso comercial. En resumen, estos recursos naturales del subsuelo deben ser accesibles y producibles. Con las actividades de exploración, perforación y diversos programas informáticos de alta tecnología, se calcula la cantidad de hidrocarburos y puede formar parte de las estimaciones de reservas de los países y empresas productores de petróleo. Las reservas de petróleo y gas son combustibles fósiles comercialmente recuperables. Los combustibles fósiles son recursos no renovables porque no pueden ser reemplazados.

Aunque muchos países han estado explotando reservas de petróleo y gas durante muchas décadas para proporcionar energía al mundo, con la creciente población de la Tierra, la demanda de energía está aumentando dramáticamente. Con el avance de las tecnologías en la industria del petróleo y el gas, se exploran nuevos campos de petróleo y gas. Sin embargo, los desafíos son:

  • Los nuevos descubrimientos de petróleo y gas son cada vez más caros, difíciles y tienen un impacto en el medio ambiente.
  • El uso preexistente de combustibles fósiles ha estado afectando el medio ambiente a través de emisiones de gases de efecto invernadero y contaminación.

Tipos de reservas de petróleo

La exploración de petróleo y gas es un desafío debido al tamaño de los campos y la escasez y confiabilidad de los datos del subsuelo. La mayoría de las veces, el objetivo principal es producir los hidrocarburos de la manera más económica posible. Aunque siempre se desean nuevas tecnologías y más datos, la información y el conocimiento tienen un precio y pueden ser muy costosos. Además de la presencia de datos correctos para tomar decisiones, también existen muchos otros requisitos clave para la exploración y el desarrollo de petróleo y gas. Las regulaciones políticas pueden ser una limitación para las actividades de exploración y desarrollo de petróleo y gas. Las reservas exploradas y calculadas incluyen incertidumbres operativas y de producción que se traducen en dos clasificaciones diferentes de reservas: probadas y no probadas.

  • Reservas probadas: Son las reservas que se clasifican como recuperables en un 90%. En otras palabras, con los datos existentes del subsuelo, las tecnologías de perforación, las condiciones políticas y financieras gubernamentales y corporativas, la probabilidad de extraer petróleo y gas de estas reservas es del 90%, o P90, como lo llama la industria del petróleo y el gas. Las reservas probadas se pueden subdividir en probadas desarrolladas y probadas no desarrolladas.
  • Reservas no probadas: Al igual que las reservas probadas, las reservas no probadas son recursos descubiertos que están listos para ser extraídos. Sin embargo, la principal diferencia entre reservas probadas y no probadas es que las no probadas tienen incertidumbres significativas, no por los desafíos técnicos y científicos sino por cuestiones políticas y administrativas. Las reservas no probadas se pueden subdividir en probables y posibles.

Tecnología en Extracción de Petróleo y Gas Natural

Los recursos de combustibles fósiles se extraen mediante métodos primarios (tradicionales) y secundarios. Los métodos tradicionales implican perforación y bombeo verticales. El petróleo crudo, que está atrapado bajo tierra dentro del yacimiento poroso, se vuelve viscoso y comienza a fluir cuando es perforado por el pozo. Si la presión en el yacimiento es lo suficientemente alta, el petróleo puede fluir a través del pozo (Figura 1). Si hay falta de presión en el yacimiento, se utilizan diferentes métodos para elevar el petróleo a través del pozo. Junto con el petróleo, también se produce agua y gas del yacimiento. En algunos casos, sólo se produce gas natural y estos pozos se denominan pozos de gas.

El aceite extraído debe procesarse y refinarse para poder utilizarse en la industria y otros sectores energéticos. Es necesario separar el agua y el gas producidos.

En algunos casos raros, debido a la geología única, los recursos petroleros subterráneos pueden encontrar un camino hacia la superficie a través de fallas y fracturas y presentarse en forma de una fuga en la superficie. Los nativos americanos descubrieron el primer petróleo en América recogiendo de ellos las filtraciones de petróleo y utilizándolas para la producción de medicamentos. Usaban mantas para refinar el aceite (separarlo del agua).

Además de los primeros encuentros con filtraciones de petróleo en los Estados Unidos de América, el primer descubrimiento intencional de petróleo lo realizó Edwin Drake el 27 de agosto de 1859 en Titusville, Pensilvania, al perforar un pozo de petróleo de 69 pies con una tubería de conducción (Figura 2).

Edwin Drake es conocido como un ingeniero que inició la industria petrolera en los Estados Unidos de América.

A diferencia de los recursos de hidrocarburos convencionales que se extraen mediante métodos de perforación tradicionales, debido a las propiedades del petróleo y el gas, así como a la naturaleza del yacimiento en el que están atrapados, se han utilizado diversas metodologías (secundarias) para producir el petróleo y el gas. recursos. En estas metodologías, la mayoría de las veces la perforación horizontal, lateral o direccional es el tipo de pozo principal con el fin de aumentar el área producible del yacimiento. Ya sea por la falta de viscosidad y movilidad o por las complejidades del yacimiento (estructural, estratigráfica y sedimentológica), el objetivo principal de los métodos secundarios es aumentar la viscosidad del petróleo o apoyar su movilidad. A continuación se muestran ejemplos de algunos métodos secundarios:

  • Inundación de agua: se inyecta agua en el yacimiento para empujar los recursos petroleros no recuperados hacia el pozo para que puedan ser recolectados.
  • Inyección de CO2: Los inyectores de gas inyectan gas CO2 en el yacimiento para aumentar la viscosidad del petróleo no recuperado.
  • Inundación con vapor: el depósito se calienta para aumentar la movilidad del petróleo no recuperado.
  • Inundación de polímeros: la inyección de productos químicos en los yacimientos puede ayudar a disminuir la fricción entre el petróleo no recuperado y la superficie del yacimiento.
  • Fracturación hidráulica: algunos de los yacimientos están formados por rocas que tienen espacios porosos muy pequeños. Aunque los hidrocarburos pueden quedar atrapados dentro de estas rocas, producirlos puede resultar un desafío. Para aumentar la movilidad de los recursos, se inyectan fluidos a presión dentro del yacimiento, lo que provoca fracturas y una mayor movilidad.

Comprender la geología del subsuelo e interpretar los datos son esenciales en la exploración y el desarrollo de petróleo y gas. Especialmente en los métodos de recuperación secundaria de hidrocarburos, tanto los avances tecnológicos en los estudios de yacimientos como en las tecnologías de perforación son clave para el éxito de los descubrimientos y la producción. Uno de los métodos más comunes para estudiar los yacimientos es la generación de tecnología sísmica 3D y la comprensión de la geología del yacimiento con datos sísmicos tridimensionales. Con este método se pueden analizar tridimensionalmente áreas muy grandes de recursos de petróleo y gas.

Los usos del petróleo y el gas natural

Cuando Edwin Drake descubrió petróleo por primera vez en Titusville, Pensilvania, su propósito era encontrar una fuente alternativa para encender lámparas de queroseno. Con las revoluciones en la industria, el petróleo y el gas se han convertido en las fuentes de energía más importantes, confiables y convenientes para el mundo. Además de su uso en el transporte, el petróleo y el gas son valiosos para la calefacción y diversos desarrollos industriales. Las industrias petroquímica y manufacturera, así como la industria alimentaria, también son consumidoras de combustibles fósiles. Independientemente de los desafíos asociados con el negocio petrolero en términos de factores técnicos, políticos y ambientales, los combustibles fósiles siempre han sido una fuente de energía primaria. A continuación se muestra la lista de ejemplos de uso de petróleo y gas natural:

  • Gasolina
  • Combustible diesel
  • Combustible para aviones
  • Aceite de calefaccion
  • Ceras
  • aceites lubricantes
  • Asfalto
  • Caucho sintético
  • Plástica
  • coque de petróleo
  • Calefacción
  • Generacion electrica

Resumen de la lección

Los combustibles fósiles son el mayor recurso energético del mundo. Edwin Drake construyó el primer pozo petrolero diseñado y desde entonces los recursos mundiales de hidrocarburos han sido explorados y desarrollados por los geólogos e ingenieros más inteligentes del mundo con los métodos de extracción primaria y secundaria más avanzados tecnológicamente. Ya sea mediante métodos tradicionales o primarios o tecnologías de perforación más avanzadas, como la perforación direccional, se estudian en detalle las rocas generadoras y yacimientos, y se documentan las reservas mundiales de hidrocarburos probadas y no probadas.

La documentación y el cálculo de las reservas subterráneas de petróleo y gas son muy importantes para los intereses políticos y medioambientales de los gobiernos y las empresas petroleras. Debido a que las reservas son combustibles fósiles comercialmente recuperables y recursos no renovables, su producción y explotación dependen principalmente de varios factores integrados de la política y la economía. Aunque todavía quedan miles de millones de barriles de reservas de petróleo y gas sin recuperar, los desafíos en los procesos de extracción, producción y distribución son reales. En el mundo actual, el uso de combustibles fósiles abarca desde el transporte, la calefacción, la manufactura y la alimentación hasta las industrias petroquímicas.

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