PETRÓLEO Y GAS
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A partir del segundo semestre, nuestros contenidos de aprendizaje darán un giro interactivo al ser presentados en una nueva plataforma de desarrollo. Con el objetivo de orientarte en este emocionante curso en línea, te presentamos esta página con una breve guía sobre cómo navegar en el mismo.
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Índice
Origenes del Petróleo
Producción de Hidrocarburos
Perforación y Terminación
Origenes del Petróleo
Origen del Petróleo
Geofísica
Rocas
+info
Una roca es una masa sólida formada por minerales de origen natural. Pocas rocas están formadas por un solo mineral, como la caliza. La mayoría, como el granito, están formadas por más de uno.
Clasificación de las rocas por su origen
Metamórficas
Sedimentarias
Ígneas
Se originan a partir de otras rocas por cambios en la presión y/o temperatura.
Se forman en la superficie de la Tierra con materiales que se depositan formando capas.
Se forman por el enfriamiento de rocas que se encontraban fundidas en el interior de la Tierra
+info
+info
+info
¿Cómo se forman las rocas?
Un dato importante sobre nuestro planeta es que se encuentra constituida, en un 90%, por rocas. El hombre siempre ha estado en contacto, desde tiempos remotos, con diversos tipos de rocas como, por ejemplo, el mármol, el granito o la caliza. Da click sobre la imágen para conocer más sobre el ciclo de formación de las rocas.
Componentes del Hidrocarburo (Gas y Aceite)
Petróleo
La palabra petróleo significa aceite de piedra; se trata de una mezcla conformada de hidrocarburos, básicamente de carbono e hidrógeno, que se pueden encontrar naturalmente en estado sólido, líquido y gaseoso.Aunque existen diversas teorías acerca de el origen de la formación del petróleo, estudios sedimentarios y petroleros han demostrado que la mayor parte del petróleo se originó de materia orgánica sepultada en una cuenca sedimentaria a diversa presiones y temperaturas.
+info
El petróleo, se compone principalmente de carbono e hidrógeno en la porción 83-87% de C y de 11-14% de H. Contiene abundantes impurezas de compuestos orgánicos en los que intervienen componentes como el azufre, oxígeno, nitrógeno, mercaptanos, SO2, H2S, alcoholes mezclados también con agua salada, ya sea libre o emulsionada, en cantidad variable. Como impurezas, se encuentran también diversas sales minerales como cloruros y sulfatos de Ca, Mg y Fe, su color varía entre ámbar y negro.
+info
Tipos de petróleo
Existen diferentes tipos de petróleo crudo, de acuerdo a sus características físicas y químicas, estos se clasifican dependiendo del valor obtenido entre la escala normalizada por el instituto americano del petróleo (API), que se denomina gravedad API y se evalúa por la siguiente ecuación:
API =
131.5
SG60°F
141.5
Donde sg(60°F/60°F) se refiere a la gravedad específica de la muestra a 60°F dividida entre la gravedad específica del agua a 60°F.
Tipos de petróleo producidos en México
Recordemos que el petróleo crudo se clasifica dependiendo de los grados API (American Petroleum Institute), considerando valores menores a 30 pesados y por arriba de 30 se definen como ligeros. En México se divide en tres tipos dependiendo de su densidad que son Olmeca, Istmo y Maya, éste último tipo de crudo constituye casi la mitad del total de la producción en México.
Gas Natural
El gas natural es una mezcla de hidrocarburos simples compuesta principalmente de metano (CH4) y otros hidrocarburos más pesados; además también puede contener trazas de nitrógeno, bióxido de carbono, ácido sulfhídrico y agua.Dependiendo de su origen se clasifica en:
- Gas asociado: es el que se extrae junto con el petróleo crudo y contiene grandes cantidades de hidrocarburos como etano, propano, butano y naftas.
- Gas no asociado: es el que se encuentra en depósitos que no contienen petróleo crudo.
+info
Yacimientos
Formación de Yacimientos
Para la formación de un depósito de petróleo o gas natural se requieren tres condiciones:
- Rocas generadoras que den origen a los hidrocarburos.
- Una roca almacenadora suficientemente porosa e impermeable, a la cual puedan migrar los hidrocarburos.
- Una trampa en algún lugar de la capa almacenadora, para que queden aprisionados los hidrocarburos.
+info
Tipo de yacimientos
Los yacimientos se clasifican de acuerdo a sus características. Para realizar esta clasificación se toman en cuenta tres principales aspectos, la roca almacenadora, la porosidad y permeabilidad y/o el beneficio económico de su extracción.
Resumen
Para que exista un Yacimiento Petrolero de gas o aceite deben existir las siguientes condiciones y factores :
- Cuenca sedimentaria.
- Roca generadora o almacenadora.
- Migración
- Existencia de hidrocarburos
- Roca sello.
- Trampa geológica o estratigráfica
+info
Perforación y Terminación
Métodos de Exploración
Métodos de prospección petrolera
La mejor señal de la existencia de petróleo es el propio petróleo, reza un dicho, pero existen campos petrolíferos muy grandes y ricos que no mostraban el más mínimo indicio de esta clase en la superficie, es decir, cuando las arenas petrolíferas no están bien impermeabilizadas en la superficie, existen "indicios" considerables como para poder propagar el petróleo hacia arriba, mientras que en profundidad no hay ya yacimientos rentables.
+info
Método de exploración
(Antes de la perforación)
SísmicA
Geófono
Hidrófono
Métodos de exploración de pozos
(Después de la perforación)
01
02
Geoeléctrico
Gravimétrico
Se basan en la conductividad eléctrica de la tierra, o en su inverso, la resistividad.
Permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la densidad de masa.
04
03
Magnetometría
Termovisión
Se basan en las características térmicas de los elementos de la Tierra.
Permite caracterizar el subsuelo a través de la medición y el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre
Tipos de Pozos
El pozo petrolero tiene como objetivo crear un canal de comunicación entre la superficie y el yacimiento donde está contenido el hidrocarburo. Es decir, que un pozo petrolero es producto de la perforación en el subsuelo realizado por medio de barrenas de diferentes diámetros y con tuberías de revestimiento.
+info
Tipos de pozo de acuerdo a su trayectoria
02
01
HORIZONTALES
Verticales
info
info
04
03
DESVIADOS
MULTILATERALES
info
info
Perforación de Pozos
Equipo de Perforación
Una vez que se tiene el diseño del pozo se selecciona la potencia del equipo de perforación con el que se va realizar la perforación. El equipo de perforación es una estructura mecánica que está constituida por cinco sistemas, que al integrarlos se tiene todo lo necesario para realizar el pozo petrolero.
Los cincos sistemas más importantes del equipo de perforación son:
- Sistema de Potencia
- Sistema de Rotación
- Sistema de Izaje
- Sistema de Circulación
- Sistema de Seguridad
Fluidos de Perforación
Fluído de perforación
+info
Funciones que debe cumplir un fluido de perforación:
- Control de presiones de formación
- Remueven los recortes del pozo
- Sellan las formaciones permeables encontradas en la perforación
- Enfrían y lubrican la barrena
- Mantienen la estabilidad y el control del pozo
+info
Lodos sintéticos:
Los fluidos de perforación no acuosos, llamados también lodos sintéticos, la fase continua puede consistir en aceites minerales, esteres biodegradables, olefinas u otras variantes; aunque por lo general son mas costosos que los acuosos, son mas efectivos que los mismos por las siguientes características:
- Proporcionan un excelente control del pozo
- Estabilidad térmica
- Lubricidad
- Velocidades de penetración
Cementación y Terminación
Diseño de cementación
El proceso de cementación primaria une la tubería con la pared del pozo y evita la comunicación de fluidos en el pozo de una zona a otra. La cementación siempre está involucrada en las operaciones de un pozo petrolero; en la perforación, la terminación y la reparación de pozos.
Las 3 funciones principales del cemento son: Aislamiento, Protección y Soporte.
+info
Tipos de Cementaciones
Tapones de cemento
Secundaria o forzada
Primaria
El tapón de cemento es una operación común de campo que requiere un volumen relativamente bajo de lechada.
Es la aplicación de presión hidráulica para forzar cemento dentro de espacios vacíos. La colocación precisa es la clave para un forzamiento efectivo.
Es el proceso que consiste en colocar cemento en el espacio anular, entre la tubería de revestimiento y la formación expuesta del agujero, asegurando un sello completo y permanente.
+info
+info
+info
Producción de Hidrocarburos
Proceso de extracción de hidrocarburos - Upstream
Es la actividad o conjunto de actividades destinadas a la producción de Hidrocarburos una vez localizado un yacimiento, con base en los trabajos logrados por la exploración, los trabajos inician con la perforación de pozos de desarrollo, que se agrupan dentro de una campo de explotación, la recolección, separación de hidrocarburos y almacenamiento. Con el fin de aumentar la recuperación de fluidos del yacimiento, se utilizaran técnicas como la instalaciones de sistemas artificiales de producción, recuperación secundaria o mejorada, el acondicionamiento de pozos, el control de agua y sedimentos, así como la construcción, localización, operación, uso, abandono y desmantelamiento de instalaciones para la producción.
Equipo Superficial de Producción: Árbol de Válvulas
Ubicación: Boca del pozo, conectado al revestimiento de producción.Función principal: Controlar y dirigir el flujo de hidrocarburos desde el pozo hacia las instalaciones de superficie.
Componentes principales:Válvula Maestra Inferior (VMi): Controla el flujo directamente del pozo. Válvula Maestra Superior (VMs): Respaldo de seguridad para el control del flujo. Válvula Lateral (VL): Permite la salida del fluido hacia líneas de flujo o separadores. Válvulas de Seguridad: Cierre rápido en caso de emergencia. Manómetros: Monitoreo de presión de producción y de revestimiento.
Sistemas Artificiales de Producción (ALS)
Los sistemas artificiales de producción (ALS) son métodos utilizados dentro de los pozos para contrarrestar la caída de la producción en los yacimientos, por medio del suministro de energía adicional que permite el levantamiento de los hidrocarburos hacia la superficie.
Sistemas de Recuperación
Tipos de sistemas de recuperación
Mejorada
Secundaria
Primaria
Son métodos que inyectan materiales que normalmente no están presentes en el yacimiento pero que son inyectados a condiciones específicas con el fin de alterar considerablemente el comportamiento físico-químico del sistema roca-fluido y de los fluidos del yacimiento.
El objetivo de estos procesos es mantener o reestablecer la energía del yacimiento con el fin de proveer un empuje adicional a los fluidos del yacimiento mediante la inyección de fluidos en forma inmiscible que no afectan las propiedades físicas y químicas de los fluidos, por lo tanto se inyecta gas, agua y combinación agua - gas
Comprende la producción debida a la energía natural del yacimiento a los pozos y después a la superficie.En esta etapa, el movimiento de fluidos está regido por las fuerzas viscosas, gravitacionales y capilares.
+info
Has concluído el curso de Inducción a Petróleo y Gas.
Composición química
Compuesto
Intervalo de concentración, % peso
ALS
BOMBEO HIDRÁULICO
BOMBEO NEUMÁTICO
BOMBEO MECÁNICO
BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS
BOMBEO ELECTROCENTRÍFUGO
MINERALES
que forman rocas
Los minerales, como sustancias puras, presentan unas propiedades medibles y constantes. Algunas propiedades pueden variar entre diferentes muestras. Pero en muchas ocasiones un par de propiedades nos permiten identificar un mineral. Para su estudio vamos a dividir las propiedades a como se muestra en la siguiente imágen.
FÍSICAS
ÓPTICAS
químicas
MECÁNICAS
Petróleo en México
Olmeca Considerado crudo "Extra Ligero" debido a sus características lo hacen un buen productor de lubricantes y petroquímicos, eso se debe que cuenta con una densidad de 0.83 g/cm3, 39 API y 0.8% de azufre en peso. Istmo Crudo "Ligero" que tiene la característica de dar mayor rendimientos para la realización de gasolina y destilados intermedios, esto debido a contener una densidad de 0.87 - 0.83 g/cm3, 32 API y 1.3% de azufre en peso. Maya Al ser un crudo "Pesado" tiene menor rendimiento en producción de gasolina y diésel debido a su densidad de 1.0 - 0.92 g/cm3, 22 API y 3.3% de azufre en peso, pero esas cualidades lo ubican como la principal fuente de energía para uso doméstico.
Extracción de petróleo
Una vez identificado un yacimiento, se instala una torre de perforación que mide entre 40 y 50 metros de altura. Esta estructura sostiene el equipo necesario para iniciar el proceso. El subsuelo se perfora con una barrena, una herramienta que realiza un doble movimiento: avance y rotación. La barrena, junto con la tubería que la impulsa, cuenta con conductos internos por donde circula una suspensión acuosa de bentonita (un tipo de arcilla amarillenta con propiedades adhesivas). Esta suspensión cumple dos funciones principales: enfriar la barrena y transportar los fragmentos de roca hacia la superficie. En la boca del pozo, el diámetro inicial es de aproximadamente 50 cm, reduciéndose a medida que se avanza en profundidad. Mientras que en el pasado la perforación se realizaba de forma vertical, en la actualidad se utilizan barras articuladas que permiten dirigir la trayectoria de la barrena en distintas direcciones. Esto resulta útil para evitar obstáculos y alcanzar mejor el yacimiento. Finalmente, durante el proceso de extracción, el líquido recuperado se somete a un tratamiento que permite separar el petróleo del gas.
¿Mineral o roca?
- Roca: es el material formado como consecuencia de un proceso geológico y puede estar formada por uno o varios minerales.
- Mineral: denominamos así a un material de la corteza terrestre caracterizado por su composición química y su estructura interna.
Método Geoeléctrico
Éstos se basan en la conductividad eléctrica de la tierra, o en su inverso, la resistividad. Hay dos tipos básicos; el pasivo y el activo. En el pasivo se miden los potenciales eléctricos existentes en el subsuelo, producto de reacciones electroquímicas, gradientes de temperaturas o fenómenos relacionados al movimiento de aguas subterráneas. En el método activo, es preciso pasar la corriente eléctrica al subsuelo y un sistema de medición de la resistividad o conductividad para ver la respuesta de los materiales de acuerdo a sus propiedades.
Aplicaciones:
- Detección de cavidades y fracturas
- Detección de plumas contaminantes por hidrocarburos o lixiviados
- Determinación de la profundidad al nivel
Método sísmico
Proceso mediante el cual ondas de energía atraviesan las capas de roca, se devuelven hasta la superficie y llegan a unos equipos especiales los cuales reciben la información y la transmiten a un computador.
El producto final que se obtiene de la exploración sísmica es una imagen representativa de las capas que hay debajo de la tierra. (ANH)
Aplicaciones
- Mapeo de estructuras geológicas regionales
- Caracterización estructural para la identificación de trampas petroleras
- Determinación de la profundidad y configuración del basamento
- Mapeo e identificación de fallas y fracturas
- Prospección estructural profunda
Fluido de perforación
El fluido de perforación es un líquido o un gas que circula a través de la sarta de perforación hasta la barrena y regresa a la superficie por el espacio anular.
La selección de los fluidos de perforación debe hacerse de acuerdo a las condiciones y problemáticas específicas del yacimiento a perforar. La información necesaria durante el proceso de selección del fluido es la siguiente:
- Presiones de poro y fractura
- Antecedentes de pérdidas de circulación o de brotes
- Litología (presencia de lutitas hidratables, intercalaciones de sal etc;)
- Temperatura
- Presencia de fluidos contaminantes (Agua salada, CO2 y H2S)
TIPOS DE PETRÓLEO
Funciones de un fluido de perforación.
Los sistemas de fluidos de perforación poseen una fase continua, que es líquida, y una fase discontinua, compuesta por sólidos; en ocasiones también exhiben una fase gaseosa debido al arrastre de gas de formación.
La fase continua puede ser utilizada para clasificar los fluidos de perforación gaseosos, acuosos y no acuosos. Los fluidos de perforación acuosos están compuestos de mezclas simples de agua y arcilla, y sistemas más complejos llamados inhibidores o estabilizadores de arcilla.
Composición química
Recuperación primaria
La eficiencia de desplazamiento depende principalmente de los mecanismos de empuje o producción que se presentan en el yacimiento.
Método Gravimétrico
La gravimetría es un método que permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la densidad de masa de los distintos materiales del subsuelo, haciendo mediciones del campo natural gravimétrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilómetros de profundidad.
Aplicaciones
- Geometría de cuencas sedimentarias
- Evaluación de campos petroleros en apoyo al método sísmico
Método magnetometría
La magnetometría permite caracterizar el subsuelo a través de la medición y el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre, debido a los distintos materiales de la tierra en relación con el contenido de minerales y propiedades magnéticas. Asimismo, caracteriza el subsuelo desde algunos metros y hasta decenas de kilómetros de profundidad.
Aplicaciones
- Evaluación de campos petroleros como complemento de la exploración con tecnología sísmica.
Tipos de pozos.
El tipo de pozo a perforar depende del propósito de la perforación, existen 3 tipos:
- Exploratorios
- Evaluación
- Desarrollo
Algunos compuestos químicos presentes en el petróleo
Función de la cementación
- Aislar zonas geológicas entre sí, proporcionando un sello hidráulico, protección a los mantos acuíferos y la prevención de filtraciones de fluidos de la formación.
- Proteger el revestidor de carga axial, las cuales son el pero propio y la tensión adicional que se produce al perforar después de aplicar el revestidor.
- Proteger de daños al revestidor; como la corrosión química por fluidos con altos contenidos de sales, presencia de gases agrios, etc.
- Proteger la formación, para garantizar la productividad del revestidor a lo largo de la zona productora.
Método Termovisión
Los principios de esta tecnología se basan en las características térmicas de los elementos de la Tierra. Cada elemento tiene una huella única, basada en su coeficiente de temperatura o en su conductividad térmica. La teledetección o termovisión aprovecha las bandas del espectro para identificar características del terreno que pueden reflejar datos de interés geológico.
Aplicaciones
- Detección de petróleo
- Detección de variaciones de temperatura
Para la formación de yacimientos de gas y petróleo económicamente importantes deben cumplirse las tres condiciones mencionadas. Debe existir una roca-madre que haya sido capaz de suministrar las sustancias bituminosas.
- Es necesario que exista una roca-almacén que se encuentre en condiciones de acumular dichas sustancias de tal modo que sea imposible que se escapen de ella.
- Las circunstancias de la estratificación deben ser tales que permitan una acumulación en las rocas-almacén sin que sobrevenga una evaporación en la superficie terrestre (estructuras petrolíferas).
- Las rocas-madre han de haber experimentado un determinado grado de compresión, compactación o, incluso, una elevación de temperatura que forzara al petróleo a evadirse, ocupando otros poros de mayor tamaño o los huecos de grietas.
PETRÓLEO Y GAS
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PETRÓLEO Y GAS
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Índice
Origenes del Petróleo
Producción de Hidrocarburos
Perforación y Terminación
Origenes del Petróleo
Origen del Petróleo
Geofísica
Rocas
+info
Una roca es una masa sólida formada por minerales de origen natural. Pocas rocas están formadas por un solo mineral, como la caliza. La mayoría, como el granito, están formadas por más de uno.
Clasificación de las rocas por su origen
Metamórficas
Sedimentarias
Ígneas
Se originan a partir de otras rocas por cambios en la presión y/o temperatura.
Se forman en la superficie de la Tierra con materiales que se depositan formando capas.
Se forman por el enfriamiento de rocas que se encontraban fundidas en el interior de la Tierra
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¿Cómo se forman las rocas?
Un dato importante sobre nuestro planeta es que se encuentra constituida, en un 90%, por rocas. El hombre siempre ha estado en contacto, desde tiempos remotos, con diversos tipos de rocas como, por ejemplo, el mármol, el granito o la caliza. Da click sobre la imágen para conocer más sobre el ciclo de formación de las rocas.
Componentes del Hidrocarburo (Gas y Aceite)
Petróleo
La palabra petróleo significa aceite de piedra; se trata de una mezcla conformada de hidrocarburos, básicamente de carbono e hidrógeno, que se pueden encontrar naturalmente en estado sólido, líquido y gaseoso.Aunque existen diversas teorías acerca de el origen de la formación del petróleo, estudios sedimentarios y petroleros han demostrado que la mayor parte del petróleo se originó de materia orgánica sepultada en una cuenca sedimentaria a diversa presiones y temperaturas.
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El petróleo, se compone principalmente de carbono e hidrógeno en la porción 83-87% de C y de 11-14% de H. Contiene abundantes impurezas de compuestos orgánicos en los que intervienen componentes como el azufre, oxígeno, nitrógeno, mercaptanos, SO2, H2S, alcoholes mezclados también con agua salada, ya sea libre o emulsionada, en cantidad variable. Como impurezas, se encuentran también diversas sales minerales como cloruros y sulfatos de Ca, Mg y Fe, su color varía entre ámbar y negro.
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Tipos de petróleo
Existen diferentes tipos de petróleo crudo, de acuerdo a sus características físicas y químicas, estos se clasifican dependiendo del valor obtenido entre la escala normalizada por el instituto americano del petróleo (API), que se denomina gravedad API y se evalúa por la siguiente ecuación:
API =
131.5
SG60°F
141.5
Donde sg(60°F/60°F) se refiere a la gravedad específica de la muestra a 60°F dividida entre la gravedad específica del agua a 60°F.
Tipos de petróleo producidos en México
Recordemos que el petróleo crudo se clasifica dependiendo de los grados API (American Petroleum Institute), considerando valores menores a 30 pesados y por arriba de 30 se definen como ligeros. En México se divide en tres tipos dependiendo de su densidad que son Olmeca, Istmo y Maya, éste último tipo de crudo constituye casi la mitad del total de la producción en México.
Gas Natural
El gas natural es una mezcla de hidrocarburos simples compuesta principalmente de metano (CH4) y otros hidrocarburos más pesados; además también puede contener trazas de nitrógeno, bióxido de carbono, ácido sulfhídrico y agua.Dependiendo de su origen se clasifica en:
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Yacimientos
Formación de Yacimientos
Para la formación de un depósito de petróleo o gas natural se requieren tres condiciones:
+info
Tipo de yacimientos
Los yacimientos se clasifican de acuerdo a sus características. Para realizar esta clasificación se toman en cuenta tres principales aspectos, la roca almacenadora, la porosidad y permeabilidad y/o el beneficio económico de su extracción.
Resumen
Para que exista un Yacimiento Petrolero de gas o aceite deben existir las siguientes condiciones y factores :
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Perforación y Terminación
Métodos de Exploración
Métodos de prospección petrolera
La mejor señal de la existencia de petróleo es el propio petróleo, reza un dicho, pero existen campos petrolíferos muy grandes y ricos que no mostraban el más mínimo indicio de esta clase en la superficie, es decir, cuando las arenas petrolíferas no están bien impermeabilizadas en la superficie, existen "indicios" considerables como para poder propagar el petróleo hacia arriba, mientras que en profundidad no hay ya yacimientos rentables.
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Método de exploración
(Antes de la perforación)
SísmicA
Geófono
Hidrófono
Métodos de exploración de pozos
(Después de la perforación)
01
02
Geoeléctrico
Gravimétrico
Se basan en la conductividad eléctrica de la tierra, o en su inverso, la resistividad.
Permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la densidad de masa.
04
03
Magnetometría
Termovisión
Se basan en las características térmicas de los elementos de la Tierra.
Permite caracterizar el subsuelo a través de la medición y el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre
Tipos de Pozos
El pozo petrolero tiene como objetivo crear un canal de comunicación entre la superficie y el yacimiento donde está contenido el hidrocarburo. Es decir, que un pozo petrolero es producto de la perforación en el subsuelo realizado por medio de barrenas de diferentes diámetros y con tuberías de revestimiento.
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Tipos de pozo de acuerdo a su trayectoria
02
01
HORIZONTALES
Verticales
info
info
04
03
DESVIADOS
MULTILATERALES
info
info
Perforación de Pozos
Equipo de Perforación
Una vez que se tiene el diseño del pozo se selecciona la potencia del equipo de perforación con el que se va realizar la perforación. El equipo de perforación es una estructura mecánica que está constituida por cinco sistemas, que al integrarlos se tiene todo lo necesario para realizar el pozo petrolero. Los cincos sistemas más importantes del equipo de perforación son:
Fluidos de Perforación
Fluído de perforación
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Funciones que debe cumplir un fluido de perforación:
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Lodos sintéticos:
Los fluidos de perforación no acuosos, llamados también lodos sintéticos, la fase continua puede consistir en aceites minerales, esteres biodegradables, olefinas u otras variantes; aunque por lo general son mas costosos que los acuosos, son mas efectivos que los mismos por las siguientes características:
Cementación y Terminación
Diseño de cementación
El proceso de cementación primaria une la tubería con la pared del pozo y evita la comunicación de fluidos en el pozo de una zona a otra. La cementación siempre está involucrada en las operaciones de un pozo petrolero; en la perforación, la terminación y la reparación de pozos. Las 3 funciones principales del cemento son: Aislamiento, Protección y Soporte.
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Tipos de Cementaciones
Tapones de cemento
Secundaria o forzada
Primaria
El tapón de cemento es una operación común de campo que requiere un volumen relativamente bajo de lechada.
Es la aplicación de presión hidráulica para forzar cemento dentro de espacios vacíos. La colocación precisa es la clave para un forzamiento efectivo.
Es el proceso que consiste en colocar cemento en el espacio anular, entre la tubería de revestimiento y la formación expuesta del agujero, asegurando un sello completo y permanente.
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Producción de Hidrocarburos
Proceso de extracción de hidrocarburos - Upstream
Es la actividad o conjunto de actividades destinadas a la producción de Hidrocarburos una vez localizado un yacimiento, con base en los trabajos logrados por la exploración, los trabajos inician con la perforación de pozos de desarrollo, que se agrupan dentro de una campo de explotación, la recolección, separación de hidrocarburos y almacenamiento. Con el fin de aumentar la recuperación de fluidos del yacimiento, se utilizaran técnicas como la instalaciones de sistemas artificiales de producción, recuperación secundaria o mejorada, el acondicionamiento de pozos, el control de agua y sedimentos, así como la construcción, localización, operación, uso, abandono y desmantelamiento de instalaciones para la producción.
Equipo Superficial de Producción: Árbol de Válvulas
Ubicación: Boca del pozo, conectado al revestimiento de producción.Función principal: Controlar y dirigir el flujo de hidrocarburos desde el pozo hacia las instalaciones de superficie.
Componentes principales:Válvula Maestra Inferior (VMi): Controla el flujo directamente del pozo. Válvula Maestra Superior (VMs): Respaldo de seguridad para el control del flujo. Válvula Lateral (VL): Permite la salida del fluido hacia líneas de flujo o separadores. Válvulas de Seguridad: Cierre rápido en caso de emergencia. Manómetros: Monitoreo de presión de producción y de revestimiento.
Sistemas Artificiales de Producción (ALS)
Los sistemas artificiales de producción (ALS) son métodos utilizados dentro de los pozos para contrarrestar la caída de la producción en los yacimientos, por medio del suministro de energía adicional que permite el levantamiento de los hidrocarburos hacia la superficie.
Sistemas de Recuperación
Tipos de sistemas de recuperación
Mejorada
Secundaria
Primaria
Son métodos que inyectan materiales que normalmente no están presentes en el yacimiento pero que son inyectados a condiciones específicas con el fin de alterar considerablemente el comportamiento físico-químico del sistema roca-fluido y de los fluidos del yacimiento.
El objetivo de estos procesos es mantener o reestablecer la energía del yacimiento con el fin de proveer un empuje adicional a los fluidos del yacimiento mediante la inyección de fluidos en forma inmiscible que no afectan las propiedades físicas y químicas de los fluidos, por lo tanto se inyecta gas, agua y combinación agua - gas
Comprende la producción debida a la energía natural del yacimiento a los pozos y después a la superficie.En esta etapa, el movimiento de fluidos está regido por las fuerzas viscosas, gravitacionales y capilares.
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Composición química
Compuesto
Intervalo de concentración, % peso
ALS
BOMBEO HIDRÁULICO
BOMBEO NEUMÁTICO
BOMBEO MECÁNICO
BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS
BOMBEO ELECTROCENTRÍFUGO
MINERALES
que forman rocas
Los minerales, como sustancias puras, presentan unas propiedades medibles y constantes. Algunas propiedades pueden variar entre diferentes muestras. Pero en muchas ocasiones un par de propiedades nos permiten identificar un mineral. Para su estudio vamos a dividir las propiedades a como se muestra en la siguiente imágen.
FÍSICAS
ÓPTICAS
químicas
MECÁNICAS
Petróleo en México
Olmeca Considerado crudo "Extra Ligero" debido a sus características lo hacen un buen productor de lubricantes y petroquímicos, eso se debe que cuenta con una densidad de 0.83 g/cm3, 39 API y 0.8% de azufre en peso. Istmo Crudo "Ligero" que tiene la característica de dar mayor rendimientos para la realización de gasolina y destilados intermedios, esto debido a contener una densidad de 0.87 - 0.83 g/cm3, 32 API y 1.3% de azufre en peso. Maya Al ser un crudo "Pesado" tiene menor rendimiento en producción de gasolina y diésel debido a su densidad de 1.0 - 0.92 g/cm3, 22 API y 3.3% de azufre en peso, pero esas cualidades lo ubican como la principal fuente de energía para uso doméstico.
Extracción de petróleo
Una vez identificado un yacimiento, se instala una torre de perforación que mide entre 40 y 50 metros de altura. Esta estructura sostiene el equipo necesario para iniciar el proceso. El subsuelo se perfora con una barrena, una herramienta que realiza un doble movimiento: avance y rotación. La barrena, junto con la tubería que la impulsa, cuenta con conductos internos por donde circula una suspensión acuosa de bentonita (un tipo de arcilla amarillenta con propiedades adhesivas). Esta suspensión cumple dos funciones principales: enfriar la barrena y transportar los fragmentos de roca hacia la superficie. En la boca del pozo, el diámetro inicial es de aproximadamente 50 cm, reduciéndose a medida que se avanza en profundidad. Mientras que en el pasado la perforación se realizaba de forma vertical, en la actualidad se utilizan barras articuladas que permiten dirigir la trayectoria de la barrena en distintas direcciones. Esto resulta útil para evitar obstáculos y alcanzar mejor el yacimiento. Finalmente, durante el proceso de extracción, el líquido recuperado se somete a un tratamiento que permite separar el petróleo del gas.
¿Mineral o roca?
Método Geoeléctrico
Éstos se basan en la conductividad eléctrica de la tierra, o en su inverso, la resistividad. Hay dos tipos básicos; el pasivo y el activo. En el pasivo se miden los potenciales eléctricos existentes en el subsuelo, producto de reacciones electroquímicas, gradientes de temperaturas o fenómenos relacionados al movimiento de aguas subterráneas. En el método activo, es preciso pasar la corriente eléctrica al subsuelo y un sistema de medición de la resistividad o conductividad para ver la respuesta de los materiales de acuerdo a sus propiedades.
Aplicaciones:
Método sísmico
Proceso mediante el cual ondas de energía atraviesan las capas de roca, se devuelven hasta la superficie y llegan a unos equipos especiales los cuales reciben la información y la transmiten a un computador. El producto final que se obtiene de la exploración sísmica es una imagen representativa de las capas que hay debajo de la tierra. (ANH)
Aplicaciones
Fluido de perforación
El fluido de perforación es un líquido o un gas que circula a través de la sarta de perforación hasta la barrena y regresa a la superficie por el espacio anular. La selección de los fluidos de perforación debe hacerse de acuerdo a las condiciones y problemáticas específicas del yacimiento a perforar. La información necesaria durante el proceso de selección del fluido es la siguiente:
TIPOS DE PETRÓLEO
Funciones de un fluido de perforación.
Los sistemas de fluidos de perforación poseen una fase continua, que es líquida, y una fase discontinua, compuesta por sólidos; en ocasiones también exhiben una fase gaseosa debido al arrastre de gas de formación.
La fase continua puede ser utilizada para clasificar los fluidos de perforación gaseosos, acuosos y no acuosos. Los fluidos de perforación acuosos están compuestos de mezclas simples de agua y arcilla, y sistemas más complejos llamados inhibidores o estabilizadores de arcilla.
Composición química
Recuperación primaria
La eficiencia de desplazamiento depende principalmente de los mecanismos de empuje o producción que se presentan en el yacimiento.
Método Gravimétrico
La gravimetría es un método que permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la densidad de masa de los distintos materiales del subsuelo, haciendo mediciones del campo natural gravimétrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilómetros de profundidad.
Aplicaciones
Método magnetometría
La magnetometría permite caracterizar el subsuelo a través de la medición y el estudio de las variaciones del campo magnético terrestre, debido a los distintos materiales de la tierra en relación con el contenido de minerales y propiedades magnéticas. Asimismo, caracteriza el subsuelo desde algunos metros y hasta decenas de kilómetros de profundidad.
Aplicaciones
Tipos de pozos.
El tipo de pozo a perforar depende del propósito de la perforación, existen 3 tipos:
Algunos compuestos químicos presentes en el petróleo
Función de la cementación
Método Termovisión
Los principios de esta tecnología se basan en las características térmicas de los elementos de la Tierra. Cada elemento tiene una huella única, basada en su coeficiente de temperatura o en su conductividad térmica. La teledetección o termovisión aprovecha las bandas del espectro para identificar características del terreno que pueden reflejar datos de interés geológico.
Aplicaciones
Para la formación de yacimientos de gas y petróleo económicamente importantes deben cumplirse las tres condiciones mencionadas. Debe existir una roca-madre que haya sido capaz de suministrar las sustancias bituminosas.