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Hablemos de ingeniería petrolera

“Recuperación de pozos”

Por Saraly Miranda de los Santos

Un tema del que poco se habla y es muy importante dentro de la industria de los hidrocarburos son los métodos de recuperación, los cuales son necesarios involucrar en la vida útil de los yacimientos para lograr tener un mayor tiempo de vida; primero es importante entender a qué nos referimos con métodos de recuperación.

Dentro de los diferentes tipos de recuperación podemos encontrar los métodos de recuperación primarios, en donde se usará la energía natural del yacimiento. Cada uno contará con un empuje y expansión natural tanto de líquido como gas, se contará también con la segregación natural y con las entradas de agua que tenga dicho yacimiento.

La recuperación del aceite se dará gracias a que el gradiente de presión será tan alto que obligará al aceite a fluir hacia el exterior, pero esto sucederá siempre y cuando el espacio que va dejando libre el aceite sea ocupado por otro material para que así el gradiente de presión se mantenga alto y el aceite siga fluyendo. Este tipo de recuperación se tiene gracias a alguno de los siguientes mecanismos:

Empuje por gas en solución: lo que sucede aquí es que el gas liberado no va a fluir a los pozos, sino que se acumulará formando pequeñas burbujas las cuales por la declinación de la presión llegarán a formar una fase continua lo que ayudará a que el flujo del gas llegue al pozo. El gas liberado llena totalmente el espacio desocupado por el aceite producido. En este caso mientras que la permeabilidad al aceite disminuye la permeabilidad al gas aumentará por lo que el gas fluirá más fácilmente que el aceite debido a que es más ligero, menos viscoso y su trayectoria es por la parte central de los poros.

Recuperado de: https://www.slideserve.com/suki-weaver/fundamentos-de-ingenier-a-de-yacimientos-propiedades-volum-tricas-de-los-fluidos

Empuje por la expansión del líquido y la roca: usualmente ocurrirá en yacimientos bajosaturados. El aceite, el agua congénita y la roca se expandirán lo que ayudará a que el aceite sea desalojado del yacimiento. En este tipo de empuje la liberación de gas disuelto ocurrirá en la tubería de producción, la saturación prácticamente no variará, la porosidad, permeabilidad y viscosidad disminuirán ligeramente, gracias a estas circunstancias el índice de productividad se mantendrá constante

Recuperado en: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por casquete gaseoso: consiste en una invasión de la zona de aceite por gas lo cual provocará el desplazamiento del aceite hacia los pozos productores, para que esto suceda se necesita una alta saturación de gas y un continuo crecimiento de la zona que esté ocupada por el casquete de gas. La recuperación de este tipo de yacimientos va del 20 % al 40 % del aceite contenido y en caso de que exista segregación se puede llegar a recuperar más del 60 %.

                Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por entrada de agua: El agua será el agente principal debido a que será la encargada de invadir y desplazar el hidrocarburo, desde las fronteras hasta los pozos productores, si el empuje es lo suficientemente fuerte para mantener la presión del fluido permitirá que el aceite sea casi totalmente recuperado por el desplazamiento con agua. La recuperación varía entre el 35 % y el 75 % del volumen original de aceite en el yacimiento.

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Empuje por segregación gravitacional: este tipo de empuje puede ser considerado como una modificación de todos los demás, aquí la segregación gravitacional es la tendencia del aceite, gas y agua que se distribuye por el yacimiento conforme a sus densidades. Estos yacimientos tendrán condiciones propicias a la segregación de sus fluidos.

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Combinación de empujes: Durante la vida útil los yacimientos no solo presentan un único mecanismo de desplazamiento. Por ejemplo se puede tener un yacimiento en el que al inicio presente un empuje por gas disuelto, después presente un empuje por gas asociado, después de un tiempo en el que el yacimiento deja de contar con estas características se puede contar con una entrada de agua para tener el empuje necesario hacia la superficie.  

Recuperado de: https://www.emaze.com/@ATZZTCTI

Cuando el yacimiento ya no cuenta con esta energía natural se tiene que recurrir a los métodos de recuperación secundaria los cuales ayudarán a incrementar la energía natural y esto se dará por medio de inyección de diferentes fluidos, los cuales pueden ser tanto agua, gas y una combinación de estos dos. Sin embargo para ciertos yacimientos de aceite pesado en arenas y lutitas estos métodos no son suficientes por lo que se deben de aplicar métodos de recuperación mejorada de aceite (EOR).

Los métodos de recuperación mejorada serán por procedimientos que usen fuentes de energía que provenga del exterior, o materiales que no son producidos por los medios convencionales. Estos sistemas son clasificados por:

Térmicos: Este tipo de métodos son utilizados en yacimientos que tienen aceite de muy alta viscosidad debido a que los aceites con estas características reaccionan muy bien a altas temperaturas. Casi el 60 % de los yacimientos con aceite de muy alta viscosidad serán recuperados con este sistema.

  • Estimulación con vapor: Uno de los métodos con mayor éxito dentro de la recuperación mejorada será esta estimulación. Consiste en inyectar el vapor a un alto ritmo pero en un corto tiempo. Lo que sucederá aquí será que el vapor remojará al aceite y esto ayudará a que fluya o que pueda ser bombeado de una manera más fácil. Este proceso se puede repetir hasta que deja de ser económicamente rentable. 

Recuperada de: https://elpetroleoysusavances.wordpress.com/2016/12/01/recuperacion-termica-para-crudos-pesados-a-traves-de-procesos-de-estimulacion-iavcefp/

Combustión in-situ: Se inicia con una combustión o desplazamiento con lumbre y la inyección de aire para mantener la combustión. Dentro de este proceso podemos encontrar también la combustión progresiva en donde se usará inyección de agua y aire, debido a que son los fluidos más baratos y abundantes. Debido a la combustión que se tendrá alrededor del 10 % del aceite original se quema, esta zona llega a adquirir una temperatura de aproximadamente 600°C.

Recuperada de: http://combustioninsitu.blogspot.com/2010/07/los-procesos-de-combustion-in-situ-han.html

Inyección de vapor: El vapor será continuamente inyectado para ayudar a reducir la viscosidad del aceite y así mover el fluido hacia la superficie, es así como se formará una zona de vapor que irá avanzando lentamente.

Recuperada de: http://avibert.blogspot.com/2012/10/inyeccion-ciclica-de-vapor-douglas.html

No térmicos: Este tipo de métodos consisten en la inyección de un solvente o gas que sea miscible con el aceite. El fluido desplazante utilizado puede ser un solvente hidrocarburo el cual tendrá la capacidad de mezclarse con el aceite. Por ejemplo gas enriquecido, propano o gas licuado de petróleo.Empuje de gas: El principal elemento en este método será inyectar CO2 al yacimiento; a diferencia del empuje de gas por vaporización este método cubrirá un rango más amplio de componentes por lo que este gas es aplicable en un rango más amplio de yacimientos a una presión miscible más alta.

Inyección de miscibles: Se inyectará hidrocarburo ligero para formar una invasión miscible. Podemos encontrar tres métodos efectivos en este tipo de inyección: usando un bache de gas licuado de petróleo, método de gas enriquecido y método de empuje de gas a alta presión.

Inyección de químicos: Por lo general se inundará el pozo con nitrógeno y gas de combustión, serán usados estos componentes debido a lo económico que son. Se decidirá si se ocupan componentes miscibles o inmiscibles esto dependerá de la presión y composición del aceite.

Estados Unidos. Del oro negro a la decadencia energética

Por L. Óscar Rojas Hernández

“El petróleo no es el oro negro;

es el excremento del diablo”.

Juan Pablo Pérez Alfonzo

Estados Unidos, una potencia hegemónica que ha sido reconocida a nivel mundial por sus métodos para producir energía siendo uno de los principales abastecedores de energía produciendo el 14.6% de energía mundial al igual que China (López, 2020, p. 290), aun así de toda esta energía producida únicamente el 44% correspondía al petróleo en el año 2014 (López, 2020, p. 292), esta cifra es menor a la que se ha tenido en años anteriores y pese a que se ha desincentivado su uso se sigue extrayendo de manera masiva mejorando cada vez más los métodos de extracción generando también que su precio de venta disminuya.

No hay duda de que el petróleo aún es un factor determinante tanto en la economía mundial como en las relaciones que se lleguen a tener por las importaciones del mismo y el incremento en la búsqueda y desarrollo de métodos para obtener aún más de este recurso como el fracking que podría decirse que es la manera de extraer petróleo de las piedras sin pensar en las consecuencias ambientales que esto produce, como la contaminación de los manantiales de agua potable por los químicos necesarios para poder lubricar el tubo que es requerido para la extracción del petróleo que se encuentra dentro de las rocas y las grietas de las mismas regresando el agua contaminada la cual no puede ser  reutilizada por lo peligroso de su uso llegando a ser aún más peligrosa para el ambiente, todo esto con la finalidad de mantener en funcionamiento el negocio de la venta de petróleo y dando un menor precio por el producto y menor salario a los trabajadores (Magic Markers, 2015), estos métodos ponen en duda a algunos países sobre la necesidad de permanecer con una industria petrolera activa ya que a lo largo de la década se han visto grandes avances en las energías renovables.

Todo lo anterior lleva al estudio de aquellos países que son los principales productores de petróleo a nivel mundial, como Rusia donde su  producto interno bruto y el precio del petróleo se ven afectados de la misma manera según la trayectoria de su curva de magnitud (Abad, 2018), sin embargo, al igual que Estados Unidos no han previsto políticas para la protección de este recurso así como tampoco han tenido un desarrollo en las energías renovables, esto podría llegar a representar una gran crisis energética cuando el petróleo sea totalmente obsoleto como recurso energético ya que alimenta los sectores más importantes en el desarrollo del país que son el transporte, las grandes industrias y sobre todo el sector militar cuyos fondos recibidos son los más grandes a nivel mundial, como el Pentágono que en el año 2010 obtuvo un presupuesto de 680.000 millones de dólares (López, 2020 p. 303) y su poder armamentístico el más grande en toda la historia.

Pensar en el sector armamentístico y en la gran cantidad de petróleo que requiere para poder mantenerse da una idea de lo que estas potencias podrían llegar a hacer por evitar que este recurso sea sustituible y sobre todo por evitar la escasez del mismo, esto a su vez nos da la explicación del incremento de los conflictos bélicos y de actos intervencionistas a países latinoamericanos que se han dado a partir del descubrimiento y uso del combustible fósil.

Así mismo el texto anterior también nos ofrece un mapa de las reservas petroleras en el mundo donde se puede ver que no siempre el país que tiene las reservas más grandes es el que produce más petróleo, el caso más conocido de esto es Venezuela quien en el 2019 reportó una reserva de hasta 300.9 miles de millones de barriles de crudo (BBC News, 2019), sin embargo, a pesar de tener los pozos petroleros más grandes del mundo no puede obtener todos los beneficios de estos en comparación por ejemplo con Arabia Saudita, la razón de esto se encuentra en la situación económica de cada Estado, estando Venezuela en una situación de súper inflación monetaria (con la paridad de un bolívar venezolano por 0.0000135174 dólar) (xe.com, 2020) no puede adquirir el equipo necesario para llevar a cabo proyectos de explotación petrolera y en estos casos se pueden volver a entender las razones del intervencionismo estadounidense, confirmando que Estados Unidos ha puesto al mundo en una situación económica de guerra permanente con terribles consecuencias sociales y ambientales (López, 2020, p. 303).

En conclusión, podría pensarse que la sobre explotación del petróleo es una medida de las grandes potencias para poder mantener su posición de poder, sin embargo, es evidente la falta de conocimientos que tienen sobre la llegada de las nuevas formas de producir energía y que cuando los combustibles fósiles se acaben o se consideren obsoletos se podría pensar que vendrían en decadencia, sin embargo, aún es temprano para poder opinar al respeto.

Fuentes de consulta

López, R. R. (2018). La dinámica militar de los recursos energéticos estadounidense. En Sociología política del colapso climático antropogénico, (pp. 287-312). México. Centro de Investigaciones interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades.

Abad, J. M. (17 de marzo de 2018). Un país más rico, pero menos democrático: datos básicos para entender Rusia [en línea]. El País. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://elpais.com/internacional/2018/03/16/actualidad/1521209314_402162.html

BBC News. (1 de abril de 2019). Cuáles son los países con mayores reservas de petróleo y por qué esto no siempre es señal de riqueza [en línea]. BBC. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://www.bbc.com/mundo/noticias-47748488

s/a. (28 de febrero 2020). Materias primas. Petróleo Brent [en línea]. El País Economía. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://cincodias.elpais.com/mercados/materias-primas/petroleo_brent/1/

Tiktín, M. (8 de agosto de 2018) El riesgo de la dependencia del petróleo [en línea]. El economista. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://www.eleconomista.com.mx/opinion/El-riesgo-de-la-dependencia-del-petroleo-20180809-0020.html

Rusia (17 de enero de 2018) El Banco Central ruso constata dependencia de la economía de los precios petroleros [en línea] Mundo Sputnik. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://mundo.sputniknews.com/rusia/201801171075496459-rusia-economia-crudo-deficit/

Landale, J. (12 de enero de 2020). ¿Qué significará el fin de la dependencia del petróleo para la geopolítica? [en línea]. BBC News. Recuperado el 28 de febrero de 2020 de: https://www.bbc.com/mundo/noticias-50986738

Magic Markers. (2 de agosto de 2020) ¿Qué es el Fracking? [Archivo de video]. YouTube. Recuperado el 2 de marzo de 2020 de: https://www.youtube.com/watch?v=RPDtD0lP1l0

Xe. (2 de marzo de 2020) Converso de divisas XE. XE. Recuperado el 2 de marzo de 2020 de: https://www.xe.com/es/currencyconverter/convert/?Amount=1&From=VES&To=USD