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La Industria del Petróleo y del Gas


Para poder aprovechar la energía del petróleo y del gas es necesario extraerlos de los yacimientos o reservorios, que se encuentran a grandes profundidades. Una vez extraídos, debemos tratarlos hasta obtener productos finales.

El petróleo, es un compuesto químico complejo en el que coexisten partes sólidas, líquidas y gaseosas. Lo forman, por una parte, unos compuestos denominados hidrocarburos, formados por átomos de carbono e hidrógeno y, por otra, pequeñas proporciones de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales.

ORIGEN Y FORMACIÓN DEL PETRÓLEO

Se presenta de forma natural en depósitos de roca sedimentaria y sólo en lugares en los que hubo mar o donde haya podido emigrar por movimientos y fallas tectónicas.

Su color es variable, entre el ámbar y el negro. El significado etimológico de la palabra petróleo es aceite de piedra, por tener la textura de un aceite y encontrarse en yacimientos de roca sedimentaria.

Factores para su formación:

Composición Petróleo Crudo
Gasolina (C5 –C10) 31%
Kerosene (C11 – C12) 10%
Gasoil (C13 – C20) 15%
Lubricante oil (C20-C40) 20%
Residuo (C40+) 24%

100%

Los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante muchos millones de años, sometidos por tanto a grandes presiones y altas temperaturas, junto con la acción de bacterias anaerobias (es decir, que viven en ausencia de aire) provocan la formación del petróleo. El hecho de que su origen sea muy diverso, dependiendo de la combinación de los factores anteriormente citados, provoca que su presencia sea también muy variada: líquido, dentro de rocas porosas y entre los huecos de las piedras; volátil, es decir, un líquido que se vuelve gas al contacto con el aire; semisólido, con textura de ceras. En cualquier caso, el petróleo, de por sí, es un líquido y se encuentra mezclado con gases y con agua.

 

Composición Gas Natural Rico

80-90% C1H4 Metano

4-10% C2H6 Etano

Gas Natural Seco

2-3%C3H8 Propano

0.5-2%C4H10 Butano

Gas Licuado de Petróleo (GLP)

<1%C5H12 Pentano

<1%C6H14 Hexano

Gasolina Natural
<0.5%C7H16+ Heptano Plus Condensados del gas

El gas natural, es un compuesto químico en cuya composición se presentan moléculas de hidrocarburos, formadas por átomos de carbono e hidrógeno y, por otras, en pequeñas proporciones de óxidos de nitrógeno, dióxodo de carbono y compuestos sulfurosos, todos estos componentes se presentan en estado gaseoso. En Bolivia, el gas natural que se produce se encuentra libre de compuestos sulfurosos, por esto es conocido como “gas dulce”.

 

EXPLORACION

La exploración consiste en “buscar” yacimientos de petróleo y/o gas.

El petróleo y el gas son fluidos que emigran hasta encontrar una roca que pueda almacenarlos a esto se conoce como “yacimiento o reservorio”.

NOTA: El petróleo no forma lagos subterráneos; siempre aparece impregnado en rocas porosas.

Los tipos más habituales de yacimiento

 

Estratigráficos: En forma de cuña alargada que se inserta entre dos estratos.

Anticlinal: En un repliegue del subsuelo, que almacena el petróleo en el arqueamiento del terreno.

Falla: Cuando el terreno se fractura, los estratos que antes coincidían se separan. Si el estrato que contenía petróleo encuentra entonces una roca no porosa, se forma la bolsa o yacimiento.

En las últimas décadas se ha desarrollado enormemente la búsqueda de yacimientos bajo el mar, los cuales, si bien tienen similares características que los terrestres en cuanto a estructura de las bolsas, presentan muchas mayores dificultades a la hora de su localización y, por añadidura, de su explotación.

 

CAMPOS DE EXPLORACION

EXPLORACION SATELITAL

RESERVAS

Para descubrir los lugares donde existen yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos o geofísicos.

MÉTODOS GEOLÓGICOS

El primer objetivo es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petróleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geológica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petróleo.

Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgánica enterrada hace más de diez millones de años.

Para todo ello, se realizan estudios geológicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se realizan estudios por Rayos X, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza la carta geológica de la región que se estudia.

Tras nuevos estudios “sobre el terreno” que determinan si hay rocas petrolíferas alcanzables mediante prospección, la profundidad a la que habría que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusión de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploración. De hecho, únicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petróleo y sólo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotación de forma rentable.

MÉTODOS GEOFÍSICOS

Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los métodos geológicos de estudio de la superficie no resultan útiles, por lo cual hay que emplear la Geofísica, ciencia que estudia las características del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.

PERFORACION

Es la práctica mediante la cual se confirma la existencia de hidrocarburos en el subsuelo. Para ello es necesario la perforación de pozos de hasta 7000 m de profundidad, con diámetros variables entre 32 y 7 pulgadas. En Bolivia el pozo más profundo perforado es El Dorado, con una profundidad de 6750 m.

Actualmente el tipo de perforación empleado es el rotatorio, para el que es necesario utilizar: una torre de perforación que soporta todo el peso de las herramientas; una mesa rotatoria, que transmite energía, trépano, que sirve para triturar la roca, tuberías y fluido de perforación que permite sacar los recortes del pozo, dar estabilidad a las formaciones y enfriar el equipo.

FLUIDOS DE PERFORACIÓN

Uno de los principales elementos que intervienen durante la perforación de pozos es el fluido de perforación, entre cuyas funciones principales se encuentran: 

Para evitar que las paredes del pozo se derrumben durante la perforación y, al mismo tiempo, la estructura de los estratos del subsuelo permanezca inalterada, según se va perforando el pozo, éste va siendo recubierto mediante unas cañerías de acero de un grosor de entre 6 y 12 milímetros.

PRODUCCION

Luego de haber realizado la perforación, se deben ejecutar pruebas de producción para comprobar cuanto puede producir el pozo y el radio de drenaje. Además es necesario desarrollar el campo, esto se logra perforando más pozos, hasta cubrir todo el campo.

Los fluidos de un yacimiento (petróleo, gas, agua) entran a los pozos impulsados por la presión a los que están confinados en el mismo. Si la presión es suficiente, el pozo resultará "surgente": produce sin necesidad de ayuda. Pero en la mayoría de los casos esta surgencia natural decrece y el pozo deja de producir. Para proseguir con la extracción se procede a la utilización de métodos artificiales de producción.

 

El mecanismo de surgencia natural es el más económico, ya que la energía es aportada por el mismo yacimiento. Los controles de la producción se realizan en la superficie por medio del llamado "árbol de navidad", compuesto por una serie de válvulas que permiten abrir y cerrar el pozo a voluntad. La surgencia se regula mediante un pequeño orificio cuyo diámetro dependerá del régimen de producción que se quiera dar al pozo.

Cuando la energía natural que empuja a los fluidos deja de ser suficiente, se recurre a métodos artificiales para continuar extrayendo el petróleo. Con la extracción artificial comienza la fase más costosa u onerosa de la explotación del yacimiento.

Tanto para producir un pozo por surgencia natural como por medios artificiales se emplean las mismas tuberías de producción (tubing), en tramos de apróx. 9,45 m. de longitud, unidos por rosca y cupla, y en distintos diámetros, desde 1,66 a 4,5 pulgadas según lo requiera el volumen de producción.

El bombeo mecánico, que emplea varios procedimientos según sea la perforación. El más antiguo, y que se aplica en pozos de hasta 2.400 a 2.500 m. de profundidad, es el de la bomba de profundidad: consiste en una bomba vertical colocada en la parte inferior de la tubería, accionada por varillas de bombeo de acero que corren dentro de la tubería movidas por un balancín ubicado en la superficie al cual se le transmite el movimiento de vaivén por medio de la biela y la manivela, las que se accionan a través de una caja reductora movida por un motor. La bomba consiste en un tubo de 2 a 7,32 m. de largo con un diámetro interno de 1 ½ a 3 ¾ pulgadas, dentro del cual se mueve un pistón cuyo extremo superior está unido a las varillas de bombeo. El costo promedio de este equipo asciende a U$S 70.000 aproximadamente.

Este bombeo se realiza hasta el momento en que el coste del sistema de extracción es mayor que la rentabilidad que se obtiene del petróleo, por lo que el pozo es abandonado.

Extracción con gas o Gas Lift

Consiste en inyectar gas a presión en la tubería para alivianar la columna de petróleo y hacerlo llegar a la superficie. La inyección de gas se hace en varios sitios de la tubería a través de válvulas reguladas que abren y cierran al gas automáticamente. Este procedimiento se suele comenzar a aplicar antes de que la producción natural cese completamente.

Una vez se han puesto en producción los pozos, los fluidos que salen de los mismos deben ser tratados, para obtener petróleo, gas, agua y sedimentos. Esto se logra mediante la instalación de facilidades de producción, es decir separadores especiales donde se segregan los fluidos.

TRANSPORTE

Los fluidos producidos en campos con facilidades y/o plantas de tratamiento, deben ser transportados hasta las refinerías, plantas petroquímicas o mercados de consumo.

La construcción de un ducto supone una gran obra de ingeniería y por ello, en muchos casos, es realizada conjuntamente por varias empresas. También requiere de estudios económicos, técnicos y financieros con el fin garantizar su operatividad y el menor impacto posible en el medio ambiente.

Medios de Transporte

En Bolivia tenemos una red de transporte por ductos que se muestra a continuación:

La red de transporte de gas, gasoductos, se divide en dos sistemas: Norte y Sur.

El Sistema Norte conecta las ciudades de La Paz, Oruro, Cochabamba y Santa Cruz, con una longitud total de 1.270 Km. Este sistema tiene una capacidad de transporte de 6 millones de metros cúbicos al día (MMmcd).

El Sistema Sur atiende las ciudades de Sucre, Potosí y Tarija con una longitud total aproximada de 1.700 Km. El tramo más importante de este sistema nace en Yacuiba, ducto de 36 pulgadas de diámetro, 440 Km. de longitud hasta Río Grande (Santa Cruz), cabecera del gasoducto Bolivia – Brasil. La capacidad de transporte del Sistema Sur es de 7,2 MMmcd.

La Red de transporte de líquidos, oleoductos, cubre el centro y sur de Bolivia, se divide en. cuatro subsistemas: Norte, Sur, Central y Occidental. La capacidad instalada de transporte de esta Red es de 55 mil barriles/día (bpd).

El Sistema Norte se extiende desde la localidad de Carrasco a las ciudades de Santa Cruz y Cochabamba, transportando petróleo crudo y condensado. La extensión de este Sistema es de 693 Km. y tiene una capacidad de transporte de 28.000 bpd (OCSC, ONSZ-1, ONSZ-2).

El Sistema Sur se extiende desde Yacuiba a Santa Cruz transportando principalmente petróleo crudo, Gas Licuado de Petróleo (GLP) y Diesel Oil de importación. Tiene una extensión de 977 Km. y una capacidad de transporte de 18,000 bpd (OCSZ-2, OCY-1, OCY-2).

El Sistema Central se extiende desde Santa Cruz a Cochabamba transportando principalmente petróleo crudo, GLP y Diesel Oil. Este sistema tiene una extensión de 493 Km. y una capacidad de transporte de 27,500 bpd (OSSA-I).

 

REFINACION

El petróleo, tal como se extrae del yacimiento, no tiene aplicación práctica alguna. Por ello, se hace necesario separarlo en diferentes fracciones que sí son de utilidad. Este proceso se realiza en las refinerías.

Una refinería es una instalación industrial en la que se transforma el petróleo crudo en productos útiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan en las refinerías para conseguir estos productos son denominados “procesos de refinación”.

Mediante la refinación se obtienen:

Petroquímica - GTL - GNL

Se refiere a la transformación de cadenas cortas de hidrocarburos en cadenas más largas que nos permita la fabricación de productos terminados.

PRODUCTOS TERMINADOS
La inmensa variedad de productos terminados de la Petroquímica puede clasificarse en cinco grupos:

COMERCIALIZACION

Gas Natural

El gas natural es transportado hasta los centros de consumo. Al entrar a la ciudad el gas natural es odorizado para posteriormente ser distribuido mediante redes a los domicilios, estaciones de servicio (GNV), comercios e industrias.

La exportación de gas natural se realiza por gasoductos de mayor capacidad para poder cumplir con los volúmenes de los contratos.

GLP

El gas licuado de petróleo, se obtiene principalmente en las plantas de tratamiento de gas natural y en menor grado en las refinerías.

Este producto para su distribución previamente es enviado a las plantas engarrafadoras, donde se realiza la odorización del mismo y el trasvase a garrafas de 5, 10 y 45 Kg., para que puedan ser empleadas en el uso domiciliario.

La Industria En Bolivia


Fuente: Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos

Cadena de Producción

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Un video muy simpático sobre como se produjo el Gas y Petróleo y como llega al hogar do todos los bolivianos.

Muy recomendable para Padres e Hijos.

 

 

La Industria del Petróleo y del Gas

Acá encontrará toda la cadena de producción en Bolivia con cuadros y datos estadísticos.

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