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TAREA DEL PETROLEO

1. EL CICLO DEL PETROLEO SEGURIDAD VI

2. Fases de la industria del petróleo Exploración Geológicos Geofísicos Perforación Descubrimiento Desarrollo Perforación Instalaciones de producción Transporte de hidrocarburos Producción Operaciones de producción Agotamiento Desmantelamiento y abandono Imagen fuente: Fascículos El Mundo de los Hidrocarburos en Colombia

3. Ingeniería de petróleos Aplica conocimientos científicos, técnicos y prácticos. Diseña, construye, ensambla equipos e instalaciones; establece y perfecciona procedimientos para: Perforación de pozos Producción de Hidrocarburos Control y manejo optimo de los yacimientos, y Transporte de Hidrocarburos Integridad y Confiabilidad Tanto el personal como el medio ambiente, la comunidad y los equipos e instalaciones deben permanecer íntegros y confiables antes, durante y después de la ejecución de una actividad operacional o procedimiento técnico específico. Evaluación y Manejo del Riesgo Identificar los posibles riesgos que puedan suceder. Evaluar la probabilidad de ocurrencia de un incidente y sus consecuencias. Establecer las acciones técnicas necesarias para prevenirlo o mitigar su impacto a un nivel económicamente razonable.

4. Perforación Objetivo: Garantizar la comunicación eficaz, segura y permanentemente entre la superficie y el yacimiento de HC. Previamente se obtienen los permisos legales y ambientales. El trabajo lo ejecuta un experimentado grupo de profesionales y técnicos en diferentes disciplinas. Se perforan varias secciones de huecos concéntricos, cada una se reviste con tubería de acero y se cementa. Es la etapa final del proceso exploratorio. Representa el 60 – 70% de la inversión total de desarrollo del campo. Ce m en to Condu c tor Re v e s t i do r Ce m en to Re v e s t i do r de superficie Ce m en to Re v e s t i do r in ter m edio Ac u íf ero Suelo Cab e z al de p o z o

5. Perforación Tuberías de revestimiento Garantizan la comunicación permanente entre la superficie y el fondo del pozo. Tubo Conductor Prevenir la erosión alrededor del pozo. Revestimiento Superficial Proteger las zonas de agua fresca de una potencial contaminación con el lodo de perforación. Revestimiento Intermedio Proteger el hueco de derrumbes, perdidas de circulación y otros problemas que puedan hacer la perforación muy difícil y costosa. Revestimiento de Producción A través de la cual el pozo se completa, produce y controla.

6. Perforación Cementación de revestimientos Esta actividad tiene el propósito de: agua, para poder producirlos Adherir las paredes del pozo a la tubería. Sostener la tubería de revestimiento. Prevenir la contaminación de acuíferos superficiales. Aislar los diferentes intervalos productores de petróleo, gas o selectivamente. - Sellar zonas que causan pérdida de circulación en la perforación. La calidad de adherencia del cemento tanto con la pared del hueco como con la tubería se evalúa mediante registros sónicos que se toman en el hueco revestido (CBL -VDL). El control de la calidad del trabajo de cementación es fundamental para el desarrollo seguro de actividades posteriores.

7. Perforación Imagen fuente: Fascículos El Mundo de los Hidrocarburos en Colombia

8. Perforación

9. Producción

10. Producción El yacimiento de hidrocarburos Es el conjunto compuesto por una roca porosa y permeable, y los hidrocarburos almacenados en ella. Los fluidos presentes en el yacimiento fluyen hacia los pozos productores gracias a la comunicación que existe entre los poros de la roca (permeabilidad), a la presión interna del yacimiento y a los siguientes mecanismos de producción primaria. Gas en solución Capa de gas Empuje de agua Drenaje gravitacional Factores de Recobro 8,0 - 22,0 % 10,0 - 27,0 % 25.0 - 50,0 % 27,5 - 60,0 %

11. Producción El yacimiento de hidrocarburos Ilustración sobre Porosidad y Permeabilidad

12. Producción Ilustración esquemática de yacimientos de hidrocarburos

13. Producción Ilustración esquemática del proceso de inyección de agua al yacimientos Inyección de agua Pozos productores Pozo de inyección de agua

14. Producción Tipo de yacimientos Propiedades Convencionales No Convencionales Roca Areniscas, Calizas “Shale” – Esquistos Porosidad 8 – 22 % < 4 % Permeabilidad 200 m D – 4 Darcies 0,01 - 0,001 m Darcies Otras Características Riesgo Geológico Alto Menor Tamaño yacimientos Menor Mayor Perforación Vertical Horizontal Fracturamiento Normal, opcional Masivo, necesario Inversiones y Gastos Normal Altos Tecnología Bien conocida Innovadora, en evolución

15. Producción Yacimientos convencionales y no convencionales

16. PRODUCCION EN EL POZO Una vez el petróleo llega al fondo del pozo, continua su recorrido por la tubería (perforación) hasta llegar a la superficie, cada vez que el petróleo sube, genera gas, originalmente disuelto en el crudo

17. Producción Fracturamiento hidráulico

18. Producción Fracturamiento hidráulico En Canadá se han fracturado más de 175 mil pozos y en USA más de 1 millón desde el año 1949 Agua Requerida: Un pozo típico en USA utiliza en promedio entre 3 y 5 millones de galones . Adicional al agua fresca, se utiliza también el agua producida de los pozos petrolíferos, que es de alta salinidad, o se recicla el agua que regresa de los pozos recién fracturados. Aditivos Químicos: Se usan para reducir las perdidas por fricción, prevenir la corrosión en las tuberías, controlar el crecimiento de bacterias e incrementar la viscosidad al fluido. Son de uso común también en la agricultura, esterilización médica y dental, lavanderías, cosmetología, limpieza de la casa y piscinas. Su contenido en el fluido de fracturamiento es del orden del 1%.

19. Producción Tratamiento de los fluidos producidos Típica facilidad de tratamiento

20. RECOLECCION DE CRUDO Luego que el petróleo alcanza la superficie, es recolectado mediante un sistema de líneas de flujo que van desde el cabezal de los pozos, hasta las estaciones de flujo.

21. SEPARACION DEL GAS En las estaciones de flujo y el gas, en este punto son separados (incluido el gas que se encuentra mezclado en el petróleo, al salir de las estaciones se separan para diferentes usos

22. ALMACENAMIENTO DE CRUDO Los diferentes tipos de estaciones de flujo son bombardeados a través de las tuberías hasta los tanques, donde finalmente se elimina el agua y la sal, colocando bajo especificaciones comerciales.

23. TRANSPORTE DE OLEODUCTOS El crudo limpio (sin agua o sal y refinado) almacenado en los partidos de tanques es enviado a través de los oleoductos a las refinerías del país y a los terminales de embarque para su exportación.

24. EMBARQUE Y EXPORTACION El petróleo refinado se envía a los distintos países encargados de su conversión a gasolina y otros derivados

25. Los hidrocarburos en la economía nacional En el 2014 la producción de petróleo fue de 988,1 KBPD y de gas 1.106 MPCD Los HC representan el 49,2 % del total de las exportaciones. El 30 % de la inversión extranjera directa va al sector de los HC. El 22 % de los ingresos corrientes del Gobierno los aporta esta industria (I+R). La industria de HC le entrega a la Nación aproximadamente un 70% del total de sus ingresos : $ 30,9 billones, de los cuales $22,7 billones son por concepto de impuesto de renta y dividendos de ECP y $ 8,2 billones por regalías. El sector de HC contribuye con el 2,5% del PIB anual, o sea USD $ 9,460 M. (PIB total proyectado para el 2014 es USD $385,000 M) Reservas de petróleo: 2.308 millones de barriles, o sea R= 6,4 años .

26. Preguntas y respuestas ¿Cómo se garantiza el aislamiento del pozo de los acuíferos superficiales? Esto se logra con el trabajo de cementación del revestimiento superficial. Una visible cantidad cemento debe retornar a la superficie a través del especio anular entre el tubo y el hueco. Una vez el cemento ha fraguado, se realiza una prueba de integridad del conjunto tubo, cemento y roca, aplicando presión hidráulica desde el fondo del pozo al mencionado espacio anular. ¿Qué pasa con el espacio que queda libre cuando se extrae el hidrocarburo? Nunca queda un espacio libre en la roca. Lo que ocurre es que la presión en el yacimiento disminuye en la medida en que el proceso de producción avanza, hasta que esta no es suficiente para llevar los fluidos hasta la superficie.

27. Preguntas y respuestas ¿Qué es el agua de formación y como se debe manejar? Es el agua que hace millones de años transportó los sedimentos que dieron origen a la roca almacenadora. Posteriormente el petróleo, en su proceso de migración, encontró esa roca, entró y se acumuló en ella formando el yacimiento petrolífero. En superficie el agua se separa del petróleo mediante procesos físico químicos, a continuación el agua pasa a piscinas de decantación y filtros para retención de partículas aceitosas. El agua tratada es normalmente inyectada en rocas en el subsuelo cumpliendo la normatividad ambiental vigente. ¿Se puede extender la fractura hasta alcanzar los yacimientos de agua fresca? La fractura se extiende hacia arriba y hacia abajo hasta alcanzar la primera zona arcillosa plástica e impermeable que sirve de sello. Dentro del pozo el cemento actúa como barrera para aislar y proteger las zonas productoras de cualquier escape. Esta función se prueba aplicando presión cada vez que se instala y cementa una tubería de revestimiento.

28. Preguntas y respuestas ¿Pueden los productos químicos tóxicos usados en el fracturamiento contaminar las fuentes de agua fresca? Es el agua que hace millones de años transportó los sedimentos que dieron origen a la roca almacenadora. Posteriormente el petróleo, en su proceso de migración, encontró esa roca, entró y se acumuló en ella formando el yacimiento petrolífero. En superficie el agua se separa del petróleo mediante procesos físico químicos, a continuación el agua pasa a piscinas de decantación y filtros para retención de partículas aceitosas. El agua tratada es normalmente inyectada en rocas en el subsuelo cumpliendo la normatividad ambiental vigente. ¿Se puede extender la fractura hasta alcanzar los yacimientos de agua fresca? Esos productos no son más tóxicos que los utilizados en algunas labores diarias. No obstante, la industria está continuamente adelantando investigaciones para desarrollar productos biodegradables.

29. Preguntas y respuestas El fracturamiento hidráulico ¿puede causar temblores? El proceso de fracturamiento induce una actividad sísmica, pero a un nivel tal que no se siente en superficie. Estos eventos pueden ser medidos únicamente con sofisticados equipos localizados en el subsuelo muy cerca del lugar del trabajo. En la escala de Ritcher la mayoría de estos eventos sísmicos inducidos son de una magnitud del orden de -2. Este tipo de movimientos sísmicos ocurren en el mundo 100 millones de veces al año. Solamente un par de sismos inducidos por el fracturamiento en USA han registrado valores entre 1,5 y 3,8; esto se siente como el paso de un camión pesado. Sismos de esta magnitud ocurren entre 50,000 y 10,000 veces al año en el mundo.