GEOLOGÍA - MAPAS CONCEPTUALES

LA GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO .-

Generación del petróleo en la naturaleza:

El famoso geólogo e investigador estadounidense Parker Davies Trask ofrece un interesante ejercicio numérico acerca de la generación del petróleo en las formaciones geológicas, tomando como base datos de laboratorio acerca del contenido del material orgánico en lutitas (para este ejemplo se usan unidades métricas). Si una lutita contiene 2 % de materia orgánica y 5 % de esa materia, se transforma en petróleo; entonces el porcentaje convertido es igual a: 0,02 x 0,05 = 0,001 o una milésima parte (1/1.000). Si se considera un bloque de sedimentos de una hectárea de extensión y un metro de espesor, el volumen es de 10.000 m3 de sedimentos.

Si la densidad de estos sedimentos es de 2,1 entonces el peso del bloque será: 10.000 x 2,1 x 1.000 = 21.000.000 kilo

Pero como el peso del bloque estárepresentado por 1/1.000 partes de petróleo, entonces el bloque tiene 21.000 kilos de petróleo. Si ese petróleo (por ejemplo, tipo Boscán) pesa 0,86 kilos por litro, equivalente a un petróleo de 11,4 °API, entonces el bloque contiene:

21.000

_______ = 24.418,6 litros (24,4186 m3)

0,86

Extendiendo este ejemplo a mayores dimensiones, como si fuese una concesión por la que existe interés comercial, y sea el caso de un área de 10.000 hectáreas y 100 metros de espesor, entonces el volumen de petróleo contenido in situ es muy apreciable.

10.000 x 100 x 24,4186 = 24.418.600 m3 (153.585.000 barriles).

Es muy importante la expresión insitu (en sitio) porque no todo el volumen de hidrocarburos contenido en la formación o yacimiento puede ser producido. El volumen extraíble dependerá de otros factores, tales como: la porosidad, que expresa porcentualmente el volumen del espacio disponible para almacenar hidrocarburos; el porcentaje de saturación de petróleo (también de gas y agua) existente en el yacimiento; la presión original en el yacimiento y la presión de burbujeo del gas disuelto en el petróleo; los contactos gas natural-petróleo-agua en el yacimiento; la permeabilidad de la roca, con respecto al gas, petróleo y agua; las relaciones de producción gas/petróleo, petróleo/agua; las características y propiedades del gas natural y del petróleo producibles; la evolución del tipo de empuje natural de extracción o mecanismo inducido que impele a los hidrocarburos en el yacimiento a fluir hacia el pozo y hacia la superficie (empuje por gas natural, por gas disuelto, por agua, o por gravedad o por combinación de éstos) o por bombeo mecánico o inyección de fluidos; proyección del comportamiento del yacimiento durante las etapas primaria, secundaria y terciaria de producción respecto a las perspectivas económicas (ingresos netos) y comercialización de las reservas probadas de hidrocarburos en el yacimiento.

Composición Química del Petróleo:

Genéricamente hablando, la palabra petróleo se emplea para designar cada uno de los compuestos químicos líquidos re sultantes de la combinación del carbono (C) con el hidrógeno(H), Tabla 1-1. En la industria petrolera, la palabra hidrocarburos abarca estos compuestos en sus cuatro estados: gaseoso, líquido, semisólido y sólido.

En la naturaleza hay acumulaciones que son puro gas. El gas puede ser seco o húmedo, según la impregnación de hidrocarburos líquidos que contenga. En estado líquido se presentan los petróleos livianos, medianos y pesados. Sin embargo, algunos petróleos pesados y extrapesados son líquidos o semilíquidos en el yacimiento, debido a la temperatura. Estos petróleos tienden a ser semisólidos, o sea de muy poca fluidez o alta viscosidad en la superficie.

En las emanaciones o menes, debido al enfriamiento, al contacto con el aire, a la acción del sol y de las aguas, los hidrocarburos más livianos se evaporan paulatinamente y el petróleo se torna semisólido o sólido, según la severidad de la acción de los elementos del ambiente.

Estas combinaciones de carbono e hidrógeno en su forma natural (petróleo, petróleo crudo, o crudos) son sometidas a procesos de transformación (refinación) que rinden centenares de derivados (productos).

Una extensa gama de estos productos tiene un alto contenido de hidrógeno y son líquidos a temperaturas ambientales y también son susceptibles a la vaporización. Ciertos productos, mezclados con aire, forman carburantes (ejemplo: las gasolinas para el parque automotor) cuyo poder calorífico promedio es de 10.555 kilocalorías/kilo (19.000 BTU/libra). El alto poder calorífico de los carburantes se debe al hidrógeno, cuyo poder es de 28.886 kilocalorías/kilo (52.000 BTU/libra), por una parte, y por la otra al carbono cuyo poder calorífico de combustión es de 8.055 kilocalorías/ kilo (14.000 BTU/libra).

Es muy interesante, física-químicamente hablando, cómo estos dos elementos, uno gas y el otro sólido, se combinan en la naturaleza para formar tan extensa variedad de hidrocarburos. Además, aparte de los elementos radiactivos, estos dos tienen más poder calorífico individual de combustión directa que el resto de los elementos. Si se quisiera utilizar el hidrógeno solo como carburante para aprovechar su alto poder calorífico de combustión (por ejemplo, en un automóvil), la intención se frustraría por lo siguiente: el tanque o la bolsa requerida para depositar el hidrógeno equivalente a un litro de gasolina sería casi la tercera parte del tamaño del carro. El hidrógeno puede ser comprimido pero se necesita un cilindro (tanque) muy fuerte, cuya construcción requeriría, aproximadamente, 275 kilos de acero por cada kilo de hidrógeno. Si se quisiera utilizar el carbono solo como combustible en una máquina de combustión interna, también habría obstáculos: es sólido y no puede ser vaporizado apreciablemente sino a temperaturas por encima de 3.482 °C (6.300 °F).

Notará el lector el uso del Sistema Métrico y el Sistema Angloamericano. Esto se debe a que, por razones obvias, internacionalmente la industria petrolera maneja ambos sistemas, según las exigencias. Además, la fuente preponderante de publicaciones petroleras la constituye los Estados Unidos de América.