Etapas de Produccion y Perforacion.

Perforacion :

Por más perfeccionados que sean los métodos de prospección geofísica, el único medio de estar absolutamente seguro de la existencia de un yacimiento de petróleo o de gas es utilizando el método del sondeo.

El método más utilizado es la perforación rotatoria o trepanación con circulación de barro:
La herramienta está fijada al final de una serie de tuberías que se hacen girar lentamente por medio de potentes motores Diesel situados en la superficie, al lado del "derrick". Este último, que confiere su silueta característica al pozo de perforación, es un mástil o estructura piramidal que permite subir y retirar una a una las tuberías de los pozos a fin de recambiar la punta trepanadora usada y llevar a la superficie una muestra de la roca perforada.

Produccion :

Cuando la perforación ha alcanzado la zona petrolífera, se procede a la puesta en servicio del pozo, operación delicada si se quiere evitar la erupción y a veces incendio. Se distinguen, pues, dos periodos en la explotación de un yacimiento:
-La recuperación primaria:

Al principio, por el efecto de la presión, el petróleo sube por sí mismo a la superficie: la emanación se debe al drenaje por gravedad o al remplazamiento del aceite sea por una subida del agua bajo presión (water-drive), sea por la expansión del gas disuelto (depletion-drive), o incluso por la dilatación del gas comprimido que sobrenada el aceite (gas capdrive) o una combinación de estos mecanismos. Por consiguiente, la presión natural que tiene tendencia a bajar con rapidez se intenta restablecer por medio de una inyección de gas comprimido 8gas-lift) antes de redisolverle en el bombeo con bombas de balancín (cabeza de caballo) cuyo lento movimiento alternativo es transmitido por un juego de tubos al pistón situado en el fondo del pozo. Llegado a la superficie, el petróleo bruto pasa a una estación de "limpiado", donde se le extrae primero el metano y los gases licuados (estabilización), electrostática y por fin el sulfuro de hidrógeno de desgasificación a contracorriente (stripping).

Para luchar contra el colmatado progresivo de los poros de la roca petrolífera y restablecer la actividad del yacimiento, es necesario "estimular" periódicamente los pozos por acidificación (inyección de ácido clorhídrico), por torpedeo (perforación con la ayuda de balas tiradas con un fusil especial cuyos explosivos descienden a la altura de la formación o por fracturación hidráulica (potentes bombas de superficie hasta la ruptura brutal de la roca colmatada).

El Petroleo y sus Origenes.

El petróleo es la fuente de energía más importante en la actualidad; además es materia prima en numerosos procesos de la industria química. El origen del petróleo es similar al del carbón . En ambos casos, se hallan en las rocas sedimentarias, pero el petróleo procede de la descomposición de materia orgánica (especialmente restos de animales u grandes masa de placton en un medio marino). Su explotación es un proceso costoso que sólo está al alcance de grandes empresas.

El petróleo es un recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso que varios países diversifiquen su dependencia energética y hagan descender las cifras de las importaciones de petróleo.

El petróleo es un líquido de color oscuro, aspecto aceitoso, olor fuerte y densidad comprendida entre 0´8 y 0´95. Está formado por una mezcla de hidrocarburos.

El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detrito de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, en las cercanías del mar. El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias luego.

Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forma parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos. A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén ", y en las cuales el petróleo se concentra, y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza.

El origen del petróleo es verosímilmente orgánico y marino; pero ha sido posible todavía dilucidar el mecanismo de su formación en el curso de milenios, lenta descomposición de la materia viva en el fondo de los océanos bajo el efecto de presión, de los catalizadores y de bacterias, abocando en la unión de moléculas de carbono y de hidrógeno para dar hidrocarburos. El hecho de que se encuentre petróleo en todas las capas geológicas desde el principio de la Era Primaria (Cámbrico) al reciente Terciario (Pleistoceno) se explica por la migración, lento vagabundaje subterráneo del aceite y del gas natural a través de los poros y de los intersticios de las diversas rocas que componen el subsuelo, aplastadas acuíferas hasta que los hidrocarburos encuentran un pliegue donde se acumulan para formar un yacimiento.

El descubrimiento de yacimientos puede preverse por técnicas de prospección terrestre y . Si fue relativamente fácil encontrar en el siglo XIX los primeros campos petrolíferos gracias a índices geológicos superficiales, la exploración del subsuelo a profundidades que alcanzan casi los 900 m. debe apelar a todos los recursos de la geofísica. La gravimetría y la magnetometría, que miden respectivamente la aceleración de la gravedad y el magnetismo terrestre, permiten en primer lugar trazar mapas subterráneos o submarinos bastante precisos. La prospección sísmica estudia después con más precisión las formaciones interesantes cuyos contornos se revelan por la reflexión o refracción de las ondas elásticas provocadas por explosiones de cargas detonantes, verdaderos miniseísmos artificiales. Gracias a los registros de geófonos receptores que llegan a trazar cortes de terreno muy precisos.

La extensión de estos métodos terrestres a la prospección marina (offshore) supone resueltos los problemas de posicionamiento en alta mar: los levantamientos visuales deben remplazarse por cruces, de ondas hertzianas provenientes de estaciones de tierra o radiosatélites.

Las zonas submarinas a explorar son posteriormente balizadas disponiendo en el fondo del mar emisores de ultrasonidos que permiten al navío situarse muy exactamente sobre sus objetivos.
Si bien resulta generalmente más cómodo prospeccionar en mar que en tierra, donde se choca con las dificultades de movimientos debido a la naturaleza o al hombre la sísmica marina exige, sin embargo, la puesta a punto de métodos especiales, pues aunque sólo sea para no alterar el equilibrio ecológico de la fauna, las cargas de explosivos están prohibidos en las zonas pesqueras. La onda necesaria se obtiene, pues, por medio de una descarga eléctrica, por emisión brutal de aire comprimido o vapor de agua o mediante detonación de gas.

APLICACIONES DE REPEAT FORMATION TESTERS, RFT

El RTF fue introducido a mediados de los 70s. Su mayor ventaja sobre su antecesor el FIT(prueba de intervalos de formación), fue que este puede medir un número ilimitado de puntos de presión en un sólo viaje al pozo mientras que el FIT se restringió a uno. Originalmente se consideró que la aplicación más importante del RFT era para muestreo de fluidos, pero después se observó su eficacia para proporcionar valores de presión-profundidad a través de secciones en el yacimiento durante el desarrollo del programa de perforación. Esto también revela el grado de comunicación areal y vertical lo cual es de gran ayuda en la planeación de proyectos de recobro secundario.

Durante la etapa evaluativa de un campo, las lecturas del RTF proveen mayor calidad de datos de presión y se corre continuamente para establecer el contacto entre fluidos. A manera de ilustración del uso de RTF valoración de un campo, el mapa estructural muestra que la capa que contiene crudo tiene 50 ft de espesor y un acuífero establecido por otros medios. El primer pozo perforado, A, fue realizado en el acuífero, pero el operador había previsto medir la presión de agua sobre un intervalo de 160 ft para hallar la presión de agua en esta nueva área. El segundo pozo, B, perforado varios kilómetros al este fue más afortunado, se descubrió un yacimiento de 50 ft de espesor productor de crudo con buena porosidad y permeabilidad.

La medida de presión en la columna de crudo y en el acuífero donde debe ser empleada una medida de presión adecuada, según el rango de interés, para facilitar la exactitud en la determinación del contacto de fluidos. La gráfica de presión -profundidad muestra un gradiente de 0.44 psi/ft para el agua, el cual está de acuerdo con la salinidad. Además, las presiones individuales de agua en las profundidades realizadas en la tabla, revelan esta misma tendencia indicando un régimen de presión hidrostática normal. La gravedad específica del crudo con gas disuelto a condiciones iniciales del yacimiento, determinado en análisis PVT, fue 0.644 relativo al agua. La densidad del agua pura es 62.43 lb/ft3, el gradiente de presión de crudo es (0.646 * 62.43)/144 = 0.28 psi/ ft, tal línea de gradiente se ajusta a través de la medida de puntos de presión y extrapolando esto da un OWC de 1635 ft.ss: 422 ft bajo el oil-down-to (ODT) de 5813 ft.ss.

Ambientes Sedimentarios : Islas de Barrera , Lagunas Costeras Y Playas.

Islas de barrera
Las islas de barrera son cuerpos alargados de arena dispuestos generalmente en forma paralela a la línea de costa y muy cerca de estas. El margen que da hacia el mar es uniforme pero irregular hacia la costa. Generalmente están separadas de la costa por algnas lagunas someras, marismas, estuarios.

Están disectadas por canales y deltas de marea que comunican las lagunas con el mar abierto
Pueden tener longitudes desde un par de km hasta cientos de km y espesores desde cientos de metros hasta 6 o 7 km

Lagunas costeras
Se forman detrás de las islas de barrera y a medida que se forman las islas, generalmente estas lagunas son someras y presentan sedimentos del rango de los limos y arcillas.
En climas áridos pueden generar evaporitas ya que a pesar de tener generalmente afluentes fluviales sus aguas son salobres.

Canal y delta de mareas
Comunican las lagunas con el mar abierto a por medio de canales y deltas en las islas de barrera. Estos canales permiten el intercambio de fluidos entre el mar abierto y las lagunas, lo que mantiene el nivel de las lagunas y controla la evaporación.

Los delta de mareas tienden a formar mas canales y de mas extensión dentro de las lagunas que las algunas hacia el mar, esto es debido a que la energía de las mareas es mucho mayor que la energía del agua casi estática de las lagunas.


Playas
Las playas son acumulaciones de arena que se extienden a lo largo de la costa de los mares y lagos, de los frentes deltaicos y de las islas, caracterizadas por una proporcionada relación entre se pequeña anchura y su gran longitud.

Se forman esencialmente, en costas micro o meso-mareales con pendientes costeras relativamente bajas y, para subsistir, requieren un aporte continuado de sedimento que es suministrado por los ríos y movido después a lo largo de la costa por la deriva litoral. Una interrupción natural o artificial del aporte causará fatalmente daños en las playas en forma de erosiones o retrocesos del litoral. El régimen de oleaje y el sistema hidrodinámico puede ser muy variable de unas playas a otras.

Procesos Sedimentarios

El proceso fundamental que actúa en las playas es la llegada de las olas, cuya energía se disipa por rozamiento sobre el fondo. Las olas se generan en mar abierto por la fricción del viento sobre la masa de agua en un proceso que alcanza un máximo durante las tempestades. Estas olas se mueven a distintas velocidades, pero, tras viajar cierto espacio, los diversos movimientos ondulatorios se anulan o refuerzan, dando lugar a trenes de ondas definidos que se propagan a grandes distancias con determinada longitud de onda y periodo.
Este tren de ondas al llegar a la playa se desequilibran, ocasionando que la ola se derrumbe y rompa, dando a lugar remolinos que giran alrededor de un eje vertical, los cuales remueven el sedimento del fondo y ponen en suspensión la fracciona fina.
La ola residual alcanza finalmente la zona de batida de oleaje, extendiéndose pendiente arriba a gran velocidad, en una lamina fina hasta que se agota su energía cinética y se detiene, depositando el sedimento que arrastraba. Vuelve entonces hacia el mar bajando la pendiente con velocidad creciente y arrastrando muchísimo sedimento hasta que choca con las olas que llegan y con la masa de agua principal y frena bruscamente, perdiendo su capacidad de transporte y depositándolo.

Existen dos direcciones de transporte de sedimento en las playas, una más o menos perpendicular a la costa controlada por las olas que llegan y la resaca y otra paralela a la costa debida a corrientes inducidas por el oleaje.
Subambientes de las playas
Backshores: es el área que tan solo forma parte de del ambiente marino durante los grandes temporales, que es cuando las aguas la cubren.

Es característico de esta zona la existencia de pequeños escalones llamados bermas, producidos por los temporales.

Los materiales que se depositan en esta zona son fundamentalmente arenosos. La proporción de limo no rebasa de 10%.

Es un subambiente difícil de caracterizar por sí solo en series estratigráficas. Para ello debe conocerse la sucesión de ambientes en sentido vertical y lateral. Esto se debe a que los materiales transportados por el mar son retrabajados generalmente por el viento, y, por lo tanto, se pueden encontrar diferentes tipos de estructuras sedimentarias. Los más comunes son la laminación paralela, a veces ripples de corriente y, con menor frecuencia, una laminación cruzada de bajo ángulo.

Los fósiles que allí se hallen serán siempre retrabajados. Puede existir también una débil bioturbación de los materiales.

Foreshore: es la parte que puede ser considerada como la playa propiamente dicha. Diariamente participa del continente y del mar al ritmo marcado por las mareas.

Los materiales que se depositan en esta son arenosos, aunque la clasificación es menor a la que presentan las arenas del backshore y de las dunas costeras.

Las capas presentan una laminación cruzada planar típica de pequeño ángulo. Las laminas poseen generalmente una relativa gran longitud. Estas buzan en dirección al mar y en realidad corresponden a verdaderas superficies de acreción. Son frecuentes los ripples debidos a olas, tanto los simétricos como los asimétricos, aunque generalmente no se conservan en sedimentos fósiles.

Shoreface: si bien el límite superior del shoreface queda morfológicamente y hasta cierto punto sedimentológicamente bien establecido, el limite inferior es muy impreciso. Anteriormente se ha dicho que se considera como tal aquel punto en que el oleaje deja de actuar sobre el fondo en los periodos de buen tiempo. Este límite, desde un punto de vista sedimentológico , podría ser establecido en el límite, arena-limo. En el Shoreface los sedimentos son aún dominantemente arenosos mientras en la plataforma son arcillosos. Corresponde, por consiguiente, a una zona de transición en cuanto a la granulometría de los materiales.

No obstante, en esta área existen dos tipos de estructuras sedimentarias muy características. Por un lado existencia de ripples de olas con las crestas alineadas paralelamente a la costa, ya sean simétricos y asimétricos, a pequeña o gran escala (megaripples). Por el otro, debe pensarse que es un área con un gran dominio de vida, aparte de incluir una abundante fauna, los sedimentos, localmente se hallaran bioturbados por completo.

Al igual que en la zona de foreshose pueden presentarse barras alineadas sensiblemente paralelas a la línea de costa. Estas barras poseen el flanco de sedimentación orientado hacia la costa.

Ciclos de Playas
En un caso ideal y en una costa progradante que dé lugar, por lo tanto, a una seria regresiva, la superposición de subambientes de playa debe ser como sigue: En la parte alta del ciclo existirán depósitos de dunas eólicas costeras y que marcaran el fin del ciclo. Luego, sucesivamente, la seria estará formada por depósitos de backshore, de foreshose y de shoreface. El ciclo comenzará normalmente sobre un sustrato formado por sedimentos de plataforma continental.
Si el ciclo es completo, se hallara la superposición de estructuras sedimentarias en el orden antes establecido, aunque en el campo estos ciclos pueden ser incompletos, ya sea debido a la erosión, y a la fuerte subsidencia que actúa en la zona y que no permite el desarrollo completo del ciclo.
Si la serie es transgresiva, lógicamente la distribución de medios es a la inversa de cómo se han establecido anteriormente. Aunque en este caso, por lo general, los ciclos son aún más incompletos.

Ambientes Sedimentarios : Estuarios y LLanuras de Mareas.

Estuarios.
Un estuario es una boca de mar la cual penetra en el curso o valle de un rio en su desembocadura tan lejos como las corrientes de marea penetren y usualmente son divisibles en tres sectores los cuales son:

1. Estuario marino en conexión directa con el mar.


2. El estuario medio sujeto a las mezclas de agua marina y agua dulce del rio.


3. Estuario superior o fluvial, caracterizado por el agua dulce pero sujeto a la acción de mareas
   A continuación se presentan diversos tipos de estuario tomando en cuenta su origen:
   Estuarios de llanuras costeras o valles de ríos ahogados.
   Los estuarios actuales se originaron al subir el nivel de mar, cuando finalizo la última era glacial hace 12000 – 14000 años y el mar invadió las tierras llanas y la desembocadura de los ríos. Clasificándose de la siguiente manera:
   

• Estuarios de barrera.


• Estuario de origen tectónico.


• Estuarios originados por erosión glacial.

Tipos de estuarios relacionados con el oleaje y las mareas.
Por definición un estuario está ubicado en la desembocadura de un rio, el cual constituye un factor constante en el sistema. Se desarrollan durante las transgresiones que provocan la inundación general del sistema, formándose básicamente dos tipos los cuales son:
Estuarios dominados por las olas:

· Distribución de la energía: en la boca de estos estuarios, las olas originan barreras o cordones litorales emergidos o subacuáticos que impiden al oleaje y las corrientes de marea entrar al estuario (estuario Hiposincrónico).

· Morfología y distribución de las facies: la separación de la energía induce a una distribución grueso-fino-grueso de las facies, desde la boca hacia la desembocadura. En la boca, el cuerpo arenoso marino tiene las características de las arenas de playa o de barrera.
Estuarios dominados por las mareas:

· Distribución de la energía: La mayoría de los ejemplos actuales de estuarios dominados por las mareas están ubicados en zonas macromareales y tienen una forma de embudo. Sin embargo algunos se encuentran en zonas mesomareales con débil energía de las olas.

· Morfología y distribución de las facies: por esta última razón la división grueso-fino-grueso de los sedimentos es menos nítida que en los estuarios expuestos a las olas. En la boca se encuentran barras tidales alargadas paralelas a la dirección de las corrientes, constituidas por las arenas medianas a gruesas con estratificaciones oblicuas.

Características físicas y químicas de los estuarios.
Salinidad.
Substratos.
Temperaturas de los estuarios.
Suspensión de sedimentos.

Llanuras de mareas (mudflats).
Las llanuras de mareas son planicies costeras de pendiente muy suave situadas en las costas donde las fluctuaciones de las mareas es muy alta y continuamente hay un aporte del sedimento proveniente del flujo de marea hacia el continente y suelen estar relacionadas con otros ambientes sedimentarios.
Se dividen en 4 subambientes:

• Inframareal o llanura con arena(sand flat)
Se encuentran sumergidas la mayor parte del ciclo mareal y están sometidas a las fuertes corrientes, durante el repunte de la marea, tanto de pleamar como de bajamar, los sedimentos del fondo se ven agitados por las olas.

• Intramareal o llanura con arena-lodo (mid flat)
Se encuentra sumergida y expuesta más o menos por el mismo periodo de tiempo, lo que genera tanto como sedimentación por carga de fondo de arenas como sedimentación por decantación de fangos.
En esta zona se generan estructuras características como lo son: estructura flaser, wavy y lenticular.

• Supramareal o llanura con lodo (mud flat)
En esta zona no se produce transporte ni deposito por cargas de fondo, pero durante el repunte de la pleamar los fangos que van en suspensión pueden decantar y depositarse.
Solo se encuentra sumergida durante los periodos próximos a la pleamar y cuando las corrientes tienden a cero
Para esta soma la estructura característica es la laminación paralela por la baja energía del medio.
• Marismas salobres.
En los marismas se desarrolla vegetación principalmente herbácea, dependiendo de la latitud pueden ser manglares.