Preservación, degradación y destrucción de los hidrocarburos

Preservación, degradación y destrucción de los hidrocarburos

25/07/2008
LOS FACTORES PRIMARIOS QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DEL
HC ANTES DEL ENTRAMPAMIENTO SON:
Tema 8. PRESERVACIÓN, DEGRADACIÓN Y DESTRUCCIÓN DE LOS HIDROCARBUROS
• COMPOSICIÓN DE ROCA ORIGINAL
• MIGRACIÓN PRIMARIA
• MIGRACIÓN SECUNDARIA
DURANTE EL ENTRAMPAMIENTO SON:
• PRESIÓN Y TEMPERATURA, YA QUE DEPENDEN LAS CONDICIONES
BAJOS LAS QUE LA ALTERACIÓN SECUNDARIA SE REALIZA.
DESPUÉS DEL ENTRAMPAMIENTO
GOR : GAS-OIL RATIO
Relación GAS/PETRÓLEO – Volumen (ft3)
de gas producido por barril de petróleo a
presión atmosférica normal.
ESTA ALTERACIÓN EN LOS PROCESOS PUEDE AUMENTAR LA
GRAVEDAD API, Y EL GOR (radio gas-oil), pero GENERALMENTE DECRECE
EL API
EL PETRÓLEO ES UNA FRAGIL MEZCLA DE ACEITE Y GAS MUY DIFÍCIL
DE PRESERVAR.
ES FACILMENTE DEGRADABLE POR DESTRUCCIÓN O PÉRDIDA A LA
ATMÓSFERA EN GRANDES CANTIDADES.
EXCEPTO LOS CAMBIOS EN LA MEZCLA PRODUCIDOS POR
CALENTAMIENTO/PRESIÓN DURANTE LA MIGRACIÓN, LA PRINCIPAL
DEGRADACIÓN OCURRE EN EL RESERVORIO LUEGO DEL
ENTRAMPAMIENTO.
LOS PROCESOS DE ALTERACIÓN ESTÁN INFLUENCIADOS POR LOS
CAMBIOS TÉRMICOS, EL APORTE DE AGUA METEÓRICA, LA ACTIVIDAD
MICROBACTERIANA.
LA COMPLETA DESTRUCCIÓN DEL HC SE DA EN GENERAL POR PROCESOS
EROSIVOS
ESTOS FLUÍDOS SON DESCRITOS SEGÚN :
• EFECTO DE MADURACIÓN TÉRMICA
• DEGRADACIÓN FÍSICA Y BIOLÓGICA
• SEGREGACIÓN
• DISMIGRACIÓN
• DESASFALTE
CUANDO LLEGA A LA TRAMPA EL PRIMER PETRÓLEO ES
DENOMINADO NORMAL.
SE LO ASOCIA CON UN TIPO DE KERÓGENO PARTICULAR, CON
UNA COMPOSICIÓN QUÍMICA Y MOLECULAR QUE MUESTRA
POCOS SIGNOS DE ALTERACIÓN. PUEDE ANDAR ENTRE 25 Y 40
API, Y 100-200 M3/M3 GOR. GENERALMENTE SE CONSIDERA
ÉSTE PETRÓLEO COMO EL PETRÓLEO PRESERVADO.
GENERALMENTE EL MATERIAL GENERADO EN LA ROCA Y EL HC EN
EL RESERVORIO SON MUY SIMILARES EN SU COMPOSICIÓN.
AMBOS CONTIENEN COMPUESTOS NAFTENO-AROMÁTICOS Y
ORGANOSULFURADOS, ASÍ COMO COMPUESTOS POLARES, RICOS
EN NITRÓGENO, AZUFRE Y OXÍGENO.
GRAVEDAD API, CONTENIDO DE AZUFRE, GOR, VISCOSIDAD
LA GRAVEDAD API TIENDE A AUMENTAR CON LA PROFUNDIDAD DE
SOTERRAMIENTO.
TAMBIÉN PUEDEN DIVIDIRSE EN ASFALTENOS Y RESINAS. LAS
PRINCIPALES DIFERENCIAS OCURREN DURANTE LA EXPULSIÓN
Ó Y LA
MIGRACIÓN 2ª.
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PRESERVACIÓN Y DEGRADACIÓN DE PETRÓLEO
Petróleo preservado es un término apropiado para un fluído
economicamente interesante, cuando el prospecto es evaluado.
Sin embargo,las investigaciones se realizan sin tener en cuenta aspectos
económicos, dado que la información cruda es muy valiosa. El petróleo
normal (sinónimo de preservado) es aquel que no muestra signios de
degradación.
PRESERVACIÓN Y DEGRADACIÓN DE PETRÓLEO
También la relación Gas – Oil (GOR) varía por esas causas.
Del punto de vista molecular, el petróleo está siempre degradándose. El
desafío del investigador es determinar la naturaleza y extensión de la
degradación, tanto como el establecimiento de correlaciones petróleo – roca
generadora, de manera de reconstruir la historia de la acumulación del SP
Existen distintos tipos de acuerdo a la roca fuente y composición.
PRINCIPALES FACTORES QUE DETERMINAN
LA COMPOSICION DEL HC ANTES DEL
ENTRAMPAMIENTO
TIPO DE ROCA GENERADORA, AMBIENTE
SEDIMENTARIO --- TIPO DE KG
EXPULSIÓN
MIGRACIÓN 2ª
PRINCIPALES FACTORES QUE DETERMINAN
LA COMPOSICIÓN DEL HC DURANTE EL
ENTRAMPAMIENTO
PRESIÓN
TEMPERATURA
AMBOS ASOCIADOS A LA HISTORIA DE
SOTERRAMIENTO
MADUREZ TÉRMICA
OIL CRACKING
PROCESO QUE OCURRE A
VECES EN LAS TRAMPAS,
POR AUMENTO DE
TEMPERATURA POR
SOTERRAMIENTO
•FORMACIÓN DE HC
LIVIANOS
•AUMENTO
U
O DE GO
GOR
•DISMINUCIÓN GRAVEDAD
ESPECÍFICA (AUMENTO DE
API)
•DISMINUCIÓN DE
CONTENIDO DE AZUFRE
•RESIDUO SÓLIDO NEGRO
PIROBITUMEN, ESTRUCTURA
DESHIDROGENIZADA (HI 80
mg/g TOC) y alta Tmax
(>460ºC), con reflictividad entre
1,5 – 2,5% Ro
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HIDROLAVADO, BIODEGRADACIÓN
Y OXIDACIÓN-EVAPORACIÓN
HIDROLAVADO, BIODEGRADACIÓN
Y OXIDACIÓN-EVAPORACIÓN
BIODEGRADACIÓN ES LA
OXIDACIÓN MICROBIANA DEL
CRUDO, QUE SE DA A POCA
PROFUNDIDAD EN EL CONTACTO
CON EL ACUÍFERO,
SOLUBILIZANDO ALGUNOS
COMPONENTES.
POR LA BIODEGRADACIÓN SE
PRODUCEN CAMBIOS FÍSICOS Y
QUÍMICOS IMPORTANTES EN LOS
CRUDOS.
LOS COMPUESTOS AROMÁTICOS
(BENCENO Y TOLUENO) SON LOS
MÁS SOLUBLES, SEGUIDOS POR
LOS ALCANOS Y LOS NAFTENOS
•CAMBIOS MOLECULARES DEBIDO
ALHIDROLAVADO SIN
BIODEGRADACION:
- DISMINUCIÓN DE
AROMATICOS Y N-ALCANOS
-REMOCIÓN PARCIAL DE
AROMÁTICOS C15+
- DISMINUCIÓN DE
AROMÁTICOS SULFURADOS
(DIBENZOTIOFENO).
PRESENCIA DE FENOLES
DIAGNOSTICAN PRESENCIA
DE HIDROLAVADO
DISMINUCION DE GOR
AUMENTO CONTENIDO DE
LIVIANOS
AUMENTO DE API
AUMENTO VISCOSIDAD
AUMENTO ACTIVIDAD OPTICA
AUMENTO CONTENIDO
HETEROÁTOMOS
ESTO PROVOCADO POR EL
CONSUMO DE MOLÉCULAS
ESPECÍFICAS POR LAS BACTERIAS
AEROBIAS, QUE RESULTA EN LA
FORMACIÓN DE COMPUESTOS
OXIDADOS.
AUMENTO DE CONCENTRACIÓN
COMPUESTOS POLARES
SEGREGACIÓN POR GRAVEDAD
DISMIGRACIÓN
AUNQUE LA GRAVEDAD API
AUMENTE EN FUNCIÓN DEL
SOTERRAMIENTO, LA SITUACIÓN
INVERSA OCURRE
ALGUNOS CAMBIOS
COMPOSICIONALES DEL HC
ACUMULADO PODRÍAN
RESPONDER A L TIPO DE ROCA
SELLO.
A) POR SEGREGACIÓN LAS
MOLÉCULAS MAYORES TIENDEN A
UBICARSE EN EL TOPE DE LA
COLUMNA
B) BAJAS PRESIONES Y MAYOR
CANTIDAD DE GAS HACIA EL TOPE
DEL RESERVORIO PODRÍAN
Í
HACER QUE E`L PETROLEO CON
MAYOR GRAVEDAD TIENDA A
SUBIR
NO ESTA CLARA LA EXPLICACIÓN
ALGUNAS PÉRDIDAS PUEDEN
DARSE POR EFECTOS
TECTÓNICOS.
LA DISMIGRACIÓN CONSISTE EN LA
PÉRDIDA DE LIVIANOS POR
PROCESOS DE SEPARACIÓNÓ
MIGRACIÓN.
CIRCUNSTANCIA DE ALIVIO DE
PRESIÓN Y PASAJE A SUSTANCIAS
EN DOS FASES (OIL GAS)
MIGRACIÓN DE GAS Y
CONDENSACIÓN AL HABER
CAMBIOS TERMICOS
La presión debida a fallas provoca que el sistema de una fase se convierta a uno
de dos fases con una componente gasífera superior
DEASPHALTING
PETROLEO EN LAS TRAMPAS
GENERALMENTE SE ASOCIAN CON
GAS. ESTE GAS PUEDE ESTAR
ORIGINADO POR LA MADUREZ
TERMICA DE LA ROCA
GENERADORA, ASÍ COMO TAMBIEN
POR LA ALTERACIÓN SECUNDARIA
QUE AFECTA AL HC ACUMULADO
EL CONTENIDO DE GAS DEPENDE
DE MUCHOS FACTORES, TIPO DE
KG, DISPONIBILIDAD DE HC EN LA
FORMACIÓN, PRESIÓN DE
RESERVORIO, TEMPERATURA DE
RESERVORIO, EFICIENCIA DE LA
TRAMPA, ALTERACIÓN
SECUNDARIA
LA REINYECCIÓN DE GAS AL
SISTEMA PUEDE PROVOCAR LA
GENERACIÓN DE HC MAS
LIVIANOS QUE LA MEZCLA
ORIGINAL, AL PROVOCAR LA
DISMINUCIÓN DEL PESO
MOLECULAR , DEJANDO UN
RESIDUO DE ASFALTENOS
ESTE PROCESO ES CONOCIDO
COMO DEASPHALTING
EN LOS ESTUDIOS DE SP SE
REQUIERE DESCRIBIR LAS
CARACTERÍSTICAS DE LAS
ACUMULACIONES DE PETRÓLEO Y
GAS COMO ELLAS FUERON
FORMADAS.
UNA CUESTIÓN ES DETERMINAR
CUANDO COMENZÓ LA
DEGRADACIÓN Y CUAL FUE EL TIPO
ALGUNAS HERRAMIENTAS SE
RELACIONAN CON EL INCREMENTO
DE LA GRAVEDAD API,,
CORRELACIONADO CON EL
AUMENTO DEL SOTERRAMIENTO,
CON LA MADUREZ TERMAL.
ALGUNAS COMPLICACIONES
PUEDEN APARECER: P.EJ. CUAN EL
PETROLEO MIGRA EL RESIDUO MAS
PESADO VA QUEDANDO EN EL
CAMINO.
GEOQUIMICA MOLECULAR E
ISOTOPICA SUMINISTRA
INFORMACION COMPLEMENTARIA
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