Exploración

Consiste en la identificación y localización de las áreas en las cuales se pueden encontrar las formaciones sedimentarias y estructuras que contienen hidrocarburos por medio de la geofísica de exploración.

En la exploración se elaboran mapas que permiten identificar características del área, tales como: tipo de roca, fallas geológicas, topografía, entre otras. También se adquiere información magnética y gravimétrica de la zona, así como muestras de las rocas de la superficie.

Una de las herramientas de la geofísica utilizada en la exploración es la sísmica, la cual estudia el comportamiento de ondas sonoras generadas artificialmente a través del subsuelo. Con la información de la sísmica se diseñan mapas en tres dimensiones de las diferentes capas inferiores a la corteza terrestre.

El análisis de la información obtenida en la exploración permite establecer las áreas que por sus características pueden contener mantos con depósitos de hidrocarburos. Si después de realizar este proceso, las posibilidades de encontrar hidrocarburos son altas, se efectúa la perforación. Ésta puede ser en tierra firme o en el mar. Puede ser vertical, horizontal o direccionada (con cierto ángulo de inclinación). Estos factores dependen de la forma de los yacimientos y del tipo de terreno a perforar.

Perforar un pozo es la única forma de tener seguridad de la presencia de hidrocarburos en el subsuelo. A pesar de los avances tecnológicos en las herramientas geofísicas, la certeza se alcanza únicamente después de la perforación…

Perforación

La única manera de saber realmente si hay petróleo en el sitio donde la investigación geológica propone que se podría localizar un depósito de hidrocarburos, es mediante la perforación de un pozo.La profundidad de un pozo es variable, dependiendo de la región y de la profundidad a la cual se encuentra la estructura geológica o formación seleccionada con posibilidades de contener petróleo (por ejemplo, en mendoza hay pozos de 1.500 a 1.800 metros de profundidad, y al pozo promedio en la cuenca neuquina se le asigna una profundidad de 3.200 m., Pero en salta se ha necesitado perforar a 4.000 metros).La etapa de perforación se inicia acondicionando el terreno mediante la construcción de "planchadas" y los caminos de acceso, puesto que el equipo de perforación moviliza herramientas y vehículos voluminosos y pesados. Los primeros pozos son de carácter exploratorio, éstos se realizan con el fín de localizar las zonas donde se encuentra hidrocarburo, posteriormente vendrán los pozos de desarrollo. Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos exploratorios de zonas alejadas pueden ser perforados por equipos mucho más pequeños que hacen pozos de poco diámetro.Los pozos exploratorios requieren contar con variada información: perforación, perfilaje del pozo abierto, obtención de muestra y cementación.De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perforación más indicado.

Hay diversas formas de efectuar la perforación, pero el modo más eficiente y moderno es la perforación rotatoria o trepanación con circulación de barro.

Producción

Consiste en la extracción del gas de acuerdo con las características propias de cada yacimiento.

Por medio de diferentes equipos y métodos se extrae el gas desde el subsuelo hasta la superficie. Generalmente la presión a la que se encuentra el gas natural en el subsuelo es mayor a la atmosférica, lo que implica que el gas saldrá sin intervención externa. Sin embargo, puede ocurrir que la presión no sea muy alta, o que a medida que se extrae el gas, la presión en el interior del yacimiento disminuya; en tal caso es necesario utilizar compresores o métodos más complejos para la extracción…

Procesamiento

Después de extraer el gas, es necesario procesarlo de tal manera que cumpla con los requerimientos necesarios para su uso final y los estándares regulatorios. Para cada yacimiento, la composición del gas natural es única, por lo que el tratamiento implementado en cada campo de producción puede ser diferente.

En general el procesamiento consiste en la remoción de agua, partículas sólidas, hidrocarburos pesados, compuestos de azufre y de nitrógeno, dióxido de carbono, entre otros.

Las operaciones generales que se realizan en el procesamiento del gas son:

Separación inicial: Debido a que los yacimientos pueden contener gas, petróleo y agua, las tres sustancias requieren ser separadas, lo cual se hace aprovechando las diferencias de densidad entre ellas, en una sola operación. El gas es la sustancia menos densa por lo que sale por la parte superior del separador. El agua es la sustancia con mayor densidad de la mezcla y es retirada por la parte inferior. El petróleo flota sobre el agua pues su densidad es menor, lo que permite que sea separado por la mitad. Si el gas es libre, es decir, no está acompañado de crudo, este paso puede no ser necesario.

Filtrado: Por medio de filtros se retira el material sólido contenido en el gas.

Endulzamiento: En los yacimientos junto con el gas, el petróleo y el agua hay otras sustancias como dióxido de carbono y ácido sulfhídrico. El dióxido de carbono en presencia de agua líquida produce corrosión y en condiciones criogénicas (bajas temperaturas) puede producir taponamientos por solidificación. El ácido sulfhídrico es un compuesto altamente tóxico en concentraciones por debajo de 100 partes por millón. Por lo anterior estas sustancias deben ser removidas. Una forma común de retirarlas es por medio de una absorción con soluciones acuosas de aminas. A la columna de absorción ingresa la amina por la parte superior y cae por gravedad. El gas ingresa por la parte inferior ascendiendo para encontrarse con la amina que cae. Cuando quedan en contacto, el ácido sulfhídrico y el dióxido de carbono son absorbidos

por la fase líquida. Por la parte superior de la columna sale el gas despojado de esas dos sustancias. El gas de salida es también conocido como gas dulce. Por la parte inferior sale la amina con el material absorbido. La remoción de dióxido de carbono y de ácido sulfhídrico puede hacerse por otros métodos: adsorción física y métodos híbridos.

Deshidratación: Si el contenido de vapor de agua en el gas es muy alto, se corre el riesgo que en los gasoductos se formen hidratos de metano sólidos, en las zonas donde la presión sea elevada y la temperatura reducida, generando grandes problemas en el transporte. Por esa razón es necesario retirar el vapor, lo cual se hace generalmente mediante absorción con glicol (TEG: trietilenglicol), en la que el glicol captura al agua y permite la salida del gas seco. Existen otros métodos físicos como el uso de tamices moleculares.

Extracción de hidrocarburos pesados: Dependiendo de la composición del gas natural, en esta fase se retiran hidrocarburos líquidos valiosos como lo son el etano, propano, GLP y gasolina natural. El gas procesado debe cumplir las especificaciones de dew point de hidrocarburos y el poder calorífico. Los procesos más usados son: absorción con aceites livianos refrigerados, refrigeración externa y sistemas turboexpander.

Compresión: Para que el gas pueda ser transportado por gasoductos, su presión debe incrementarse por medio de compresores.

Transporte

Gasoductos: Tuberías por medio de las cuales se transporta el gas aprovechando la diferencia de presiones. La presión del gas se aumenta utilizando compresores. Los gasoductos pueden estar sobre la superficie terrestre, enterrados o bajo el agua. En los gasoductos se cuenta con avanzados sistemas de control que permiten monitorear las condiciones del gas.

Gas Natural Comprimido - GNC: El gas natural se comprime a presiones por encima de 200 bares para lograr transportar la mayor cantidad de gas en un volumen reducido. En zonas donde por factores técnicos y/o económicos no es viable la atención por red física, el GNC se utiliza como gasoducto virtual, en el cual se transporta el gas natural en cilindros de compresión, y se descomprime en estaciones cercanas a la zona de interés, desde donde se distribuye el gas a los usuarios finales.

Gas Natural Licuado: EL gas se lleva a estado líquido, y se transporta por medio de buques que cuentan con las facilidades de almacenamiento necesarias. El gas es entregado en estaciones regasificadoras para su distribución.

Distribución

Consiste en la entrega del gas natural al usuario final a través de redes de distribución.

Para información sobre los modos de empleo del gas natural, diríjase a la sección "Usos del Gas Natural"………

En las proximidades a los centros de consumo, los gasoductos de transporte presentan derivaciones a las redes de distribución, o conjunto de tuberías de menor diámetros y presión de diseño que llevan el gas natural hasta los consumidores finales.1 Las estaciones de regulación y medida (ERMs), situadas en los nodos que unen la red de transporte y las redes de distribución, adaptan la presión del caudal de gas en los gasoductos de transporte a la presión requerida en la red de distribución. En estos puntos de conexión entre la red de transporte y la red de distribución se añaden al gas natural sustancias odorizantes2 para facilitar su detección en caso de fuga.

Las redes de distribución se diseñan en forma de ramal (cada usuario tiene una única línea de suministro o ramal) o de forma mallada (la red que suministra al usuario está interconectada en varios puntos con el resto de la red de distribución). El diseño mallado es más costoso, aunque ofrece mayor fiabilidad y garantía de suministro en caso de averías

1 Por sus características, algunos consumidores finales pueden conectarse directamente a las redes de transporte o gasoductos principales.

2 El gas natural es inodoro en origen por lo que se añaden sustancias químicas para que pueda ser detectado por el olfato humano (olor “a gas” o a “huevos podridos”).