¿COMO SE FORMA UN GAS NATURAL?
El proceso completo de transformación, mediante el cual la materia orgánica se convierte en hidrocarburos, no se conoce, ya que no es posible reproducir en un laboratorio los millones de años que se requieren para transformar la materia orgánica en petróleo y gas natural.
Trampas de Hidrocarburos
El gas natural al igual que el petróleo se encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras geológicas denominadas trampas.
Dentro de éstas, los hidrocarburos (o el gas) están contenidos en una roca porosa (o con espacios porosos) que se llama roca yacimiento. La trampa de hidrocarburos es una condición geológica de las rocas del subsuelo que permite la acumulación del petróleo o del gas natural. Las trampas pueden ser de origen estructural (pliegues y fallas) o estratigráfico (lentes, acuñamientos de rocas porosas contra rocas no porosas denominadas rocas sellos).
Toda trampa presenta como característica principal una roca de yacimiento, limitada en su tope y base por una roca sello, que impide que los hidrocarburos acumulados pueden escapar.
Aunque generalmente se encuentra asociado al petróleo, existen yacimientos donde el principal producto es el gas y a los cuales se les denomina yacimientos gasíferos.
Tipos de Trampas:
Las trampas de hidrocarburos se clasifican en:
- Trampas Estructurales: Son aquellas constituidas por la deformación de los estratos del subsuelo, causada por fallas (fracturas con desplazamiento) y plegamientos.
- Trampas Estratigráficas: Son aquellas originadas por cambios laterales y verticales en la porosidad de la roca. Se forman generalmente cuando a desaparecido la continuidad de una roca porosa .
- Trampas Mixtas: Son aquellas originadas por una combinación de pliegues y/o fallas con cambios de porosidad de las rocas.
De acuerdo con los volúmenes de gas o petróleo que contienen los yacimientos se denominan:
Yacimientos de Petróleo: En éstos el petróleo es el producto dominante y el gas está como producto secundario disuelto en cantidades que dependen de la presión y la temperatura del yacimiento. Reciben el nombre de yacimientos saturados* cuando el petróleo no acepta más gas en solución bajo las condiciones de temperaturas y presión existentes, lo que ocasiona que cualquier exceso de gas se desplace hacia la parte superior de la estructura, lo que forma una capa de gas sobre el petróleo.
En yacimientos de petróleos no saturados* también se desarrolla la capa de gas por los vapores que se desprenden en el yacimiento al descendentes la presión. La mayor parte del gas natural producido en Venezuela hoy en día, proviene de yacimientos de gas en solución.
- Yacimientos de Gas-Petróleo: Son aquellas acumulaciones de petróleo que tienen una
capa de gas en la parte más alta de la trampa. La presión ejercida por la capa de gas sobre la del petróleo es uno de los mecanismos que contribuye al flujo natural del petróleo hacia la superficie a través de los pozos.
Cuando baja la presión y el petróleo ya no puede subir espontáneamente, puede inyectarse gas desde la superficie a la capa de gas del yacimiento, aumentando la presión y recuperando volúmenes adicionales de petróleo.
¿Cómo se puede encontrar un Yacimiento?
Cuando hay probabilidades de que en subsuelo existan acumulaciones de petróleo o gas natural, se sigue una serie de pasos, con la finalidad de ubicar el sitio con mayores posibilidades de comprobarlas y posteriormente de extraerlas. El principal trabajo del geólogo consiste en descubrir las condiciones bajo las cuales se acumulan en gas y el petróleo; para ello recurre a diferentes métodos de exploración, siendo los más importantes:
- Métodos Geológicos: Consisten en estudiar las rocas superficiales buscando indicaciones directas como m
enes o manaderos de petróleo, asfalta y gas; y aplicar la geología de superficie para verificar la existencia de rocas asociadas al origen y almacenamiento de hidrocarburos, e interpretar la existen de trampas en el suelo mediante la observación y medición de sus efectos en el terreno. Con este fin también se utilizan las fotografías aéreas.
Los estudios de geología de superficie requieren un levantamiento topográfico previo con el cual se obtiene un mapa de relieve. Sobre este mapa, los geólogos grafican los datos adquiridos y a partir de éstos interpretan el subsuelo y sus posibilidades petrolíferas. - Método Gravimétrico: Mide las variaciones de la fuerza gravitacional en
función de las densidades de las rocas. - Método Magnético: Registra las variaciones locales del campo magnético y según esto, puede determinarse la distribución de las rocas que contienen diferentes propiedades magnéticas.
- Método Sísmico de Reflexión: Mide las propiedades de las rocas para transmitir las ondas acústicas provenientes de un detonante, las cuales viajan más rápido en rocas duras y compactas que en rocas blandas.
¿Dónde se encuentra el Gas Natural?
El petróleo y el gas natural no se consiguen en las capas del subsuelo en forma de lagos, bolsas o ríos; están contenidos en los espacios porosos de ciertas y determinadas rocas. La existencia de estos estratos rocosos de hidrocarburos es escasa y determinar dónde se encuentran es la tarea fundamental de profesionales geólogos y geofísicos. Fue descubierto en Estados Unidos a principios del siglo XVII, aunque se tiene la certeza de que fue conocido en otras partes del mundo muchos siglos antes.
De cientos de campos productores de hidrocarburos que se analizan, los investigadores han llegado a la conclusión de que hacen falta las siguientes condiciones para que se de una acumulación de gas o petróleo:
- Roca Madre: el material del cual se forma.
- Migración: movimiento de hidrocarburos de la roca madre a la roca recipiente, siguiendo vías de porosidad y permeabilidad que permitan su movimiento.
- Sincronización Geológica: para permitir que exista la trampa para el momento en que ocurra la migración. El gas natural se encuentra en los yacimientos acompañado de otros hidrocarburos, que se aprovechan en los procesos de extracción y en el procesamiento de los productos principales. Es por ello que dependiendo de que producto los acompañe, se les denomina gas seco o gas húmedo.
Si el gas en los yacimientos contiene propano, butano y fracciones más pesadas en cantidad suficiente, se le denomina gas húmedo, y si es mayormente gas metano, se le denomina gas seco.
Esta clasificación se debe a los cambios orgánicos que tienen lugar en los yacimientos y que dan como resultado otros derivados líquidos, con niveles de ebullición tan altos como el de la gasolina y una clasificación bien elevada de gases para utilización tanto industrial como doméstico. Además, la definición con estos tipos de gas se deduce del tipo de pozo de los cuales se extrae, toda vez que dependiendo de sus componentes principales, se dirá que es seco o húmedo.
Principales centros de producción de Gas Natural
En Venezuela, se han tomado precauciones para poder aprovechar la energía del gas natural, provenientes de los diferentes tipos de yacimientos nombrados anteriormente, los cuales existen en el país en mayor o menor proporción.
Los principales centros de explotación de gas de Venezuela se encuentran distribuidos en tres cuencas sedimentarias:
· Maracaibo-Falcón,
· Barinas-Apure,
· Orienta y Margarita.
Desde la nacionalización de la industria del petróleo, ocurrida en enero de 1976, se ha realizado un gran esfuerzo exploratorio en estas cuencas y como resultado se han descubierto grandes yacimientos de gas condensado y de gas natural en los campos de Pato, Mejillones y Río Caribe. También se descubrieron reservas de gas en aguas venezolanas al sur de Trinidad (Tajalí, Cocuina y Lorán). Así mismo se han realizado evaluaciones en los yacimientos de Yucal-Placer al norte del estado Guárico.
De acuerdo con las más recientes estimaciones, las reservas totales de gas en el país llegaron a 5,4 billones de metros cúbicos; lo que representa aproximadamente 160 años de disponibilidad de gas, a tasa actual del consumo del país.
Aproximadamente, el 55% de las reservas totales del país son reservas probadas. Un 70% se ubica geográficamente en tierra firme en el Oriente y un 30% en el Occidente.
Perforación
Una vez que los yacimientos de gas son ubicados, se procede a la explotación y a la comercialización del producto.
Para perforar un yacimiento de gas, se utiliza la misma tecnología de perforación aplicada para el petróleo.
Sin embargo, en la perforación delos yacimientos de gas, se presentan mayores riesgos operacionales que en la de los petrolíferos.
La baja densidad del gas le permite mezclarse con mayor facilidad con el lodo de perforación, lo que tiende a reducir la densidad de éste y por lo cual hay que tomar mayores precauciones en dichas operaciones. Para poder determinar la cantidad de gas que contiene cada yacimiento, así como para determinar sus características, se realizan pruebas de evaluación, .Estas pruebas suministran información sobre la presión y el flujo de los yacimientos en función del tiempo y permiten estimular las reservas y su taza de agotamiento.
Perforación de un Pozo de Gas Natural o uno de Petróleo
Después que el geólogo ha reunido toda la información necesaria y bajo cuidadoso estudio concluye indicando las áreas más pertinentes y prometedoras para una acumulación comercial de hidrocarburos, se procede a perforar un pozo que es hoy en día, la única manera de localizar un yacimiento de petróleo o de gas natural.
- Perforación con herramienta de cable a percusión: Este método fue el primero utilizado en la industria del petróleo y consiste en una mecha o
barrera cortante que se levanta con un cable y se deja caer dentro de un agujero para continuar ahondándolo más, hasta llegar a los niveles rocosos donde se encuentran los hidrocarburos. Esta técnica no se utiliza en la actualidad. - Perforación rotatoria: La perforación la realiza una barrera de acero cortante enroscada en el extremo inferior de una tubería de acero, la cual se hace dar vueltas a una velocidad determinada con una fuerza de apoyo sobre las rocas, de tal manera que se va haciendo el hueco, profundizando y enroscando más tubería por el extremo superior.
Luego que se llega a la profundidad recomendada por los geólogos e ingenieros, sigue una técnica conocida como terminación del pozo, la cual consiste en una serie de operaciones hasta la instalación del equipo que lo pondrá a producir, bien sea petróleo o gas, según el producto predominante.
Colocadas las tuberías por donde producirá el pozo, se le acopla en la superficie un sistema de válvulas y conexiones para controlar el flujo del pozo, al cual se le conoce como árbol de navidad*.
