Bienvenidos a la columna de divulgación científica de este número.
Cuando piensas en petróleo, probablemente piensas en gasolineras, coches y fluctuaciones en los precios internacionales del petróleo. Pero ¿te has preguntado alguna vez qué forma adquieren en realidad estos hidrocarburos, a menudo llamados la sangre de la industria, en las profundidades del subsuelo? ¿Y cómo se extraen científicamente?
Física de yacimientos de petróleo:
Puede sonar un poco complejo, pero en realidad está lleno de fascinantes descubrimientos científicos. La física de yacimientos petrolíferos es el estudio microscópico de las propiedades físicas de las rocas y los fluidos (petróleo, gas y agua) dentro de los yacimientos, así como de sus interacciones y patrones de movimiento. Hoy, resumiremos este complejo tema en 30 datos fáciles de entender. Tanto si eres nuevo en la industria como si sientes curiosidad por el sector energético, este artículo te ayudará a comprender la industria subterránea del petróleo y el gas.
1. ¿Qué es un embalse?
Un yacimiento es una capa de roca que puede almacenar petróleo y gas y permitir su flujo. Las rocas de yacimiento más comunes son la arenisca y las rocas carbonatadas (como la caliza y la dolomita).
2. ¿Qué es la porosidad?
La porosidad se refiere al porcentaje del volumen de poros de una roca respecto al volumen total de la roca. Determina directamente la cantidad de petróleo y gas que puede contener un yacimiento. A mayor porosidad, mayor potencial de reserva.
3. ¿Qué es la permeabilidad?
La permeabilidad es una magnitud física que mide la capacidad de una roca para permitir el paso de fluidos. Solo con cierta permeabilidad, el petróleo y el gas presentes en los poros pueden fluir bajo la presión de la formación y producirse. Es un parámetro fundamental que determina la productividad de un pozo petrolero.
4. Permeabilidad absoluta vs. Permeabilidad efectiva vs. Permeabilidad relativa
Permeabilidad absoluta: La permeabilidad medida cuando solo existe un fluido en la roca.
Permeabilidad efectiva: La permeabilidad de un fluido cuando existen dos o más fluidos (como petróleo y agua) en la roca.
Permeabilidad relativa: Relación entre la permeabilidad efectiva y la permeabilidad absoluta, que refleja el grado de interferencia entre fluidos multifásicos.
5. ¿Qué es la saturación?
La saturación se refiere al porcentaje de volumen de un poro de yacimiento ocupado por un fluido determinado (petróleo, gas o agua). Por ejemplo, la saturación de petróleo se refiere a la proporción de espacio poroso ocupado por petróleo. Por lo general, la suma de las saturaciones de petróleo, gas y agua es del 100 %. 6. Compresibilidad de la roca A medida que se producen petróleo y gas, la presión de formación disminuye y la presión de la capa de roca suprayacente comprimirá el esqueleto rocoso y los poros del yacimiento. Esta propiedad afectará los cálculos de reservas y la dinámica de producción. 7. ¿Qué es la mojabilidad? La mojabilidad se refiere a la tendencia del líquido a extenderse sobre la superficie de la roca en un sistema donde coexisten petróleo, agua y roca. [1][10] La mayoría de los yacimientos son hidrófilos o neutralmente húmedos, lo que significa que el agua se adsorbe más fácilmente en la superficie de la roca, mientras que el petróleo ocupa el centro del poro, lo que favorece la inyección de agua para desplazar el petróleo (inundación de agua). 8. ¿Qué es la presión capilar? En la diminuta garganta porosa, debido a la tensión interfacial entre el petróleo y el agua, se generará una diferencia de presión adicional, conocida como presión capilar. Esta presión capilar es la razón fundamental por la que el petróleo y el agua no pueden separarse completamente en los yacimientos, formando una zona de transición.
Parte II: Fluidos del subsuelo
9. Petróleo crudo:
El petróleo crudo subterráneo contiene una gran cantidad de gas natural disuelto y se encuentra a alta temperatura y presión. Al salir a la superficie, la presión y la temperatura bajan, y el gas disuelto se separa, como el gas que sale al abrir una botella de Coca-Cola.
10. Propiedades físicas del petróleo crudo: diferentes tipos
Las propiedades físicas clave del petróleo crudo incluyen la densidad, la viscosidad, la presión de saturación (presión del punto de burbuja) y la fracción de volumen.
Densidad: Determina el peso del petróleo y es un factor importante en la clasificación del petróleo crudo.
Viscosidad: La resistencia del petróleo crudo a fluir. Cuanto mayor sea la viscosidad, más difícil será su extracción.
Presión de saturación: El punto de presión en el que el petróleo crudo comienza a liberar gas disuelto a una temperatura determinada.
11. ¿Qué es el gas natural?
El gas natural se compone principalmente de metano, pero también contiene hidrocarburos más pesados, como el etano y el propano, así como gases no hidrocarburos, como el nitrógeno y el dióxido de carbono.
12. Factor de compresibilidad del gas natural (Z)"
En condiciones subterráneas de alta temperatura y alta presión, el comportamiento del gas natural se desvía significativamente del de un gas ideal. Los científicos introducen el factor de compresibilidad (también llamado factor de desviación Z) para modificar la ecuación de estado del gas ideal, lo que permite cálculos precisos de su densidad y volumen.
13. Agua de formación
Casi todos los yacimientos de petróleo y gas están asociados con agua de formación. Esta suele ser una salmuera altamente mineralizada, y sus propiedades (como la salinidad, la densidad y la viscosidad) son cruciales para la evaluación y el desarrollo de yacimientos.
14. Hidrato de gas - "Combustible heladoddhhh
En condiciones específicas de alta presión y baja temperatura (como las de las profundidades marinas o el permafrost), las moléculas de gas natural quedan encapsuladas por moléculas de agua, formando una sustancia sólida blanca llamada hidrato de gas, comúnmente conocido como hielo combustible.
15. Comportamiento de fase
El estudio de los estados del petróleo y el gas a diferentes presiones y temperaturas (gas, líquido o una mezcla de ambos) es un área fundamental de la física de yacimientos. Esto determina el tipo de yacimiento (p. ej., petróleo negro, petróleo volátil, yacimiento de gas condensado) y la estrategia de desarrollo.
El siguiente artículo te presentará los 15 puntos de sentido común restantes. ¡No te lo pierdas!