Mi Biografía

38 Oilfield Review

La importancia del petróleo pesado

Hussein Alboudwarej

Joao (John) Felix

Shawn Taylor

Edmonton, Alberta, Canadá

Rob Badry

Chad Bremner

Brent Brough

Craig Skeates

Calgary, Alberta

Andy Baker

Daniel Palmer

Katherine Pattison

Anchorage, Alaska, EUA

Mohamed Beshry

Paul Krawchuk

Total E&P Canada

Calgary, Alberta

George Brown

Southampton, Inglaterra

Rodrigo Calvo

Jesús Alberto Cañas Triana

Macaé, Brasil

Roy Hathcock

Kyle Koerner

Devon Energy

Houston, Texas, EUA

Trevor Hughes

Cambridge, Inglaterra

Dibyatanu Kundu

Bombay, India

Jorge López de Cárdenas

Houston, Texas

Chris West

BP Exploration (Alaska) Inc.

Anchorage, Alaska

La merma del suministro de petróleo, los altos precios de la energía y la necesidad

de restituir las reservas, están incentivando a las compañías petroleras a invertir en

yacimientos de petróleo pesado. Los petróleos pesados y viscosos presentan desa fíos

en el análisis de fluidos y obstáculos para la recuperación, que están siendo

superados con la nueva tecnología y las modificaciones de los métodos desarro lla dos

para los petróleos convencionales.

La mayor parte de los recursos de petróleo del

mundo corresponde a hidrocarburos viscosos y

pesados, que son difíciles y caros de producir y

refinar. Por lo general, mientras más pesado o

denso es el petróleo crudo, menor es su valor

económico. Las fracciones de crudo más livianas

y menos densas, derivadas del proceso de destilación

simple, son las más valiosas. Los crudos

pesados tienden a poseer mayores concentraciones

de metales y otros elementos, lo que exige

más esfuerzos y erogaciones para la extracción

de productos utilizables y la disposición final de

los residuos.

Con la gran demanda y los altos precios del

petróleo, y estando en declinación la producción

de la mayoría de los yacimientos de petróleo

convencionales , la atención de la industria en

muchos lugares del mundo se está desplazando

hacia la explotación de petróleo pesado. El petróleo

pesado se define como petróleo con 22.3°API

o menor densidad.1 Los petróleos de 10°API o

menor densidad se conocen como extrapesados,

ultrapesados o superpesados porque son más

densos que el agua. Comparativamente, los

petróleos convencionales, tales como el crudo

Brent o West Texas Intermediate, poseen densidades

que oscilan entre 38° y 40°API.

Si bien la densidad del petróleo es importante

para evaluar el valor del recurso y estimar el rendimiento

y los costos de refinación, la propiedad

del fluido que más afecta la producibilidad y la

recuperación es la viscosidad del petróleo.

Cuanto más viscoso es el petróleo, más difícil

resulta producirlo. No existe ninguna relación

> Total de reservas de petróleo del mundo. El petróleo pesado, el petróleo

extrapesado y el bitumen conforman aproximadamente un 70% de los

recursos de petróleo totales del mundo, que oscilan entre 9 y 13 trillones

de barriles.

Petróleo convencional

30%

Petróleo pesado

15%

Arenas petrolíferas y bitumen

30%

Petróleo extrapesado

25%

Total de reservas de petróleo del mundo

Por su colaboración en la preparación de este artículo, se

agradece a Cosan Ayan, Yakarta, Indonesia; Hany Banna,

Bombay, India; Teresa Barron, Syncrude Canada Ltd., Fort

McMurray, Alberta, Canadá; Celine Bellehumeur, Jonathan

Bryan y Apostolos Kantzas, Universidad de Calgary,

Alberta; Sheila Dubey, Shell Global Solutions (US), Houston;

Maurice Dusseault, Universidad de Waterloo, Ontario,

Canadá; Joelle Fay, Gatwick, Inglaterra; Abul Jamaluddin,

Rosharon, Texas; Robert Kleinberg, Ridgefield, Connecticut,

EUA; David Law y Allan Peats, Calgary; Trey Lowe, Devon

Energy Internatlional, Houston; David Morrissey y Oliver

Mullins, Houston; y Tribor Rakela y Ricardo Vásquez, Sugar

Land, Texas.

AIT (generador de Imágenes de Inducción de Arreglo),

CMR-200 (Resonancia Magnética Combinable), DSI (

generador de Imágenes Sónico Dipolar), Hotline, LFA

(Analizador de Fluidos Vivos), MDT (Probador Modular de la

Dinámica de la Formación), PhaseTester, Platform Express,

Quicksilver Probe, REDA, VDA (Ácido Divergente

Viscoelástico) y Vx son marcas de Schlumberger.

THAI (Toe-to-Heel Air Injection) es una marca registrada de

Archon Technologies Ltd.

1. Para el cálculo de la densidad API se utiliza la medición

superficial de la gravedad específica del petróleo

desgasificado. La fórmula que relaciona la gravedad

específica (S.G.) a 60°F con la densidad API es Densidad

API = (141.5/S.G.)-131.5. Conaway C: The Petroleum

Industry: A Nontechnical Guide. Tulsa: Pennwell

Publishing Co., 1999.

Otoño de 2006 39

estándar entre densidad y viscosidad, pero los

términos “pesado” y “viscoso” tienden a utilizarse

en forma indistinta para describir los petróleos

pesados, porque los petróleos pesados tienden a

ser más viscosos que los petróleos convencionales.

La viscosidad de los petróleos convencionales

puede oscilar entre 1 centipoise (cP) [0.001

Pa.s], la viscosidad del agua, y aproximadamente

10 cP [0.01 Pa.s]. La viscosidad de los petróleos

pesados y extrapesados puede fluctuar entre

menos de 20 cP [0.02 Pa.s] y más de 1,000,000 cP

[1,000 Pa.s]. El hidrocarburo más viscoso, el bitumen,

es un sólido a temperatura ambiente y se

ablanda fácilmente cuando se calienta.

Como el petróleo pesado es menos valioso,

más difícil de producir y más difícil de refinar que

los petróleos convencionales, surge la pregunta

acerca del porqué del interés de las compañías

petroleras en comprometer recursos para extraerlo.

La primera parte de la respuesta, que consta

de dos partes, es que ante la coyuntura actual,

muchos yacimientos de petróleo pesado ahora

pueden ser explotados en forma rentable. La

segunda parte de la respuesta es que estos recursos

son abundantes. El total de recursos de

petróleo del mundo es de aproximadamente 9 a

13 x 1012 (trillones) de barriles [1.4 a 2.1 trillones

de m3]. El petróleo convencional representa sólo

un 30% aproximadamente de ese total, correspondiendo

el resto a petróleo pesado, extrapesado y

bitumen (página anterior).

El petróleo pesado promete desempeñar un

rol muy importante en el futuro de la industria

petrolera y muchos países están tendiendo a

incrementar su producción, revisar las esti -

maciones de reservas, comprobar las nuevas

tecnologías e invertir en infraestructura, para

asegurarse de no dejar atrás sus recursos de

petróleo pesado. Este artículo describe cómo se

forman y cómo se están explotando los depósitos

de hidrocarburos pesados. Los pasos importantes

que han de implementarse a lo largo del camino

son la selección del método de recuperación, el

análisis de muestras de fluidos en el pozo y en el

laboratorio, las pruebas y operaciones de terminación

de pozos, y el monitoreo del proceso de

recuperación del petróleo pesado.

Formación de recursos vastos

De los 6 a 9 trillones de barriles [0.9 a 1.4 trillón

de m3] de petróleo pesado, petróleo extrapesado

y bitumen que existen en el mundo, las acumulaciones

más grandes están presentes en

ambientes geológicos similares. Se trata de

depósitos someros súper gigantes, entrampados

en los flancos de las cuencas de antepaís. Las

cuencas de antepaís son depresiones enormes,

formadas a raíz del hundimiento de la corteza

terrestre durante la orogénesis. Los sedimentos

marinos de la cuenca se convierten en la roca

generadora (roca madre) de los hidrocarburos

que migran echado arriba constituyendo sedimentos

erosionados desde las montañas recién

formadas (arriba). Los nuevos sedimentos a

menudo carecen de rocas de cubierta que

actúan como sello. En estos sedimentos fríos y

someros, el hidrocarburo se biodegrada.

La biodegradación es la causa principal de la

formación del petróleo pesado.2 A lo largo de las

escalas de tiempo geológico, los microorganismos

degradan los hidrocarburos livianos e

intermedios, produciendo metano e hidrocarburos

pesados enriquecidos. La biodegradación

produce la oxidación del petróleo, reduciendo la

relación gas/petróleo (GOR) e incrementando la

densidad, la acidez, la viscosidad y el contenido

de azufre y de otros metales. A través de la biodegradación,

los petróleos pierden además

...