HIDRATOS DE GAS RESUMEN

HIDRATOS DE GAS

HERNÁN VÁSQUEZ C.

RESUMEN

Los hidratos de gas son sólidos, similares al hielo, compuestos de jaulas rígidas de moléculas de agua que encierran moléculas de gas, principalmente metano. Pueden formarse y permanecer estables a altas presiones y relativamente bajas temperaturas, desde que esté presente suficiente cantidad de hidrocarburOS.

La presencia de los hidratos de gas ha sido detectada en altas latitudes bajo el permafrost (Siberia N, Alaska) y bajo los fondos marinos profundos en sedimentos de márgenes continentales y elevaciones del fondo del mar (Costaafuera California N, Mar de Bering, Mar de Beaufort, Costaafuera Newfoundlandy Labrador, Cañón de Baltimore, Golfo de México W, “Trench” Centroamericano, Cuenca Colombiana, Cuenca de Panamá, “Trough” de Nankai, "Trough” de Timor, Costaafuera Nueva Zelandia, Costafuera Angola). También ha sido postulada su presencia en cuencas intracratónicas como en el Mar Negro y el Caspio.

Los hidratos de gas han sido conocidos desde 1810, pero sólo en 1934 apareció la primera publicación (Hammer Schmidt) en relación con el taponamiento de las tuberías de gas por la formación de los hidratos. La ocurrencia geológica se conoce desde 1960 con el descubrimiento por los rusos del campo Messoyakha (N. Siberia) y en 1972 por ARCO-EXXON en el pozo Eileen State 2 en Prudhoe Bay, Alaska.

La cantidad de gas presente en los hidratos de gas postulados en el mundo se estima que podría alcanzar 18 x 1015 mo (6.5 x 105 TCF-Trillones americanos de pies cúbicos). Lo anterior significa que habría dos veces más carbono en los hidratos de gas que el conocido o estimado en las reservas de combustibles fósiles del mundo. Y que esta fuente energética podría suplir las necesidades mundiales hasta el Siglo XXI.

En Colombia se han postulado dos áreas con hidratos de Gas: la Cuenca Colombiana en el mar Caribe y la Cuenca de Panamá en el Pacífico, con reservas estimadas que superan los 120 y 300 TCF de gas respectivamente. Estas cifras se comparan muy favorablemente con las reservas colombianas convencionales de gas de sólo 11 TCF.

INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES

Los clatratos son sustancias químicas cristalinas que ocurren naturalmente en la naturaleza, y en la cuales las moléculas de un componente, denominado el huésped, ocupan interesticios en la estructura del segundo componente, el anfitrión, sin que haya vínculos químicos entre los dos componentes. Estos compuestos también se han llamado Complejos de Inclusión, Compuestos de Oclusión o Cryohidratos.

HERNÁN VÁSQUEZ C. Profesor Geología del Petróleo, Universidad EAFIT. Geólogo e Ingeniero de Petróleos. Facultad de Minas de Medellín. Posgrado Universidad de Texas.

Revista Universidad Eafit - No. 102 87

Para el caso en el cual los componentes de los clatratos son agua y gases, se denominan hidratos de gas con las siguientes definiciones: Son sólidos, similares al hielo, compuestos por jaulas rígidas de moléculas de agua que encierran moléculas de gas, principalmente metano; también son llamados Clatratos de Metano, hidratos de Metano o hidratos de Gas.

Origen

Los hidratos de gas pueden formarse y permanecer estables a altas presiones y relativamente bajas temperaturas, desde que haya presente suficiente cantidad de hidrocarburos. Las Condiciones anteriores pueden ocurrir en sedimentos poco profundos de fondos marinos y debajo del “permafrost" en ambientes terrestres de altas latitudes. LOS hidratos de gas ocurren entonces bajo condiciones específicas de presión y temperatura y con suficiente metano para estabilizar la estructura del hidrato. Las condiciones anteriores Ocurren a profundidades pandas (menos de 2000 m) en dos tipos de regiones diferentes:

A altas latitudes, donde la temperatura superficial es muy baja y donde están asociados con el “permafrost". Y en fondos marinos profundos, con altas presiones, en sedimentos de márgenes continentales externas y, en ocasiones, asociados a elevaciones del fondo del mar.

En los sistemas Sedimentarios de áreas COn estructuras almacenadoras de hidratos de gas se ha sugerido que la filtración de fluídos es el principal proceso responsable para la generación de los hidratos. El estudio de acumulaciones de hidratos asociados a manaderos naturales de hidrocarburos (por cierto accesible sin el requisito de las perforaciones), podría permitir entender la formación Subacuática de estos hidratos. Es bueno recordar, ademas, que la presencia de hidratos poco profundos pueden ser indicativos de la presencia de acumulaciones de aceite y gas

Ocurrencia

Ultimamente se ha desarrollado un creciente interés en la comunidad científica por los hidratos de gas. Estos compuestos de agua y gases, de bajo peso molecular, son de interés no sólo para los químicos, por su rara estructura molecular, sino también para las compañías petroleras y de gas por su gran potencial como fuente energética.

La atención científica se centra en el hecho de que grandes volúmenes de gas pueden estar almacenados como hidratos de gas en sedimentos marinos. Las condiciones apropiadas para su formación (baja temperatura, alta presión y adecuado suministro de gas) son muy comunes en los cientos de metros superiores de los sedimentos rápidamente acumulados en las márgenes Continentales.

Aunque los hidratos de gas pueden ser comunes en la parte poco profunda de la geobioesfera, sorprendentemente muy poco es conocido acerca de su ocurrencia en los ambientes naturales. Su desconocimiento podría atribuirse a su inestabilidad bajo condiciones superficiales normales. Los hidratos de gas se disocian rapidamente en los corazones, muchas veces antes de poder ser examinados. La mayoría de los geólogos nunca han visto una muestra de ellos.

Los hidratos de gas pueden formarse y permanecer estables a altas presiones y relativamente bajas temperaturas, desde que haya presente suficiente cantidad de hidrocarburos. Las Condiciones anteriores pueden ocurrir en sedimentos poco profundos de fondos marinos y debajo del “permafrost” en ambientes terreStreS de altaS |latitudeS.

El mayor conocimiento de la existencia de los hidratos de gas proviene de los estudios sísmicos en márgenes continentales, donde frecuentemente se registra un Reflector de Fondo Simulado (Bottom-Simulated-Reflector-BSR) el cual es considerado como relacionado a la base de la ZOna de estabilidad de los hidratos, y que también puede corresponder a la interfase entre el sedimento con los hidratos encima y los sedimentos con gas libre debajo.

Aunque la naturaleza de los hidratos los hace difíciles para su estudio, su volumen estimado sugiere que su presencia puede afectar los sedimentos en donde se encuentran y que, al disociarse junto con el gas desprendido, pueda también alcanzar la atmósfera y afectar el clima de la tierra

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