Hidrocarburos La palabra petróleo proviene del latín petrae -piedra- y oleoum-aceite- y está formado principalmente por una mezcla compleja de hidrocarburos. El petróleo se halla en terrenos sedimentarios primarios, secundarios y terciarios. El proceso de formación de petróleos comienza en las rocas madre, de donde va desprendiéndose y migrando a través de capas permeables hasta encontrarse con una capa impermeable que lo retenga. Los sucesivos movimientos de la corteza terrestre, formaron pliegues que dejaron al petróleo alojado en trampas acompañado de gases y agua salada. Las trampas más comunes son los pliegues anticlinales y las fallas. Los anticlinales son producidos por movimientos de la corteza terrestre, que originan plegamientos en las rocas sedimentarias. La parte alta de estos plegamientos se denomina anticlinales, y la parte baja, sinclinales. Las fallas son fracturas consecuentes de las cuales queda una sección de un nivel mas alto o mas bajo respecto de la otra. Sobre el origen del petróleo Existen varias hipótesis; una orgánica que considera que el petróleo se originó por descomposición lenta, a presión elevada y abrigo, de grandes depósitos de algas marinas o de restos de pequeños animales, con la ayuda del calor que la gran presión originó. En esta descomposición de la materia orgánica , y la posterior mineralización, habrían intervenido bacterias anaerobias. Esta teoría es apoyada por la obtención de hidrocarburos apartir de la celulosa, de algunos peces y del aceite de los mismos. Como en muchos yacimientos petrolíferos hay animales marinos microscópicos (foraminíferos), y vegetales (algas y diatomeas) se acepta un origen orgánico mixto. Mendeleieff sostiene la hipótesis inorgánica por la cual el petróleo se originó por la acción del agua sobre acetiluros metálicos, con producción de metano y acetileno. La temperatura y la presión originaron otras reacciones y polimerizaciones formando los otros componentes del petróleo. Diversas informaciones de origen geológico, (en los yacimientos de petróleo se han hallado siempre restos fósiles de vegetales y animales) han hecho que esta teoría sea casi abandonada. Clasificación de petróleos La composición química del crudo o petróleo varía según el lugar del que proceda. Según el tipo de hidrocarburo que predomina, el petróleo se clasifica en: Petróleo de base parafinica: en estos petróleos predominan los hidrocarburos parafinicos o saturados, se pueden extraer grandes cantidades de nafta, kerosene y aceites lubricantes. Petróleo de base asfáltica: estos, luego de la destilación de los productos volátiles, dejan como residuo mucho asfalto. Son ricos en compuestos cíclicos saturados, como el ciclopentano y el cicloexano, y en hidrocarburos aromáticos, como el benceno y sus derivados. Petróleo de base mixta: son los que contienen hidrocarburos de los dos grupos anteriores. Se obtienen de estos, naftas y asfalto. Composición de los petróleos Los petróleos están constituidos por una mezcla de hidrocarburos y por compuestos oxigenados, nitrogenados y sulfurados. Los hidrocarburos o carburos de hidrogeno, son sustancias orgánicas binarias en cuyas moléculas intervienen sólo átomos de carbono e hidrogeno. Se los puede clasificar de la siguiente manera: Hidrocarburos saturados: son compuestos sustituidos por carbono e hidrógeno en los cuales los átomos de carbono están unidos entre sí por ligaduras simples. Hidrocarburos saturados de cadena abierta: se denominan de cadena abierta o acíclicos porque la cadena de carbono tiene sus extremos libres. Hidrocarburos saturados cíclicos: la cadena carbonada es unida y constituye su ciclo. Hidrocarburos saturados acíclicos: son compuestos constituidos sólo por átomos de carbono e hidrógeno en los cuales los átomos de carbono están unidos entre sí por ligaduras simples y forman cadenas lineales o ramificadas con extremos libres. Estos hidrocarburos comprenden un gran número de sustancias que se hallan en el gas natural, los petróleos, los yacimientos de carbón y los pantanos. Hidrocarburos alifáticos: pueden ser parafínicos (se hallan en todos los petróleos); oleofílicos (se hallan en pequeñas proporciones o están ausentes) y dioleofílicos (en poca proporción). Hidrocarburos cíclicos: compuestos por las cicloparafinas (existen en variadas proporciones en todos los petróleos); aromáticos (solo presente en algunos petróleos y hacen que las naftas obtenidas de ellos tengan un gran poder detonante). Los petróleos pueden poseer compuestos de distinto tipo como por ejemplo: oxigenados, en hasta un 3%; nitrogenados, hasta un 1,5%; saturados donde el azufre se halla en algunos petróleos formando parte de la molécula de tiofenomercaptantes. La búsqueda de yacimientos petrolíferos La ciencia no ha logrado aún implementar un método que, desde la superficie logre definir con perfección la existencia de hidrocarburos en el subsuelo. Para comprobar fehacientemente la existencia de un yacimiento es, por lo tanto, imprescindible perforar la corteza terrestre hasta una profundidad donde se presume que se encuentra el yacimiento. Una de las estructuras mas favorables para entrampar hidrocarburos son los pliegues anticlinales. En estos plegamientos se acumulan los fluidos que las rocas porosas contienen disponiéndose los mismos, según sus densidades: el gas en la parte superior, el petróleo en posición intermedia y el agua por debajo del petróleo. Otra estructura favorable ocurre cuando las fuerzas orogénicas rompen los estratos, desplazando la roca porosa, la cual se encuentra con estratos impermeables que sellan la acumulación. Finalmente cabe mencionar la denominada trampa estratigráfica en la cual los hidrocarburos que ocupan las capas porosas con cierta inclinación, son detenidos en su ascenso por las capas impermeables que truncan los estratos porosos. Métodos de exploración Los métodos que se aplican para determinar donde están localizadas las estructuras mas favorables, varían de acuerdo con las características de las regiones en estudio. Si la región es montañosa, se aplica la observación directa. Los geólogos, usando mapas topográficos y geológicos apropiados, delimitan las estructuras y ubican sobre las mismas, los pozos exploratorios que las penetraron. Los métodos indirectos de exploración aplican los principios de la física para definir las estructuras ocultas en el subsuelo, por ello estos métodos se denominan geofísicos. Los primeros relevamientos geofísicos, usaron el método gravimétrico, empleando una balanza de torsión (aparato de gran sensibilidad) diseñada para medir las variaciones de la fuerza de gravedad en distintos puntos de la corteza terrestre. Otro instrumento usado para el reconocimiento rápido y económico es el método magnetométrico, que mide, mediante un magnetómetro, la intensidad y dirección del campo magnético terrestre, mostrando la distribución en el subsuelo de rocas con propiedades magnéticas. Para la exploración submarina se utiliza el airgun, equipo que genera una onda sísmica inyectando una burbuja de aire fuertemente comprimido en el agua. Esta burbuja, al expandirse y contraerse provoca oscilaciones que originan una onda que permite la detección del yacimiento. Perforación Las perforaciones en busca de minerales yacentes muy por debajo de la superficie terrestre, anteceden en muchos años a la industria del petróleo. En los primeros días de la industria del petróleo se usaba el método de perforación conocido con el nombre de sistema de percusión. En la actualidad este método ha sido reemplazado por el sistema rotativo para horadar formaciones de gran dureza. Estas formaciones son atravesadas por trépanos construidos de carburo de tungsteno en las partes de mayor fricción. En la perforación rotativa la columna perforadora tiene cierta similitud por la forma en que se opera, con el taladro de carpintero, el taladro o trépano está enroscado en la parte inferior de una serie de barras huecas, relativamente rígidas, de secciones cortas enroscadas entre sí para formar un largo conjunto. Por medio de un movimiento de rotación que se aplica en la parte superior hace que gire el trépano, provisto de dientes de acero o diamantes y que le permite perforar los distintos terrenos. Perforación off shore Finalizada la segunda guerra mundial se intensificó la búsqueda de nuevos yacimientos petrolíferos. Desde entonces, la técnica para perforación submarina ha experimentado un avance constante. Existen actualmente diversos tipos de plataformas capaces de operar en aguas con profundidades superiores a los 200 m. Estas plataformas pueden clasificarse en : barcazas, plataformas fijas, jack up y barcos perforadores. Extracción de hidrocarburos En yacimientos superficiales o casi superficiales: la generación de fallas tectónicas que llegan hasta la superficie hacen que los hidrocarburos, en ciertas ocasiones pasen al exterior a través de los mismos impulsados por la presión subterránea acumulada. La explotación de estos hidrocarburos se realizan a cielo abierto. Muchas veces, el petróleo sube por fallas a estratos superiores, sin llegar a la superficie, pero como entra en un medio de compresión mucho menor, se produce la evaporación de las fracciones livianas que migran hasta la superficie quedando atrapadas solo en las fracciones valiosas. Estos yacimientos, por lo tanto resultan difíciles de producir ya que no se pueden explotar a cielo abierto. En yacimientos profundos: en los entrampamientos profundos donde se acumulan hidrocarburos que han migrado a través del medio poroso hasta encontrar el obstáculo que lo detuvo y produjo como consecuencia su acumulación, al generarse lo hicieron bajo presión. Es precisamente por eso que generalmente irrumpen hasta la superficie por su propia energía tan pronto como se abre una salida (perforación). Extracción artificial: por no tener energía suficiente el yacimiento, el petróleo no emana a la superficie. En estos casos es preciso extraerlo por medio de bombeo. Existen bombeos con accionar mecánico, hidráulico, con gas y eléctrico. Producción de yacimientos cubiertos por las aguas: la explotación de los yacimientos submarinos constituye una cierta complejidad en la extracción. La tecnología ha progresado rápidamente y así como hace 20 años era un proeza producir yacimientos por debajo de los treinta metros de agua, actualmente se llega ha desarrollar yacimientos por debajo de los 180 metros y más. Se estima que el petróleo a descubrir en el futuro se encuentra bajo el agua, y buena parte de ellos en profundidades tales donde, utilizar plataformas de acero o de hormigón, puede resultar muy costoso o quizás muy difícil de instalar. Se dice que la exploración en el mar se adelanta una década a la explotación, lo que permite ir ubicando reservas que luego justifican estudiar la tecnología ha aplicar. Transporte El transporte en la industria petrolera presenta dos aspectos netamente definidos: primero el traslado de la materia prima -el petróleo crudo- desde los yacimientos hasta la refinería donde será procesados para obtener los productos derivados y segundo el subsiguiente hacer llegar estos subproductos hasta los centros de consumo donde serán utilizados. En los primeros años de la industria, las refinerías se construían cerca de los yacimientos pero alejadas de los mercados consumidores. Actualmente existe tendencia a construirlas cerca de los centros de consumo. Inicialmente el crudo era envasado en barriles que eran transportados en largas jornadas de carretas tiradas por bueyes hasta un ferrocarril o puerto para ser embarcados. La creciente producción hizo necesario el ensayo de nuevos sistemas. Así se incrementan los oleoductos para el transporte. Un oleoducto es una larga tubería cuyo diámetro puede variar desde pocos centímetros hasta casi un metro y se extienden desde los yacimientos petrolíferos hasta la refinería o puertos de embarque. La tubería de acero es el elemento de un oleoducto o gasoducto. Se han ensayado tuberías de aluminio que ofrecen las siguientes ventajas sobre el acero: resistencia a la corrosión y menor peso. Los materiales plásticos tienen poco peso y resistencia a la corrosión y a los productos químicos y son fácilmente manejables, pero no soportan condiciones extremas de temperatura y presión. El petróleo debe ser impulsado a través de los oleoductos por medio de bombas. Cuando el petróleo crudo ha sido transportado a una terminal portuaria puede ser transferido a bordo de un buque tanque PETROLEO EN TIERRA DEL FUEGO Estudios precursores a los primeros hallazgos de petróleo en Tierra del Fuego Darwin encuentra en la cumbre del monte Tarn y también cerca de Puerto Hambre los primeros fósiles de la región. Sus descripciones y el análisis de sus colecciones señalaron la presencia de terrenos cretácicos. Visitó también los afloramientos terciarios de las costas de la bahía San Sebastián. El éxito de las descripciones de Darwin suscitaron de inmediato fuerte interés en el mundo científico de entonces, y se sucedieron visitas de otros investigadores. De esta manera surgieron continuas expediciones que fueron aumentando el progresivo conocimiento geológico en Tierra del Fuego. Los estudios fueron cada vez mas importantes ya que por un lado se los realiza en forma regular y detenida, y por otro se inicia una tendencia a la síntesis agrupando y conectando datos que comienzan a reunirse gráficamente en el mapa de la Patagonia austral publicado por Quensel (1911). Siguieron sucediendo las investigaciones y se realizan así los trabajos de Caldenius (1925 – 1928) y la importante obra de Kranck (1932) como fruto de una expedición dedicada a desentrañar la construcción geológica de la cordillera. En esos años se realizó un estudio de las turberas por Caldenius y Guiñazú, publicado en 1934, simultáneamente con el viaje de la comisión científica del Museo Argentino de Ciencias Naturales. En 1943 se publica la primera descripción detallada de la Isla de los Estados y de su archipiélago. En la Isla grande, luego de la expedición geológica–petrolera encomendada por YPF en 1937, recién en 1945 se iniciaron estudios de detalle. Estas investigaciones se prolongaron en sucesivas campañas, habiéndose publicado solo muy parcialmente sus resultados. En 1949 se publicó la “Descripción Geológica de la Patagonia” de Feruglio, quien además presentó un mapa geológico de toda el área y que fuera actualizado en la porción chilena por el Instituto de geología de la Universidad de Chile y la empresa nacional del petróleo chilena, en 1960. Investigaciones geológicas petroleras El interés geológico–petrolero de Tierra del Fuego, comenzó como reflejo de la actividad desarrollada en el área vecina, al otro lado del estrecho de Magallanes. En 1909 surgió una publicación de Machado sobre el “yacimiento de petróleo en el sur de Chile”. Para ese entonces se tenía conocimiento de varias localidades donde existían emanaciones gasíferas. Felsch descubrió y estudió en 1912 varias manifestaciones de petróleo liviano, ligado a sedimentos terciarios. Los descubrimientos precedentes fueron el comienzo de una extensa serie de estudios geológicos, tanto estratigráficos como estructurales, y las posteriores perforaciones en busca de acumulaciones explotables de petróleo. Hemmer y Keidel presentan el 1929 un trabajo fundamental ya que se dieron observaciones referentes a tectónica y estratigrafia del área magallánica. Entre los sedimentos terciarios y cretácicos estos autores ubican una discordancia angular importante, correspondiente al eoceno– oligoceno. La región oriental no había sido objeto de prospecciones de índole petrolera. De Ferrarus adapta los cuadros estratigráficos a su propias observaciones reconociendo una sucesión que abarca desde el mioceno hasta el jurásico. En el sector chileno bajo la dirección de Hemmer, fueron perforados 7 pozos exploratorios. Muchos de ello con manifestaciones de petróleo y gas. En 1942 la exploración del área paso a depender de la corporación de fomento de la producción y desde entonces las actividades asumieron la mayor amplitud y profundidad. Se inició la investigación sísmica y surgieron dos pedidos de exploración: Mina rica y el pozo Springhill N°1 en el extremo norte de Tierra del Fuego. Este último señaló la existencia de petróleo liviano surgente a la profundidad de 2259 metros. Así ,el 29 de diciembre de 1945 se inicia la etapa de los éxitos petroleros. En el trabajo de Thomas, publicado en el Boletín de la Asociación Americana de Geólogos Petroleros, se expone la estratigrafia, tectónica, las posibilidades y resultados alcanzados hasta 1949. El éxito del descubrimiento chileno incitó a YPF a reiniciar sus estudios. En 1946 la empresa inició trabajos sísmicos de refracción y gravimagnetométricos. Estos estudios demostraron la existencia de ejes anticlinales y permitieron localizar una estructura ubicada en las cercanías del puente de la ruta nacional Nro. 3 sobre el Río Chico. En 1949 se inicio la perforación del pozo estratigráfico TF1. Este sondeo perforó la ¨serie tobifera¨ considerada apta para los fines petroleros. Los ensayos de extracción arrojaron el 17 de Junio de 1949 una producción inicial de 340.3000 metros cúbicos por día de gas húmedo con una presión de 32 atmósferas entre columnas y 150 atmósferas de presión estática. Este gas, de densidad 0,750, tenía un contenido del 90% de hidrocarburos saturados. Este descubrimiento alentó a YPF a continuar sus exploraciones sísmicas y gravimétricas en Tierra del Fuego. Las tareas geofísicas desarrolladas por YPF abarcaron un levantamiento combinado aerofotogramétrico– magnetométrico que se llevó a cabo a principios de 1959. El Servicio de Hidrografía Nacional hizo los vuelos sobre toda el área situada al norte del paralelo 54, en aproximadamente 1.400 Kilómetros cuadrados. Durante 1951 y 1952 una cuadrilla geológica exploró parte de la isla dedicándose especialmente a la delimitación del área mas perturbada tectónicamente a efectos de condicionar a ello la prospección sismográfica futura. Cuadro fisiográfico de Tierra del Fuego Este puede sintetizarse en cuatro elementos principales: Praderas y mesetas bajas, Llanuras litorales, Valles principales y turbales y la Zona cordillerana Los principales afloramientos se localizan en las barrancas bajas de los colectores mayores y lagunas y sobre todo en la costa marina; escasamente se encuentran en algún faldeo expuesto a la erosión, y también donde se ha abierto caminos y desmontes. Se trata de áreas deprimidas amplias y llanas. Otro sector incluido en este grupo es la llanura de curso inferior del Río Chico o Carmen Silva. Más al sur se incluye otro tramo de llanuras litorales en el área del Río Bueno donde existe combinación de varios elementos fisiográficos. Este sector se trata de largas depresiones que corren entre relieves modelados por el glaciarismo. Estos valles principales han sido conductos del avance de los glaciares, donde se encuentran marcadas las etapas de sus retrocesos por arcos que muchas veces indican lagunas. Los valles con turbales se encuentran desde el sur de la Sierra Carmen Silva hasta el canal de Beagle. Aquí toman carácter de depresiones intermontanas, como lo son los valles de los ríos Claro, Olivia, Larsiparsahk, Moat y López. El cuarto elemento fisiográfico esta constituido por el área ocupada por la cordillera fueguina. Esta cubre una amplia faja que se extiende a lo largo del borde austral de la isla. El aspecto alpino del relieve se debe a una fuerte erosión glaciar. Las alturas no supera el millar de metros. Entre los pocos cordones que sobrepasan esa cota, se distinguen los picos: Alvear, Olivia, Montes Martial, Vinciguerra, etc. Desarrollo petrolero en Tierra del Fuego El mayor desarrollo referente a exploración y explotación en Tierra del Fuego lo realizó YPF antes de las leyes y decretos que se analizan a continuación: Ley 24145 Esta ley transfiere el dominio de los hidrocarburos a las provincias para los yacimientos en tierra y hasta una distancia de 12 millas fuera de costa, mas allá de esos limites tiene autoridad la secretaria de energía, además las provincias deben controlar el uso racional del HC y percibir regalías en función del valor real producido. Decretos del PEN N 1055, 1212 Y 1589/89 Desregulan el sector petrolero (desregulación total de la industria y libre disponibilidad del crudo) y desaparece lo que fue la mesa de crudos, mediante la cual se distribuía la producción de acuerdo a una cuota preestablecida para abastecer las refinerías donde prevalecía ampliamente YPF sobre el resto de los competidores, con precios fijados por la de energía, además autorizan exportación e importación de crudo libre de todo derecho, regulan las licitaciones de áreas marginales y la asociación con YPF en áreas centrales. Se decide una libre disponibilidad del crudo a partir del 1/1/91. YPF solo entregó concesiones de exploración y explotación, en la zona norte de Tierra del Fuego, a partir del año 1978 a la compañía Total. En el año 1987 el contrato pasó a la compañía Chavuco-Resources. Otra área de interés para la provincia de Tierra del Fuego la constituye la región de Magallanes, la cual es explotada por un contrato de asociación YPF-Sipetrol (Chile). Dentro del área mencionada, Tierra del Feugo recibe regalías por el 45% de la producción de la zona común (12 millas desde costa de Santa Cruz y 12 millas desde la costa de Tierra del Fuego). En concepto de regalías, Tierra del Fuego ha recibido desde el año 1992 hasta 1995 los montos que se detallan en lo referente a petróleo y gas: REG$/1993 REG$/1994 REG$/1995 PETROLEO 21692819,25 TOTAL GAS 11987151,23 33.679.970,48 PETRÓLEO 17322714,95 TOTAL GAS 13814392,84 31.137.107,79 PETRÓLEO 16595652,76 TOTAL GAS 13058274,73 29.653.927,49 La estimación de regalías se puede hacer en función de la producción esperada para los años subsiguientes, pero debe tenerse en cuenta que los valores pueden sufrir variaciones cuando se recalcula dicha producción: Las inversiones efectuadas por las empresas están relacionadas a lo comprometido en los derechos de adjudicación, por ejemplo, para el caso de las concesiones de exploración, involucran perforación de pozos, trazados de líneas sísmicas, etc. Por otro lado, en los contratos de explotación, las mismas tienen que ver con perforación de pozos, adecuación de instalaciones, gasoductos, etc. A grandes rasgos las inversiones realizadas por las principales empresas actualmente en operación son: Total Roch S.A. Bridas-Sapic *Ampliación de capacidad de planta de tratamiento de gas. *Adecuación y acondicionamiento de motocompresores *Ampliación de piletas de pozos. Area operadora:C-Alfa. *Acondicionamiento de pozos en plataforma (reparación) *Perforación de 3 pozos horizontales off-shore (por primera vez en Argentina) *Perforación de zonas que no generan regalías Area operadora: Hidra. *instalación de planta deshidratadora río Cullen *Reparación y adecuación de pozos *Saneamiento de piletas Area operadora: Area río Cullen. *Acondicionamiento, preparación y terminación de pozos *Instalación de planta de tratamiento de gas *Construcción de gasoducto para vinculación de los gasoductos de Ushuaia y Río Grande *acondicionamiento de piletas *Perforación de pozos *Proyectos de gasoductos y Captación de gas. Area operadora: Las Violetas. *instalación de separadores de motocompresores en yacimiento Sara. *Construcción de 48Km de tuberías de gas para la venta a Chile. *Acondicionamiento de piletas. *Acondicionamiento de pozos. *Perforación de 6 pozos *Futura construcción de planta de tratamientos. Area operadora: T.D.F. Volúmenes La producción de petróleo y gas en la provincia de Tierra del Fuego desde el año 1992 a 1996 se observa en los siguientes gráficos: Producción de Petróleo MES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE m3/92 m3/93 192232,33 164630,67 173480,84 149667,57 179915,06 159885,87 171684,33 159375,20 174542,09 152868,47 166027,93 147042,96 171886,13 147855,23 167997,19 1444402,77 148666,73 136529,36 172164,66 138863,62 164018,15 135298,68 165735,65 142973,95 m3/94 m3/95 137055,51 133918,24 124830,13 108903,03 129553,14 124395,26 123119,48 122802,95 128881,36 122818,08 126377,39 1147899,59 125434,86 112880,25 122765,16 101860,17 121957,12 95414,17 127647,83 109117,59 126207,75 105786,95 123588,29 101631,12 m3/96 109065,74 114727,34 126730,81 134129,11 120658,20 124129,58 125443,20 153781,75 160786,79 166178,91 TOTAL 2048351,09 1779434,35 1517418,02 1354328,4 Reservas AÑO RESERVAS PETRÓLEO (Miles m3) 1993 8.042 1994 15.417 1995 12.519 RESERVAS GAS (Millones m3) 39.100 89.755 101.611 En particular se presenta la producción por empresa correspondiente a 1995: PRODUCCION - RESERVAS - En particular se presenta la producción por empresa correspondientes al año 1995: EMPRESA TOTAL BRIDAS ROCH OEA SIPETROL TOTAL PETRÓLEO PRODUCIDO (m3) 877980,800 287280,590 35736,610 18668,600 134661,790 1354328,390