el gas natural, nuevo reto para la exploracin de hidrocarburos en el

I CONGRESO DE PETROLEO Y GAS (PETROGAS´2007)
Exploración, Explotación y Uso del Gas
PETRO3-P4
EL GAS NATURAL, NUEVO RETO PARA LA EXPLORACIÓN DE
HIDROCARBUROS EN EL PAÍS
Roberto Otero Marrero(1), Juan Guillermo López Rivera(1), Gustavo Echevarria
Rodríguez(1).
(1) Centro de Investigaciones del Petróleo, Washington # 169, Esq. a Churruca, Cerro, Ciudad de la Habana,
Cuba, e-mail: [email protected]
RESUMEN
En el trabajo se aborda la importancia que ha adquirido en la actualidad la prospección de gas natural y la
necesidad de emprender trabajos de esta naturaleza en el país ya que el proceso exploratorio seguido en cuba
se ha concentrado mayormente en llegar a definir y evaluar objetivos con vistas a su conversión en prospectos
petroleros sin llegar nunca a definirse los escenarios (territorios y pisos estructurales) propicios a la existencia
de yacimientos de gas libre.
Las considerables manifestaciones de gas, observadas tanto en superficie como en una cantidad significativa
de pozos perforados con fines petroleros, hacen posible afirmar que nuestro archipiélago posee perspectivas
favorables para encontrar acumulaciones de gas natural libre económicamente rentables.
Existe un volumen considerable de datos geológicos y geofísicos acumulados durante varias décadas de
prospección de hidrocarburos, encaminada fundamentalmente a la exploración de yacimientos de petróleo, la
cual es factible de ser reprocesada e interpretada con la óptica de buscar acumulaciones de gas natural de
interés económico.
Se recomienda el reprocesamiento de determinados volúmenes de sísmica 2D terrestre, adquiridos con fines
petroleros, con miras a la prospección de gas natural, la adquisición de volúmenes considerables de sísmica 2D
la cual deberá ser procesada en DIGICUPET una vez lograda la ampliación y re equipamiento de esta unidad
así como la realización de trabajos de levantamiento gravimétrico de detalle y de geoquímica de superficie.
ABSTRACT
This paper deals about the great need of natural gas today and the need to find this commodity in our country.
The exploration effort has been up to now to find oil fields, not gas, so far areas or territories as well as structural
sheets have been forgetting to prospect for natural gas deposits.
Cuba is rich in gas seeps at surface as well as oil wells and the huge geologic information an the huge geologic
information obtained for oil prospecting shows great possibilities for natural gas.
From now on all the 2D seismic already obtained as well as new one are going to be reprocessed with the
interest in gas. Also new detailed gravity and soil geochemistry are planned in areas already known with gas
potential.
INTRODUCCIÓN
Se define como Gas natural, la mezcla de hidrocarburos combustibles que en estado natural son
gaseosos y entre los que se encuentra en mayor proporción el metano (Rondeel H. E, 2002). Se utiliza
como combustible para usos domésticos e industriales y como materia prima en la fabricación de
plásticos, fármacos y tintes.
La proporción en la que el metano se encuentra en el gas natural es del 75 al 95% del volumen total
de la mezcla (por este motivo se suele llamar metano al gas natural). El resto de los componentes
son etano, propano, butano, nitrógeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, helio y argón
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Memorias en CD-Rom, La Habana, 20-23 de Marzo de 2007
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(Petroleum Extension Service, 2001). Antes de emplear el gas natural como combustible se extraen los
componentes más pesados, como el propano y el butano.
Aunque existen yacimientos que proporcionan exclusivamente gas natural y al cual se le denomina
seco o libre, éste va casi siempre asociado al petróleo (gas acompañante o húmedo) en sus
yacimientos, y sale a la superficie junto a él cuando se perfora un pozo.
Como el desarrollo del gas natural se realizó con posterioridad al uso del petróleo. El gas natural que
aparecía en los yacimientos se quemaba como un residuo más, ya que, a pesar de su enorme poder
calorífico, no se podía aprovechar por los problemas que plantea su almacenamiento y transporte ya
que no puede ser licuado simplemente bajo presión.
En la actualidad el gas natural se utiliza como combustible doméstico e industrial, también se emplea
como fuente de energía en la generación eléctrica y como materia prima en la industria petroquímica
en la obtención de amoníaco, metanol, etileno, butadieno y propeno. No hay dudas que la Industria
del Gas Natural será el motor impulsor de la Exploración a nivel mundial, en esta década y la
siguiente, ya que a diferencia de tiempos anteriores el precio del metro cúbico ha aumentado de
forma considerable y es el combustible ideal por su pureza y baja contaminación del medio ambiente
(Echevarria G. 2006).
El gas natural asociado al petróleo tiene su origen por procesos de enterramiento de la materia
orgánica contenida en las rocas (rocas madres) las cuales son sometidas a altas presiones y
temperaturas (entre 60 y 160 grados centígrados) durante la etapa inicial del proceso de catagénesis
(Ventana de Petróleo), mientras que la mayoría de las grandes acumulaciones de gas natural libre
yacen a mayores profundidades (mas de 3500 m) ya que el gas libre de origen termogénico se
origina cuando las rocas madres son sometidas a mayores temperaturas (entre 160 y 225 grados
centígrados) y relativas altas presiones en la parte inferior del proceso de catagénisis (Ventana de
Gas) (Figura 1).
El gas natural se puede formar también por la transformación de la materia orgánica gracias a la
acción de microorganismos. Este tipo de metano se denomina metano biogénico.
Los microorganismos producen el metano descomponiendo la materia orgánica. Estos
microorganismos son comúnmente encontrados en áreas cerca de la superficie terrestre que no
tienen oxígeno. Estos microorganismos también viven en los intestinos de la mayoría de los animales,
incluyendo también los de seres humanos. La formación del metano biogénico ocurre generalmente
cerca de la superficie de la tierra, y el metano producido se pierde generalmente en la atmósfera.
Sin embargo, en ciertas circunstancias, este metano puede ser atrapado bajo la tierra y constituir
yacimientos de gas natural libre que aunque en general son de pequeñas dimensiones, debido a su
poca profundidad (menos de 1000 m) en algunos países como Canadá, Estados Unidos y China se
ha hecho rentable su prospección y explotación (Shurr, G W and Ridgley J. L. 2002 y Lin, C. M, et al.
2004).
La búsqueda de yacimientos de gas natural libre, forma parte del proceso moderno de exploración de
hidrocarburos ya que en la etapa de definición y evaluación de los escenarios (plays) se deben llegar
a definir tanto los escenarios propicios a la presencia de yacimientos de petróleo como los favorables
para la existencia de acumulaciones industriales de gas libre.
El trabajo presentado tiene como finalidad el de divulgar y promover la necesidad y posibilidades que
tiene el país de acometer proyectos de exploración con el objetivo de Incrementar sus reservas
extraíbles de gas natural tierra adentro.
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MATERIALES Y MÉTODOS
El proceso exploratorio seguido en cuba se ha concentrado mayormente en llegar a definir y evaluar
objetivos con vistas a su conversión en prospectos petroleros sin llegar nunca a definirse los
escenarios (territorios y pisos estructurales) propicios a la existencia de yacimientos de gas libre.
Recientemente es que se han comenzado algunos estudios dirigidos a evaluar las posibilidades de
gas libre, específicamente gas de origen biogénico, en determinados sectores del país (Otero, et al,
2006).
En cuba, la producción de gas natural se lleva a cabo de yacimientos petrolíferos que poseen alto
contenido de gas disuelto y/o en forma de casquete. Hasta la fecha el único yacimiento de gas libre
descubierto durante la perforación para petróleo fue el de Martín Mesa al noroeste de la provincia de
La Habana.
No obstante el considerable volumen de trabajos geofísicos y geológicos realizados hasta la fecha así
como la perforación de una cantidad significativa de pozos con fines petroleros que han manifestado
la presencia de gas libre, hacen posible afirmar que nuestro archipiélago posee perspectivas
favorables para encontrar acumulaciones de gas natural libre económicamente rentables.
RESULTADOS
La posibilidad de existencia de yacimientos de gas natural libre de origen termogénico y biogénico en
nuestro país (Figura 2) está dada por:
¾ Las manifestaciones y entrada de gas en pruebas de formación durante la perforación y ensayos
posteriores en los pozos de gran profundidad dirigidos a la búsqueda de yacimientos de petróleo
en el Noroeste de la provincia de Pinar del Río (pozos Arroyos 1 y 2, Dimas 1, Esperanza 2, Río
del Medio, y Pinar 2). (Figuras)
¾ Yacimiento de gas en el sector de Martín Mesa (Figuras 3 y 4).
¾ Manifestaciones de gas en pozos aislados de la Franja Norte de Crudos Pesados (Figura)
¾ Manifestaciones en pozos en Cuenca Los Palacios – Bejucal y anomalías de metano por
levantamiento geoquímico de superficie (Figura).
¾ Manifestaciones en la Franja Motembo – Antón Díaz – Jarahueca (Figuras).
¾ Manifestaciones en pozos en Cuenca Central (Figura).
¾ Manifestaciones y aprovechamiento de gas en laboratorio del Central Nicaragua, Holguín y en los
pozos Nipe 1 y 2 (bloque 18). (Figura)
¾ Manifestaciones en pozos en Cuenca Cauto. Bloque 20.
¾ Manifestaciones en pozos en Cuenca A. Maria (Bloque VIA).
¾ Manifestaciones en cayería al Este de Isla de la Juventud
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DISCUSIÓN
Para lograr el objetivo de incrementar las reservas extraíbles de gas natural del país tierra adentro es
necesario reinterpretar la data existente y realizar nuevos trabajos de adquisición procesamiento e
interpretación de datos sísmicos, de campos potenciales y geoquímicos así como estudios de
Geoquímica, estratigrafía, Geología Estructural y Geología de Reservorios que conduzcan a:
¾ El análisis de las diferentes cuencas sedimentarias estableciendo y evaluando sus sistemas
petroleros (con respecto al gas) y sus escenarios (plays).
¾ La definición, a partir del reprocesamiento e interpretación de la data existente, de las
regiones de mayor interés para la exploración, posibles objetivos y las direcciones de los
nuevos trabajos de adquisición de datos geólogo- geofísicos.
¾ La determinación y evaluación, a partir de los nuevos datos adquiridos, de objetivos y
prospectos susceptibles de constituir acumulaciones industriales de gas natural y su riesgo
para la perforación exploratoria.
En la actualidad se acomete por parte del CEINPET el primer proyecto para la exploración de
yacimientos de gas natural libre en sectores perspectivos de Cuba Occidental (Pinar del Río y La
Habana) el cual está programado para ejecutarse en 2,5 años (octubre 2006- marzo 2009) y
comprenderá el estudio, en tres etapas, de franjas perspectivas con diferentes escenarios geológicos
(Figura 3):
I. Franja costera Noroeste de Pinar del Río. Gas profundo.
II. Franja Este de Pinar del Río- Oeste de La Habana. Gas mas somero
III. Franja Norte Cuenca Los Palacios- Sur de La Habana. Gas somero (posible biogénico)
CONCLUSIONES
1. La ejecución de este estudio es una necesidad incuestionable dada la necesidad del país de
incrementar sus recursos energéticos.
2. Existe un volumen considerable de datos geológicos y geofísicos acumulados durante varias
décadas de prospección de hidrocarburos, encaminada fundamentalmente a la exploración de
yacimientos de petróleo, la cual es factible de ser reprocesada e interpretada con la óptica de
buscar acumulaciones de gas natural de interés económico. Además se prevén la ejecución
de nuevos trabajos de adquisición sísmica 2D terrestre, con fines petroleros, que se pueden
reprocesar con miras a la prospección de gas natural así como la realización de
levantamientos de geoquímica de superficie y gravimetría de detalle.
3. Será necesario además, la adquisición de volúmenes considerables de sísmica 2D la cual
deberá ser procesada con softwares disponibles en DIGICUPET y solo podrá llevarse a cabo
si se logra la ampliación y re equipamiento de esta unidad de lo contrario deberá efectuarse
en el extranjero. Es necesario además capacitar al personal en la adquisición, procesamiento
e interpretación de datos dirigidos a este tipo de prospección.
BIBLIOGRAFÍA.
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Echevarria G. 2006. Nuestro Globo Tiene Mucho Gas. Boletín de la Sociedad Cubana de Geología . V. 6 No. 1.
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Lin, C. M, et al. 2004. Geology and formation mechanism of late Quaternary shallow biogenic gas reservoirs in
the Hangzhou Bay area, eastern China. AAPG Bulletin; v. 88; no. 5; pp. 613-625.
Otero R, et al. 2006. Proyecto 2401: Actualización del potencial de hidrocarburos de Cuba para el período
2005- 2006. Etapa 7: Evaluación de las Posibilidades del Gas Biogénico en Cuba. Archivo del CEINPET
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http://www.utexas.edu/cee/petex/.
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Rondeel H. E, 2002. Hydrocarbons. Available: http://www.geo.vu.nl/~rondeel/grondstof/oil/oil-totalweb.html#_Toc531067576
Shurr, G W and Ridgley J. L. 2002. Unconventional Sallow Biogenic Gas Systems. AAPG Bulletin, V. 86, No.
11, pp. 1939-1969.
Figura 1.Intervalos de temperaturas a las que ocurren las diferentes etapas de
transformación de la materia orgánica (modificado de Rice D.D, 1992)
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Figura 2. Zonas con evidencias de presencia de gas en Cuba.
Figura 3. Pozo Pinar 2. Entrada significativa de gas en
prueba de formación. Foto I. Hernández.
Figura 4. Pozo Dimas 1. Entrada significativa de gas en
ensayos. Foto I. Hernández.
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Figura 5. Yacimiento de gas Martín Mesa. Foto R. Otero.
Figura 6. Cocinando con gas del yacimiento de Martín
Mesa. Foto E. Linares.
Figura 7. Pozo gasífero Guanabo 19. Foto E. Linares
Figura 8. Pozo gasífero Madruga 3. Foto R. García.
Figura 9. Pozo gasífero en Motembo. Foto E. Linares
Figura 10. Gas. Motembo. Foto E. Linares
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Figura 11. Pozo gasífero en Antón Díaz. Foto E Linares
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Figura 12. Cocinando con gas de los pozos en Antón
Díaz. Foto R. García.
Figura 13. Pozo gasífero Catalina 8. C. Central. Foto
O. Delgado.
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Figura 14. Instalaciones para el suministro de gas de
un pozo al Central Nicaragua. Foto Archivo.
Figura15. Etapas que comprenden el estudio de las diferentes franjas perspectivas del proyecto de exploración
para yacimientos de gas natural libre en Cuba Occidental.
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