INGENIERIA DE YACIMIENTOS Nombre del estudiante: Karina Morales Rodríguez Nombre del trabajo: Recursos Petroleros Carrera: Ingeniería en petróleo y gas Semestre: 7mo semestre Campus: Villahermosa Nombre del docente: Ing. José Ignacio Cruz Reyes Materia: Ingeniería de yacimientos Fecha de entrega: 17 de septiembre 1 INGENIERIA DE YACIMIENTOS ÍNDICE Recursos petroleros ………………………….……………………………3 Yacimientos convencionales y no convencionales……………………………….…………………………… 3 Volumen de hidrocarburos in-situ………..……………………………..5 Recursos prospectivos ……………………………………………………5 Recursos contingentes……………………………………………………5 Reservas… ………………………………………………………………….6 Clasificación de las reservas………………………..……………………………………………7 Clasificación de los recursos y reservas de hidrocarburos de acuerdo a su incertidumbre ……….…………………………………..9 Métodos para estimar el volumen original de hidrocarburos en un yacimiento ……………………………………………………………….10 Bibliografía ………………………………………………………………14 2 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Recursos petroleros Los recursos de petróleo son las cantidades de hidrocarburos que se encuentran naturalmente sobre o dentro de la corteza terrestre. Las evaluaciones de recursos estiman cantidades en acumulaciones conocidas y en aquellas aún por descubrir. Las evaluaciones de recursos se enfocan en aquellas cantidades que potencialmente pueden ser recuperadas y comercializadas mediante proyectos comerciales. Un sistema de gerenciamiento de recursos de petróleo proporciona un enfoque consistente para estimar las cantidades de petróleo, evaluar proyectos y presentar resultados dentro de un marco integral de clasificación. Yacimientos convencionales y no convencionales ❖ Yacimiento convencional Un yacimiento en el que las fuerzas de flotabilidad mantienen los hidrocarburos en el lugar por debajo de una roca de cubierta que actúa como sello. Las características de yacimiento y fluidos de los yacimientos convencionales habitualmente permiten que el petróleo o el gas natural fluyan con facilidad hacia el interior de los pozos. El término se utiliza para señalar la diferencia con respecto a los yacimientos de lutita u otros yacimientos no convencionales, en los que el gas podría distribuirse por todo el yacimiento a escala de cuenca, y donde las fuerzas de flotabilidad o la influencia de una columna de agua sobre la localización de los hidrocarburos presentes en el yacimiento no son significativas. 3 INGENIERIA DE YACIMIENTOS ❖ Yacimiento no convencional Los hidrocarburos no convencionales son gotas de petróleo y gas atrapadas en rocas de baja o nula permeabilidad, las lutitas. A diferencia de los yacimientos convencionales, en las lutitas el hidrocarburo no puede fluir. Para poder producirlo, una vez alcanzada la profundidad a la que se encuentra la formación productora, el pozo se desvía hasta ponerse paralelo a ella (casi siempre horizontal), para que tenga mayor contacto. Posteriormente se utiliza el proceso de fracturación hidráulica (fracking) para romper la roca y poder liberar las pequeñas gotas de hidrocarburo atrapadas en ella. Esto consiste en la inyección de grandes cantidades de agua mezclada con arena y una gran variedad de agentes químicos que permiten fracturar la roca y mantener abiertas las fracturas, para que el hidrocarburo pueda fluir. La cantidad de petróleo y gas que se puede recuperar por este medio (cientos de barriles diarios) es muy inferior a la de un yacimiento petrolero convencional porque solamente se pueden inducir fracturas por unas decenas de metros alrededor del pozo. Sólo en casos excepcionales se puede llegar a pocos cientos de metros. En cambio en los yacimientos convencionales no se necesita fracking, y un pozo vertical puede extraer petróleo de zonas más lejanas (hasta varios kilómetros) porque el hidrocarburo fluye a través de la roca permeable que constituye el yacimiento. Los pozos de los yacimientos convencionales pueden producir miles o decenas de miles de barriles diarios de petróleo por décadas. Lo anterior resalta las diferencias con los métodos no convencionales: 1. para producir petróleo no convencional en las mismas cantidades, se necesita perforar cientos de veces más pozos y 2. el costo de producción es mucho mayor, ya que se tienen que usar técnicas caras como el fracking. Finalmente, al igual que en el caso del petróleo convencional, primero se perfora en los mejores sitios (sweetspots) y una vez que se agotan, la producción empieza a colapsar. 4 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Figura 1. Yacimiento convencional y no convencional Volumen original de hidrocarburos in situ Oil in Place, petróleo in situ o volumen original, es el nombre que recibe el petróleo total contenido en el yacimiento. No todo el recurso se extrae. Sólo una fracción de los hidrocarburos en el yacimiento es económica y técnicamente recuperable en todo el tiempo de vida que tendrá el yacimiento. 5 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Recursos prospectivos, recursos contingentes y reservas ❖ Recursos Prospectivos Son aquellas cantidades de petróleo estimadas, a una fecha dada, a ser potencialmente recuperables, de acumulaciones no descubiertas, por la aplicaciYón de proyectos de desarrollo futuros. Los Recursos Prospectivos tienen asociados tanto un chance de descubrimiento geológico como un chance de desarrollo. Los Recursos Prospectivos se categorizan con mayor detalle de acuerdo con el rango de incertidumbre asociado a las estimaciones recuperables, asumiendo descubrimiento y desarrollo y pueden ser sub- clasificados con base en la madurez del proyecto. ❖ Recursos Contingentes Son aquellas cantidades de petróleo estimadas, a una fecha dada, a ser potencialmente recuperables de acumulaciones conocidas, por la aplicación de proyectos de desarrollo, que actualmente no son considerados comerciales, debido a una o más contingencias. Los Recursos Contingentes tienen un chance de desarrollo asociado. Los Recursos Contingentes pueden incluir, por ejemplo, proyectos en los que actualmente no existen mercados viables, o donde la recuperación comercial es dependiente de tecnología en desarrollo, o donde la evaluación de la acumulación es insuficiente para valorar claramente la comercialidad. Los Recursos Contingentes se categorizan con mayor detalle de acuerdo con el rango de incertidumbre asociado con las estimaciones y deberían ser sub-clasificados con base en la madurez del proyecto y/o el estado económico 6 INGENIERIA DE YACIMIENTOS . ❖ Reservas Cantidades de hidrocarburos que se anticipan a ser comercialmente recuperables a través de la aplicación de proyectos de desarrollo a las acumulaciones conocidas, a partir de una fecha dada, bajo condiciones definidas. Para ser considerados como reservas, los hidrocarburos deben satisfacer cuatro criterios ser descubiertos; recuperables, comerciales y remanentes a partir de la fecha efectiva de evaluación basada en el o los proyectos de desarrollo aplicados. Figura 2. Reservas actuales en México a Enero de 2021. Clasificación de reservas Le llamamos Reserva 1P a la reserva probada, Reservas 2P a la suma de las reservas probadas más las reservas probables y Reservas 3P a la suma de las reservas probadas más las probables más las reservas posibles. 7 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Reservas Probadas: Las reservas probadas son las que suministran la producción y financieramente soportan los proyectos de inversión, constituyen el volumen de hidrocarburos o sustancias asociadas evaluadas a condiciones atmosféricas, las cuales con análisis de datos geológicos y de ingeniería se estima con razonable incertidumbre, que serán comercialmente recuperables a partir de una cierta fecha proveniente de yacimientos conocido y bajo condiciones actuales económicas, métodos operacionales y regulaciones gubernamentales, si se emplea un método probabilista, la probabilidad de recuperación de la cantidad estimada será de 90% o más. Un requerimiento importante para clasificar a las reservas como probadas es asegurar que las instalaciones para su comercialización, o que se tenga la corteza de ti serán saladas. El volumen considerado como probado y tú ya Cool se puede limitado por la perforación y por el contacto de ruido. Además se incluyen las porciones no perforadas de yacimiento que puedan ser razonablemente juzgadas como comercialmente productoras, de acuerdo con la información de geología e ingeniería disponible. Reservas Probables: reservas no probadas cuyo análisis de datos geológicosy de ingeniería sugiere que tienden a ser comercialmente recuperables que de no serlo. Son aquellas reservas no probadas donde el análisis de la información geológica que quiere que sean más factibles de ser comercialmente recuperables que de lo contrario si se emplean métodos probabilistas para su evaluación, existirá una probabilidad de al menos 50% de qué las cantidades a recuperar sean iguales o mayores de la suma de las reservas probadas más probables en yacimientos análogos. 8 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Clasificación de recursos y reservas de hidrocarburos de acuerdo a su incertidumbre Las reservas son además categorizada de acuerdo con el nivel de certidumbre asociado a las estimaciones y pueden clasificarse con base en la madurez del proyecto y caracterizadas conforme a su estado de desarrollo y producción. La certidumbre depende principalmente de la cantidad y calidad de la información geológica, física, Petrofísica y de ingeniería, así como de la disponibilidad de esta información al tiempo de la estimación e interpretación. Éste nivel de certidumbre se usa para clasificar las reservas en una de dos clasificaciones principales, probadas o no probadas. Figura 3. Clasificación de las reservas de hidrocarburos (PEMEX Reservas 2016) 9 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Las cantidades recuperables estimadas acumulaciones conocidas que no satisfagan los requerimientos de comercialización se deben clasificar como recursos contingentes. El concepto de comercialización para una acumulación varía de acuerdo a las condiciones y circunstancias específicas específicas de cada lugar. Así, las reservas probadas son acumulaciones de hidrocarburos cuya rentabilidad ha sido establecida bajo condiciones económicas a la fecha de valuación, en tanto las reservas probables y posibles pueden estar basadas en condiciones económicas futuras. Sin embargo las reservas probadas Luis de petróleos mexicanos son rentables bajo condiciones económicas actuales y se estima bajo los términos más estrictos establecidos por el PRMS Y la SEC de Estados Unidos de América. Métodos para estimar el volumen original de hidrocarburos en un yacimiento Existen varios métodos de evaluación del volumen original y reservas de hidrocarburos, desde los volumétricos, por balance de materia y finalmente por la aplicación de simulación numérica de yacimientos. Dentro de la información necesaria para estimar el volumen original destacan las siguientes: • Volumen de la roca impregnada de hidrocarburos espacio. • Porosidad efectiva y saturación de hidrocarburos correspondientes al volumen anterior. • Fluidos del yacimiento identificados así como sus propiedades respectivas, con el fin de estimar el volumen a condiciones de superficie. Método Volumétrico: Este método es uno de los mas usados ya que se emplea en las etapas iniciales en que se comienza a conocer el campo o yacimiento y se fundamenta en la estimación de las propiedades petrófisicas de la roca y de los 10 INGENIERIA DE YACIMIENTOS fluidos que se encuentran en el yacimiento aun cuando no se ha empezado a producir. Curvas de comportamiento: Éste método consiste en construir un gráfico de espesor versus área y por cálculos matemáticos, determinar el área bajo la curva lo que nos arrojará el volumen de roca de la estructura en estudio. Es necesario tener un mapa isópaco trazado y uno estructural para poder hallar un perfil representativo de la estructura y construir el gráfico en cuestión con el que se determinará el volumen de la roca. Se debe hallar un corte representativo del mapa isópaco, y obtener el área que encierra cada curva y con esta data construir el gráfico respectivo. Figura 4. Curvas de comportamiento Método isoíndice de hidrocarburos: Se considera un método bastante exacto en virtud que considera la variación de los fluidos tanto horizontal como vertical mente. Físicamente el índice hidrocarburos es una medida del volumen de hidrocarburos a condiciones de yacimiento, que existe en la roca proyectada sobre un área de 1 m² 11 INGENIERIA DE YACIMIENTOS de yacimiento. El método consiste en la configuración de un plano de igual índice hidrocarburos basado en los valores calculados para cada pozo. Figura 5. Plano de Iso-Hidrocarburos Método probabilístico: este método trata cada parámetro como un rango de valores, los cuales son representados por variables aleatorias que permiten describir eventos futuros cuyos resultados son una incertidumbre. Éstas variables se representan mediante distribuciones estadísticas, de las cuales las más comunes son la siguiente EBM: La ecuación de balance de materia expresa la relación que debe existir a todo tiempo en un yacimiento de aceite y gas, esto es, conocer las condiciones iniciales tales como el volumen original de hidrocarburos que se encuentran contenidos en el 12 INGENIERIA DE YACIMIENTOS yacimiento a la presión inicial. Cuando se inicia la producción de los hidrocarburos, la presión inicial (Pi), se reduce a una presión (P), por lo que el estado del yacimiento cambia de las condiciones originales a las condiciones que nos muestra la figura Figura 6. Representación esquemática de las condiciones existentes en el yacimiento a una presión P después de una producción de Np. Rodriguez Castelán R. UNAM 2006 La ecuación de balance de materia puede ser escrita de la siguiente manera: 13 INGENIERIA DE YACIMIENTOS Bibliografía • C.O. Cálculo de las reservas de hidrocarburos en diferentes etapas de la explotación de un yacimiento petrolero (2016) • CNH, RESERVAS DE HIDROCARBUROS Y RECURSOS PROSPECTIVOS (2021) https://hidrocarburos.gob.mx/media/4300/reporte_reservas_recursos2021.pdf • Pahlen Acuña, R. J. M., & Campo, A. M. (2016). Los Recursos Naturales, el Petróleo y las Normas Contables. Proyecciones, • Sistema de Gerencia de los Recursos de Petróleo (2018) https://www.spe.org/media/filer_public/24/fe/24fe7cf3-7c23-485d-a966e3243f1d20ce/2018_sistema_de_gerencia_de_los_recursos_de_petroleo__traduccion_en_espanol_-_vf.pdf • Ferrari, L. 2013. Energías fósiles: diagnóstico, perspectivas e implicaciones económicas. Revista Mexicana de Física S, v. 59: 36-43. 14
