“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA DE PETROLEO, GAS NATURAL Y PETROQUIMICA
Crudo de la Selva
INTEGRANTES: Jesús Yonnathan Curi Chamorro Oropeza Barrutia Gean
PROFESOR: Lic. Minaya Ames Carlos Enrique
Lima, 29 octubre del 2014
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Introduccion
El Perú cuenta con recientes descubrimientos de crudo pesado, que significan un volumen importante de petróleo presente en la Selva Norte peruana. A la fecha por razones técnicas y económicas no ha sido factible ponerlas en producción. El Perú continúa utilizando combustibles fósiles del petróleo como fuente de energía primaria, mientras que al mismo tiempo disminuyen las reservas probadas desarrolladas de petróleo. Sin embargo, es importante mencionar que los denominados crudos pesados (10 a 18°API) permanecen como un recurso poco utilizado y de los cuales se cuenta con un enorme potencial, especialmente en la Selva Norte donde se han efectuado importantes descubrimientos a través de la perforación de pozos exploratorios. No existe a la fecha, un estudio de investigación de dominio público que presente alternativas para la explotación de estos petróleos pesados y que tome en cuenta un desarrollo integral del recurso.
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Crudo de la Selva Petróleo pesado ORIGEN La biodegradación es la causa principal de la formación de crudo pesado, ésta produce la oxidación del petróleo, reduciendo la relación Gas/ Petróleo e incrementando la densidad, la viscosidad y el contenido de impurezas. El ambiente deposicional, la composición del petróleo original, el grado que ha sido biodegradado y las condiciones de presión y temperatura hacen que cada yacimiento de crudo pesado sea “único”, por lo tanto requiere métodos diferentes de producción y recuperación de reservas (Alboudwarej 2006) El principal grupo de bacteria que metabolizan el petróleo son las aeróbicas y requieren una constante fuente
de oxígeno, por lo tanto la biodegradación aeróbica ocurre donde una acumulación poco profunda esta sobrepuesta o situada bajo un acuífero activo que lleva oxígeno disuelto. Este es el mecanismo más común para petróleos pesados poco profundos. La biodegradación anaeróbica puede ocurrir a través de un proceso de tipo de fermentación, mediante el cual
los compuestos oxigenados en el petróleo se descomponen con metano y dióxido de carbono como subproductos. La alteración anaeróbica toma lugar en reservorios profundos. Esto produce el aparente contradictorio resultado de producir petróleo pesado pero donde el gas asociado se hace más ligero (alto GOR). Un mecanismo completamente diferente involucra la precipitación de los asfáltenos, como la solubilidad de
los asfáltenos en el crudo es fuertemente dependiente de la presión, en cuanto el petróleo migra, o el reservorio se eleva lentamente de mayores profundidades, los asfáltenos abandonan la solución y forman capas de alquitrán. En cuanto los alcanos decrecen y las resinas y asfáltenos incrementan, el petróleo se vuelve más denso y viscoso. .
DEFINICION El petróleo pesado se define como petróleo entre 10° y 22.3° API según DOE (Departamento de energía de los Estados Unidos) y entre los 10° y 20° API según el American Petroleum Institute. Según su viscosidad se define al crudo pesado entre los siguientes rangos: Convencional Petróleo pesado Bitumen .
< 100 cp 100 – 10,000 cp > 10,000 cp
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ACTIVIDADES DE EXPLOTACIÓN Y EXPLORACIÓN EN LA SELVA PERUANA Se estima que los yacimientos de gas y de petróleo del Perú se hallan ubicados fundamentalmente en la región nordeste y, en la Selva, al norte del río Marañón y en el Ucayali Central. Debido al escaso conocimiento de su rendimiento potencial, el Gobierno peruano ha dividido la región oriental en sectores para su exploración y posterior explotación. Los yacimientos de hidrocarburos más importantes de la cuenca amazónica, en términos de su actual producción, se hallan en la Selva norte, en el Departamento de Loreto, mientras que los de la Selva Central son los depósitos de Maquía, Aguas Calientes y Aguaytía en los Departamentos de Ucayali y de Huánuco. Otros afloramientos de gas y petróleo se han detectado en numerosos lugares de la Selva. En la Selva Central se han encontrado en el curso del río Ucayali, cerca de Iquitos, y a lo largo de los ríos Marañón, Santiago, Alto Madre de Dios y Colorado. Los hidrocarburos son una mezcla de miles de diferentes compuestos químicos, que varían desde gases ligeros hasta hidrocarburos semisólidos como el asfalto, o sólidos como la parafina. La mayoría de estos hidrocarburos se encuentran en solución en los hidrocarburos líquidos. En la Amazonia peruana también se han encontrado petróleos pesados que no pertenecen al tipo asfalto bituminoso, pero debido a su alto peso molecular no presentan un potencial comercial promisorio. No obstante, las exploraciones más recientes revelan la posible existencia de petróleo del tipo comercial en la región. En toda la Selva peruana se han llevado a cabo actividades de exploración, especialmente en la zona situada entre los ríos Urubamba, Tambo y Ucayali. Se han utilizado diversos métodos, siendo los más importantes el sísmico y los pozos exploratorios. La actividad petrolífera en la región consiste en trabajos de exploración basados en el campo de Aguas Calientes, de extracción y transporte en otras partes de la región. La refinería de Aguas Calientes tiene una capacidad de 2 500 barriles diarios
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL PETRÓLEO DE LA SELVA PERUANA Podemos señalar mediante el cuadro siguiente algunas propiedades que caracterizan a nuestro petróleo de la selva, el cual como veremos es un petróleo pesado (con un porcentaje de agua del80% aproximadamente) con un grado de API menor a 25, a una temperatura de 60º F. En la Amazonia peruana también se han encontrado petróleos pesados que no pertenecen al tipo asfalto bituminoso, pero debido a su alto peso exploraciones más recientes revelan la posible existencia de petróleo del tipo comercial en la región. Este petróleo es muy viscoso y de un color negro intenso. Gravedad API a 60º F 25,0 Viscosidad SSU a 100º F 253,9 Viscosidad cinemática a 100º F 54,6 Azufre (%) 0,35 Sales (PTB) 3,25
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Presión de vapor (PSC) Punto de escurrimiento Agua y sedimentos
1,1 +25 0,85
MÉTODOS DE PRODUCCIÓN Es el proceso mediante el cual los fluidos del yacimiento son movidos a través del medio poroso hacia el pozo.
Empuje
Expansión de fluidos y/o roca
Gas en solución
Capa de gas
Hidráulico
Gravedad
Expansion de rocas y fluido
Ocurre como tal cuando existe una sola fase.
Es el resultado combinado de la expansión de la roca y de los fluidos.
En muchos casos es el responsable del empuje hidráulico por la expansión del agua del acuífero.
En el caso de yacimientos de gas o de condensado el recobro es alto por la compresibilidad elevada del gas. En el caso de yacimientos de petróleo el recobro es bajo debido a la baja compresibilidad del crudo
Empuje por Gas en Solución •
Ocurre por la expansión del gas disuelto que sale de la solución cuando disminuye la presión.
•
Predomina cuando no hay otras fuentes naturales de energía como un acuífero o u na capa de gas.
•
Es de bajo factor de recobro de crudo, excepto si el efecto gravitacional es de importancia.
•
Resulta de la reducción de la presión debida a la producción de fluidos.
•
Para ser efectiva se necesita una capa original de gas formada por segregación gravitacional.
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•
La producción no controlada de gas reduce su efectividad.
Empuje Gravitacional
El gas libre a medida que sale del petróleo, se mueve hacia el tope del reservorio mientras que el petróleo hacia abajo debido a la permeabilidad vertical. En reservorio que tienen un gran buzamiento. En este caso el petróleo se mueve hacia abajo y el gas hacia arriba, pero el flujo es paralelo al ángulo de
buzamiento, en vez de ser perpendicular a este.
Si no se considera el aspecto económico, este es el mecanismo de empuje primario más eficiente
Empuje Hidráulico
Resulta de la expansión del agua de un acuífero adyacente al yacimiento.
Su efectividad depende:
Tamaño del acuífero.
Permeabilidad de la roca del yacimiento
Recuperación primaria
Obtenida mediante la energía natural del yacimiento, esto es la expansión de roca y fluidos, empuje por gas en solución, influjo de agua o capa de gas o drenaje por gravedad. • Recuperación secundaria
Implementada cuando la energía natural del yacimiento ha descendido a niveles donde el recobro de petróleo no es económico. En este caso se incrementa la energía del yacimiento de manera artificial inyectando agua o gas hidrocarburo (gas natural). • Recuperación terciaria
Se refiere a técnicas aplicadas para prolongar la vida económica del yacimiento después de la secundaria. Dichas técnicas consisten en incrementar el recobro mediante la inyección de agentes de naturaleza química, térmica o gases no convencionales.
Recuperación mejorada
Se refiere a los procesos aplicados para incrementar el recobro en etapas posteriores a la recuperación primaria de manera que abarca tanto las técnicas de recuperación secundaria como terciaria.
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TRANSPORTE DE PETRÓLEO Y DERIVADOS Los equipos que se utilizan en la exploración y explotación de hidrocarburos se transportan principalmente por avión, helicópteros, barcos de mediano tonelaje y barcazas. El río Ucayali constituye parte de la ruta más económica para el transporte de productos y materiales entre la Selva y la Costa, lo que por supuesto favorece los asentamientos en la región (Faura Gaig, 1962). También favorece la exploración de sus recursos naturales, ya que el río Ucayali cruza terrenos en los cuales se ha comprobado la existencia de grandes depósitos de sustancias bituminosas. El petróleo que se produce en la Selva norte del Perú es transportado por medio de un oleoducto de 856 km de longitud, que se extiende desde Saramuro hasta Bayovar y de los ramales procedentes de cada centro de producción. También se utilizan barcazas denominadas "chatas" tanto para el transporte del petróleo en su estado natural como para sus derivados, principalmente diésel.
4.1 MÉTODOS DE TRANSPORTE DE CRUDOS PESADOS
Existen cinco métodos de transporte para crudos pesados. Los principales son dilución y parcial Upgrading que a menudo son asociados a un mismo proyecto.
4.1.1.- Tratamiento con calor Ya que la viscosidad disminuye muy rápidamente con el aumento de la temperatura, el método de calentamiento es muy atractivo para mejorar las Características del flujo de petróleos crudos pesados
4.1.2.-Dilución La dilución es un método avanzado de llevar a cabo el transporte de crudos pesados. El transporte es por mezclar el petróleo crudo con un hidrocarburo menos viscoso tal como condensado, nafta, kerosene, petróleos ligeros.
4.1.3.-Emulsión El método de la emulsión consiste en la dispersión del petróleo pesado en agua en la forma de gotitas estabilizadas por surfactantes, lo cual efectúa una reducción importante de la viscosidad. Una emulsión típica se compone de 70% de petróleo crudo, 30% de fase acuosa y 500-2,000 ppm de aditivos químicos. La emulsión que resulta tiene una viscosidad entre 50-200 cp, es particularmente estable y este rango de viscosidad esta dentro del rango de operación de los oleoductos
4.1.4.-Upgrading Parcial Este método consiste en modificar la composición del petróleo pesado para hacerlos menos viscosos. Las tecnologías Upgrading tales como procesos del hidrotratamiento usados tradicionalmente en refinerías, puede ser considerado para este uso.
4.1.5.-El “core annular flow”
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El “core annular flow” puede ser un método atractivo para el transporte de petróleos viscosos. En este método de
transporte, una película de agua rodea la base de petróleo y actúa como lubricante de tal modo que la presión de bombeo necesaria para el flujo, es comparable a como si se bombeara solo agua. La fracción de agua está en el rango de 10-30%. Se han llevado a cabo muchos estudios teóricos, análisis de laboratorio y pruebas de campo y han mostrado que la configuración del “core annular flow” aplicado a los petról eos pesados es estable
3 ESTRATEGIAS APLICABLES Debido a restricciones de transporte, se requiere al menos un crudo de gravedad 19 °API a fin de que pueda ser transportado por el Oleoducto Norperuano. El crudo pesado del área con gravedad promedio de 15°API requiere ser mezclado con crudo liviano para lograr establecer el flujo y su transporte bajo las condiciones actuales del Oleoducto Norperuano. 5.1.- Factibilidad de Crudo Liviano
El campo cercano, Lote 1AB produce crudo liviano pero la magnitud del volumen solo cubre su propia demanda, debido a que mezcla este crudo con el crudo pesado que produce a fin de lograr la especificación establecida para su transporte por el Oleoducto Norperuano. El Lote 8 también produce crudo liviano pero actualmente se transporta parte de este al Lote 1-AB por un oleoducto para incrementar la producción de pesado en esa área. No se espera nuevos descubrimientos de crudo liviano dentro de estos 02 Lotes. En este contexto, se analizará la alternativa de producir el crudo pesado hasta la superficie del área de estudio e inmediatamente procesarlo en Plantas especiales para obtener un producto final bajo especificación para su transporte.
SUBPRODUCTOS DEL PETRÓLEO Normalmente, la separación de petróleos y aguas salinas no es completa, y partes de petróleo, compuestos orgánicos y gases disueltos se descargan conjuntamente con el agua salina. La concentración de estas sustancias es variable, y generalmente constituyen de 0.1 a 3.0 por ciento del volumen de agua. También se pierden considerables cantidades de petróleo a causa de derramamientos, pérdidas, lavado y reparación de equipos y accesorios. Los vapores de la combustión del petróleo, del quemado de los gases del petróleo y vapores aromáticos en los tanques de almacenamiento y pozos se descargan en la atmosfera. Generalmente, los gases que se queman durante la refinación del petróleo contienen hidrógeno, metano, etileno, etano, propileno y propano. Se desconoce el impacto que estas sustancias pueden tener sobre los ecosistemas tropicales húmedos, pero los datos provenientes de otros lugares sugieren que su descarga en los cursos de agua de la región podría tener serias consecuencias para toda la cuenca amazónica (Ossio, 1979).
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YACIMIENTOS DE PETRÓLEO EN LA SELVA PERUANA
Capahuari.
Intuto.
Pavayacu.
Capirona.
Trompeteros.
Chiviyacu.
Maquia.
San juan
Aguaje.
Tuncheplaya.
Paujil.
Valencia.
Nueva Esperanza.
Plantayacu.
En Huánuco, se extrae petróleo en la cuenca del río Pachitea.
Aguas Calientes.
