Yacimientos no convencionales, parte 3: Gas y oil shale

En esta tercera entrada de la serie sobre yacimientos no convencionales hablaremos sobre el gas y oil shale (también denominado tight oil, por no confundirse con el proceso de extracción de aceite del kerógeno presente en las arcillas con alto contenido orgánico y que se extrae mediante pirólisis y otros métodos)

Algunos tipos de yacimientos petroliferos

Los yacimientos de aceite y gas en lutitas se definen como un sistema petrolero de rocas arcillosas orgánicamente ricas y de muy baja permeabilidad, que actúan a la vez como generadoras, almacenadoras, trampa y sello. Para que el sistema funcione como yacimiento se requiere crear permeabilidad a través de la perforación de pozos horizontales que requieren fracturamiento hidráulico múltiple, para inducir el flujo de fluidos hacia el pozo. 

Foto de nucleo de una formacion de lutita gasifera. Aproximadamente 50% arcilla,  50% cuarzo mas calcita. 10-15% porosidad total, 3-6% porosidad efectiva, <0.001 mD permeabilidad. Via Crain's petrophysical handbook. Fotografia por Core Laboratories.

Perforacion horizontal y fracturamiento hidráulico múltiple, necesarios para la explotación del gas y oil shale.

En Estados Unidos, a partir de la aplicación exitosa de dichas tecnologías, se inició la producción comercial de recursos de hidrocarburos en lutitas en la última década. De acuerdo ala Administradora de Información Energética de Estados Unidos, (EIA, por sus siglas en inglés), la producción de shale gas pasó de representar el 2% de la producción de gas seco en Estados Unidos en el año 2000, a más de 35% en la actualidad. Asimismo, se estima que en 2035 la producción de shale gas podría ubicarse entre 9.7 millones de millones de pies cúbicos (TCF) y 20.5 TCF.

En este país, las importaciones de gas natural disminuyeron de 11.9 miles de millones de pies cúbicos diarios (BCF/d) en 2005, a 9.46 BCF/d en 2011. Adicionalmente se espera que Estados Unidos se convierta en exportador neto de gas natural en 2022, y que en 2035 las exportaciones netas de gas natural asciendan a 7.4 BCF/d. 

En lo relativo a las estimaciones internacionales del potencial de gas de lutitas, publicadas por EIA, en el mundo hay alrededor de 6,622 TCF de recursos técnicamente recuperables ligeramente superiores a las reservas 1P de gas natural que ascienden a 7,360 TCF.De acuerdo a estos estudios, México ocupa el cuarto lugar a nivel internacional con el 10% de los recursos técnicamente recuperables.

Recursos de shale oil y shale gas técnicamente recuperables

Petróleos Mexicanos (PEMEX) inició los trabajos exploratorios de shale gas-oil a principios del año 2010. Identificó 5 provincias geológicas con potencial para producir hidrocarburos contenidos en shale: 1) Chihuahua, 2) Sabinas-Burro-Picachos, 3) Burgos, 4) Tampico-Misantla, 5) Veracruz.

Provincias petroleras en Mexico con presencia de gas y oil shale

En 2011, PEMEX estimó un potencial, considerando principalmente recursos de gas natural, en un rango de 150 a 459 TCF, con un recurso medio de 297 TCF, equivalente a alrededor de 60 miles de millones de barriles de petróleo equivalente (MMMbpe). En 2012, la paraestatal actualizó sus estimaciones para la cuenca de Sabinas-Burro-Picachos-Burgos y Tampico-Misantla, en donde los resultados arrojaron que la proporción de aceite de lutitas es más de la mitad de los recursos totales. Cabe mencionar que el recurso medio en términos de crudo equivalente, de 60 MMMbpe, es el mismo que el de las estimaciones de 2011. 

Escenario Central de Pemex, 2012. 60.2 MMMBPE. 

PEMEX ha identificado un área prospectiva de 43,000 km2. En la fase de evaluación, la paraestatal contempla realizar estudios sísmicos en un área de 10,320 km2. Adicionalmente, para acelerar la evaluación de los recursos en las principales áreas prospectivas, el Fondo "Conacyt-Sener-Hidrocarburos" está financiando un proyecto de adquisición y análisis de sísmica, bajo la coordinación del Instituto Mexicano del Petróleo, en las principales áreas prospectivas del país, en una superficie de 2,700 km2. 

El desarrollo de dichos recursos significa para el país una oportunidad única para incrementar la producción futura de aceite y gas natural en el largo plazo, así como para detonar beneficios en términos de inversiones, empleo, recaudación y desarrollo económico regional. 

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 Referencias: SENER , YPF

Amarre pozo-sísmica

Que es el amarre del pozo con la sísmica?

El amarre de pozo con la sísmica es la técnica mediante la cual se calibran los registros geofísicos con los datos sísmicos mediante la extracción de un sismograma sintético, comúnmente llamado sintético por los intérpretes , es generado mediante la convolución de la reflectividad derivada de los registros acústicos y de densidad y una ondícula. Después de obtener el sintético este se empata con los datos sísmicos de reflexión (medidos en tiempo de tránsito),  obteniendo de esta manera una relación con los registros geofísicos (medidos en profundidad).

El proceso del modelado (Presentación en línea)

Para qué sirve y cuales son los pasos básicos?

Un buen amarre pozo-sísmica es necesario para tener alineados los registros con los eventos correspondientes en la sección sísmica, es decir, tener bien identificados los horizontes de interés que vamos a picar. Esto se traduce en una interpretación de mayor confianza y que podremos estimar una ondícula sísmica para poder invertir los datos sísmicos a impedancia.

Hay problemas que pueden presentarse al realizar este amarre, derivados de: calidad de los registros, calidad de la sísmica, confusión para manejar la sección somera, fallas para integrar checkshots, la usabilidad del software, etc. 

Sismograma sintético de la sección del yacimiento del campo gigante de bitumen Surmont, norte de Alberta. El yacimiento está solamente a 450 metros de profundidad, y tiene aproximadamente 70 m. de espesor. Hall (2009), Calgary GeoConvention. 

Algunos de los pasos para realizar el amarre son:

1.- Pídele a tu petrofísico que te ayude a verificar la calidad de tus registros, así como editarlos y calibrarlos. En caso de no contar con buenas curvas o curvas con partes dudosas, se pueden usar pseudo-registros (registros calculados) si es muy necesario, pero ten claro lo que hiciste. Hay muchas maneras de modelar las partes faltantes, así que uno debe asegurarse que el método que se escoja es apropiado para las condiciones geológicas del área. 

2.- Construye el sismograma sintético con los registros editados y calibrados. 

3.-En caso de contar con checkshot, aplícalo para contar con una buena relación tiempo-profundidad antes de realizar los amarres.

4.- Realiza los amarres. Determina las mejores zonas para realizarlos y no uses más puntos de control de los necesarios. Ten cuidado con el "stretch and squeeze" y no lo uses a menos que sea necesario y los cambios que se hagan sean pequeños  y no signifiquen cambios irrazonables de velocidad, puedes hacer esto al compararlo con tu registro sónico calibrado. Estima tu ondícula y su precisión.

Es recomendable leer el articulo de White & Simm (2003) titulado "Tutorial: Buenas prácticas en amarres de pozo" para obtener mas información

Texas, el gigante energético.

Por GrilledSeismic

Texas es bien conocido por su industria petrolera, fue el mayor productor de aceite y gas en 2014. No solo ha tenido éxito produciendo en yacimientos convencionales en tierra, sino que además comparte parte de la producción en mar del Golfo de México, así como el mayor productor de gas shale. Tanta ha sido la productividad petrolera en Texas, que se puede encontrar permeada en la cultura y sus negocios locales.

Tienda de conveniencia junto a la carretera Interestatal-10 en el oeste de Texas

Uno podría pensar que todo lo que se ve en Texas está relacionado a esto, sin embargo, uno se equivocaría, ya que Texas es también el mayor productor de energía eólica de U.S.A. y continúa creciendo cada año. La producción de éste tipo de energía representa cerca del 9% de la producción total de energía en el estado.

"US Installed Wind Power Capacity" by Delphi234 - Based on File:U.S. 2012 Installed Wind Power Capacity

Esto se puede ver durante un recorrido por las carreteras del oeste del estado, en las cuales es común la vista de las turbinas eólicas de las granjas de viento junto a las bombas petrolíferas de los campos de la Cuenca Pérmica.

Turbinas eólicas de la granja de viento Desert Sky y pozo petrolero del campo Yates, cerca de la Interestatal-10, Texas.

Con las condiciones actuales de la industria petrolera a Texas le viene muy bien ser también el mayor productor de energía eólica, ya que esto alivia las pérdidas ocasionadas por los bajos precios del petróleo.

Turbinas eólicas de la granja de viento Brazos y pozos petroleros del campo Kelly-Snyder desde la carretera 84.

Turbinas eólicas de la granja de viento Brazos y pozos petroleros del campo Kelly-Snyder desde la carretera 84.

Dicen que en Texas todo es grande, y al parecer esto aplica muy bien a su mercado energético. Siendo el mayor productor de energías fósiles, también ocupa el primer lugar como productor de energía renovable de todo Estados Unidos, y parece que eso apenas va empezando.

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