La secuencia de procesos para la producción de petróleo se conoce generalmente como cadena de valor y comprende una serie de pasos necesarios para agregar valor a una materia prima.
Upstream: exploración y producción:
La exploración es una de las actividades más importantes en la búsqueda de petróleo y consiste en la localización de las capas de rocas sedimentarias en el subsuelo, con la ayuda de métodos geológicos (El objetivo del método geológico es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petróleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geológica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de hidrocarburo. Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgánica enterrada hace más de diez millones de años. Para todo ello, se realizan estudios geológicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se inspecciona con rayos X, se perforan los estratos para estudiarlos y, con todos esos datos, se realiza la carta geológica de la región que se investiga. Tras nuevos estudios sobre el terreno que determina si hay rocas petrolÃferas alcanzables mediante prospección, la profundidad a la que habrÃa que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusión de que si es conveniente o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploración. Los técnicos señalan que, únicamente, en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petróleo y solo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotación de forma rentable.), y geofÃsicos (Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie y en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los métodos geológicos de estudio de la superficie no resultan útiles, por lo que hay que emplear la GeofÃsica, ciencia que estudia las caracterÃsticas del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie. En la exploración, la obtención de fotografÃas aéreas del terreno es vital. Hoy en dÃa desde los satélites se obtienen fotos en color, lo que asegura una mayor precisión en los datos obtenidos. Con ellos se elabora un mapa del subsuelo que permitirá determinar en qué zonas es más probable que pueda existir petróleo. También se emplea el magnetómetro, un dispositivo que detecta la distribución interna de los estratos y de los tipos de roca, gracias al estudio de los campos magnéticos que se crean.). Se perfora el suelo para recolectar muestras de terreno y estudiar estratos; con esos datos se realiza una carta geológica, con la que se define la posibilidad de existencia de petróleo.
Luego se procede a la exploración sÃsmica, que consiste en producir temblores artificiales en el subsuelo, mediante la colocación de cargas explosivas en tierra a poca profundidad o un cañoneo con aire comprimido en el mar. Estas explosiones generan ondas vibratorias que son registradas en la superficie por aparatos de alta sensibilidad llamados geófonos, que graban los resultados en forma de redes lineales, que muestran una radiografÃa del subsuelo. Con los resultados, se define la posibilidad de existencia de petróleo. Hay técnicas sÃsmicas tridimensionales de alta resolución que permiten obtener imágenes del subsuelo en su posición real, incluso en situaciones estructurales complejas.
La producción es la extracción de petróleo y gas del subsuelo. El petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento. Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos para llevarlo a un sitio donde es sometido a tratamiento primario, para deshidratarlo y estabilizarlo, eliminando los compuestos más volátiles.
Posteriormente se transporta a refinerÃas o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen el uso de bombas, la inyección de agua o de gas, entre otras.
Con la perforación se conocerá con exactitud la existencia de petróleo en el subsuelo. Esta es una actividad muy costosa, por la cantidad y la calidad de equipos necesarios; por ello es considerada por los expertos como de alto riesgo.
Si los resultados de la perforación exploratoria son positivos, comenzará un programa de perforación de pozos, llamados de avanzada, que sirven para delimitar geológicamente la estructura y, a continuación, se abrirán los pozos de desarrollo destinados a explotar el campo petrolero.
Se extrae el crudo que permite el yacimiento de acuerdo con sus caracterÃsticas y el método que se emplee.
La profundidad de un pozo puede estar entre 2 000 y 25 000 pies (600 y 7600 m). La perforación inicial en un área geológicamente inexplorada se denomina pozo exploratorio.
Una vez aprobada la localización del pozo exploratorio, se construye el camino de acceso y se transportan el equipo y todos los materiales necesarios para esta actividad. Existen dos sistemas comunes de perforación:
a percusión ( Se utiliza un taladro (o barrena) pesado, unido a una barra maestra que aumenta su peso; se sostiene con un cable de acero conectado a un balancÃn que le imprime un movimiento alternativo de ascenso y descenso al ser accionado por un motor. Periódicamente se retira el taladro para extraer los materiales o residuos, con una herramienta llamada cuchara.
Actualmente ya no se utilizan estos equipos, debido a su lentitud, y solamente son empleados para pozos poco profundos)., que es el más antiguo y actualmente casi en desuso, y a rotación (Esta técnica utiliza también un taladro (o trépano) hueco que va unido a una serie de tuberÃas de acero, que giran impulsa- das por la mesa rotativa, ubicada en la base de la torre y unida por una transmisión a cadena con los motores del cuadro de maniobras.
La mesa rotativa tiene en su centro un agujero cuadrado, por la que se desliza una columna de perforación de la misma sección, que desciende conforme avanza el trépano. De la parte superior de la torre se suspenden aparejos, que permiten levantar y bajar los pesados equipos.
Se inicia la perforación con el movimiento de la mesa rotativa, hasta que sea necesario agregar nuevas barras de sondeo, que se enroscan y miden aproximadamente 9 m.), que se utiliza hoy en forma mayoritaria.
Una vez que se determina la existencia de estratos potencialmente productivos de petróleo, el siguiente paso es la completación del pozo, que es el acomodamiento de la excavación que permita la producción de crudo, evitando hundimientos o desmoronamientos o la invasión de agua.
El método más utilizado es el uso de cemento, que se coloca dentro del espacio anular, entre las paredes del pozo y las tuberÃas de revestimiento, para luego de fraguado convertirse en una pared permanente e impermeable.
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