I CONGRESO DE PETROLEO Y GAS (PETROGAS´2007) Exploración, Explotación y Uso del Gas PETRO3-P4

SEGUNDA CONVENCIÓN CUBANA DE CIENCIAS DE LA TIERRA, GEOCIENCIAS´2007. Memorias en CD-Rom, La Habana, 20-23 de Marzo de 2007

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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: roberto@ceinpet.infcu 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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(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:

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)

Yacimiento de gas en el sector de Martín Mesa (Figuras 3 y 4).

Manifestaciones de gas en pozos aislados de la Franja Norte de Crudos Pesados (Figura)

Manifestaciones en pozos en Cuenca Los Palacios – Bejucal y anomalías de metano por levantamiento geoquímico de superficie (Figura).

Manifestaciones en la Franja Motembo – Antón Díaz – Jarahueca (Figuras).

Manifestaciones en pozos en Cuenca Central (Figura).

Manifestaciones y aprovechamiento de gas en laboratorio del Central Nicaragua, Holguín y en los pozos Nipe 1 y 2 (bloque 18). (Figura)

Manifestaciones en pozos en Cuenca Cauto. Bloque 20.

Manifestaciones en pozos en Cuenca A. Maria (Bloque VIA).

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:

El análisis de las diferentes cuencas sedimentarias estableciendo y evaluando sus sistemas petroleros (con respecto al gas) y sus escenarios (plays).

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.

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. p. 16.

Lin, C. M, et al. 2004. Geology and formation mechanism of late Quaternary shallow biogenic gas reservoirs in the Hangzhou Bay area, eastern China. ; v. 88; no. 5; pp. 613-625. AAPG Bulletin

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

Petroleum Extension Service, 2001. Glossary of Oil and Gas Terms. University of Texas at Austin. Available http://www.utexas.edu/cee/petex/.

Rice. D.D, 1992. Controls, habitat and resource potential of ancient bacterial gas, in R. Vially, ed., Bacterial Gas., Paris, Editions Technip pp. 91- 118.

Rondeel H. E, 2002. Hydrocarbons. Available: http://www.geo.vu.nl/~rondeel/grondstof/oil/oil-total-web.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 Figura 12. Cocinando con gas de los pozos en Antón

Díaz. Foto R. García.

Figura 13. Pozo gasífero Catalina 8. C. Central. Foto

O. Delgad

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Figura 14. Instalaciones para el suministro de gas de

un pozo al Central Nicaragua. Foto Archivo.

Figura15. EEttaappaass qquuee ccoommpprreennddeenn eell eessttuuddiioo ddee llaass ddiiffeerreenntteess ffrraannjjaass ppeerrssppeeccttiivvaass ddeell pprrooyyeeccttoo ddee eexxpplloorraacciióónn ppaarraa yyaacciimmiieennttooss ddee ggaass nnaattuurraall lliibbrree eenn CCuubbaa OOcccciiddeennttaall..