Geología del Petróleo

Geología del Petróleo

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Ticomán

Geología del Petróleo

Profesora: Ing. Gabriela Sánchez Arellano

"Investigación 2"

Integrantes:Grupo: 1PM5

Aguilar Hernández Moshé

Cortés Méndez Oscar David

Franco Villegas Moisés

Gutiérrez Trejo Andree Michel

Márquez Olguín Carlos

Rodríguez Enciso Karla Poleth

Rojas España Oscar Ariel

Silva Rodríguez Mauricio

Varela Orduña Luis Eduardo

Domingo 25 de Octubre de 2015

Introducción.

En trabajos anteriores se han analizado los componentes del petróleo, la materia orgánica que lo forma, su formación y madurez, etc. Sin embargo es momento de que se estudie cuales eran los seres vivos que se transformaron en la materia orgánica que se sedimento y dio origen al petróleo que se utiliza hoy en día, así como su contraparte, la degeneración de los hidrocarburos.

Para poder estudiar este tema nos basaremos en información recopilada de investigaciones realizadas por Schlumberger para el segmento de la madurez térmica del kerógeno y las rocas donde se encuentra, así como en el libro de Contribución a la Historia de la Geología de México de Ernesto López Ramos para los tiempos geológicos y la distribución de seres vivos por periodos.

Madurez térmica del kerógeno

El proceso de madurez asociada con la temperatura puede dividirse en tres etapas (izquierda).

Inicialmente, el sedimento es sometido a la etapa de diagénesis. En su sentido más amplio, este término abarca todos los cambios natura- les que tienen lugar en los sedimentos desde el momento de la depositación hasta justo antes del comienzo de los procesos de alteración térmica significativa. No obstante, en relación con las rocas generadoras, esta etapa se caracteriza por la alteración de la materia orgánica, habitualmente a temperaturas inferiores a 50°C [122°F] aproximadamente. Durante esta etapa, la oxidación y otros procesos químicos comienzan a descomponer el material. Si se deposita bajo condiciones anóxicas, este material puede ser convertido en gas seco por la acción de las bacterias metanogénicas. Con el incremento de las temperaturas y los cambios producidos en el pH, la materia orgánica se convierte gradualmente en kerógeno y menores cantidades de bitumen.

La roca generadora madura con el incremento de la temperatura y atraviesa la etapa de catagénesis. Durante esta etapa, se genera el petróleo conforme la temperatura aumenta hasta alcanzar entre 50°C y 150°C [122°F y 302°F], lo que produce la ruptura de los enlaces químicos en el kerógeno. En esta ventana de petróleo, los kerógenos Tipo I y II producen tanto petróleo como gas, mientras que los kerógenos Tipo III producen principalmente hidrocarburos gaseosos. Los incrementos posteriores de la profundidad de sepultamiento, la temperatura y la presión trasladan la roca generadora al extremo superior de la ventana de gas, donde la división (craqueo) secundaria de las moléculas de petróleo produce gas húmedo que contiene metano, etano, propano e hidrocarburos más pesados.

La metagénesis es la última etapa, en la que el calor adicional y los cambios químicos producen la transformación de la mayor parte del kerógeno en metano y un residuo de carbono. A medida que la roca generadora ingresa más en la ventana de gas, se libera metano tardío, o gas seco, junto con compuestos gaseosos, tales como el dióxido de carbono [CO2], el nitrógeno [N2] y el acido sulfhídrico [H2S]. Estos cambios se producen a temperaturas que oscilan entre 150°C y 200°C [302°F y 392°F] aproximadamente.

Estas etapas poseen una incidencia directa sobre la madurez de la roca generadora. Las rocas generadoras térmicamente inmaduras, o potenciales, han sido alteradas por la diagénesis pero aún deben ser sometidas a suficiente calor para producir petróleo generado térmicamente. Las rocas generadoras térmicamente maduras, o efectivas, que se encuentran (o se encontraban) en la ventana de petróleo, han sido sometidas a los procesos térmicos necesarios para producir petróleo y se encuentran generando petróleo activamente. Las rocas generadoras térmicamente pos-maduras, o agotadas, ingresaron en la ventana de gas y ya generaron petróleo, y en ese proceso agotaron todo el hidrógeno necesario para la generación adicional de petróleo o gas.

Si bien la maduración se relaciona en gran medida con las profundidades de sepultamiento causadas por la sedimentación continua producida en una cuenca, también puede ser afectada local o regionalmente por el flujo de calor resultante de la actividad tectónica de la corteza, la proximidad con respecto a los cuerpos ígneos y el decaimiento radioactivo natural que tiene lugar en la corteza. Los procesos geológicos que controlan la subsidencia y el levantamiento también afectan la maduración dentro de una cuenca. La maduración puede ser interrumpida si la cuenca es sometida a un proceso de levantamiento, para continuar luego cuando se reanude la subsidencia.

El proceso de generación de petróleo a menudo se encuentra incompleto, con lo que la roca generadora queda con cierto potencial de generación. Por consiguiente, las muestras de rocas obtenidas en el subsuelo pueden contener hidrocarburos generados junto con materia orgánica con reacciones incompletas. Algunas de estas reacciones pueden ser observadas y medidas en laboratorios, donde la pirólisis de la materia orgánica refleja los cambios producidos en el subsuelo y constituye una técnica de gran utilidad para caracterizar la materia orgánica.

La generación de hidrocarburos en las rocas generadoras es controlada principalmente por la temperatura, conforme el contenido de kerógeno pasa de carbono reactivo a carbono muerto. El gas es liberado durante la etapa de diagénesis temprana, fundamentalmente a través de la actividad biológica.

La catagénesis tiene lugar al aumentar la profundidad de sepultamiento, durante la cual se libera petróleo y gas. Con el incremento de la profundidad y la temperatura, el petróleo remanente se divide (se craquea) durante la etapa de metagénesis, liberando inicialmente gas, y luego formas más simples de gas seco. El proceso varía levemente entre un tipo de kerógeno y otro.

Distribución de peces, anfibios reptiles, dinosauros, aves y mamíferos, grupos protistas y plantas terrestres en tiempo geológico.

Con base en los conocimientos aportados por geólogos y paleontólogos ha llegado a descubrirse y reconocerse los acontecimientos sucedidos en la Tierra, así como las transformaciones que ésta ha sufrido desde que se formó.

Los estudios sobre los estratos rocosos y los fósiles que en ellos se encuentran proporcionan una valiosa información sobre cómo apareció la vida en el planeta y sobre la manera en que los seres vivos han evolucionado en el tiempo. También permiten conocer importantes indicios sobre las relaciones entre los organismos desaparecidos y los vivientes, y la relación que éstos han tenido y tienen con el medio ambiente.

Con todos estos conocimientos se ha podido establecer la llamada Tabla geológica, en donde se registran cinco grandes etapas o eras con los tiempos que posiblemente duraron y los organismos que en ella existieron. Las eras se subdividen a su vez en periodos y épocas.

La historia de la Tierra, que data de hace 5 000 millones de años, se inicia con la llamada era Azoica, durante la cual se formó la parte profunda de la corteza terrestre y en la que se encuentran rocas ígneas y metamórficas, como gneis, cuarcitas, granitos y mármoles carentes de fósiles, razón por la cual se ha considerado que no había posibilidades de que existiera vida. Se le ha calculado de 3 000 a 3 300 millones de años.

Durante la era Azoica se produjeron muchos cambios geológicos que modificaron profundamente el relieve terrestre, tanto por causas de origen interno —plegamientos y erupciones volcánicas— como por causas externas —erosiones y sedimentaciones. La distribución de tierras y océanos, así como las características del clima, eran variables. Estos fenómenos son estudiados por la paleogeografía y la paleoclimatología.

A la siguiente era, llamada Precámbrica, se le calculan aproximadamente 1 500 millones de años, y ha sido dividida por algunos autores en dos periodos: el Arqueozoico y el Proterozoico. En el Arqueozoico se encuentran rocas sedimentarias, como pizarras con grafitos y mantos con calizas que han sido considerados los primeros indicios de vida por su naturaleza de origen orgánico, aunque sólo se localizan en muy raras regiones del planeta.

En el periodo Proterozoico se encuentran ya sedimentos con huellas de bacterias, restos de algas marinas primitivas y algunos fragmentos fósiles animales imperfectamente constituidos, como esponjas y gusanos marinos.

Durante la era Precámbrica comienzan los procesos geológicos de gliptogénesis y orogénesis, formándose rocas metamórficas. Se cree que entonces el clima era frío y húmedo, con épocas glaciares, aunque cambiaba a cálido y árido. La aparición de la vida se dio posiblemente al principio de esta era, a partir de gases atmosféricos como el amoniaco, el metano, el sulfhídrico y el bióxido de carbono, entre otros, que sintetizaron compuestos orgánicos del tipo de los azúcares, proteínas y ácidos nucleicos. La energía fue seguramente suministrada por descargas eléctricas y por los rayos ultravioleta de la luz solar.

A partir de estos compuestos orgánicos fueron formándose los seres vivos, que quizá eran semejantes a los virus y a las bacterias anaerobias. Posteriormente surgieron algas azules que realizaban ya su fotosíntesis —es decir, elaboraban su propio alimento— desprendiendo oxígeno que pasaba a la atmósfera, lo cual favoreció la respiración aeróbica. Se conocen fósiles de bacterias y de algas primitivas en rocas con una antigüedad de 2 000 a 3 000 millones de años.

Los fósiles precámbricos están representados por bacterias, algas, protozoos y celenterados. Los yacimientos con mayor abundancia de fósiles proceden de algunas regiones de Canadá y de Australia.

En la era Paleozoica, llamada también primaria, que duró de 300 a 500 millones de años, se empezó a formar la estructura actual de los océanos y de los continentes. Se presentaron cambios esporádicos en el nivel del mar y en el tamaño y distribución de los océanos. Para su mejor estudio, esta era fue dividida en seis periodos, caracterizados por fósiles pertenecientes a grupos biológicos peculiares. Desde el más antiguo al más actual se les denomina: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. Algunos autores dividen al carbonífero en dos, quedando entonces siete periodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Mississippiano, Pennsilvaniano y Pérmico.

En los estratos pertenecientes a la era Paleozoica se encuentran extensos grupos de rocas sedimentarias de origen marino, en las que aparecen por primera vez abundantes fósiles perfectamente conservados, principalmente radiolarios y foraminíferos, así como animales ya de un tamaño mayor y de organización más complicada, como los trilobites. 

Figura 15. Trilobites.

En los primeros periodos de esta era no se encuentran fósiles de vegetales marinos como las algas, pero al final, sobre todo a partir del carbonífero, se descubren restos de vegetales terrestres, como los helechos y las gimnospermas, que formaron selvas extensas y espesas. En la actualidad constituyen importantes depósitos de hulla y antracita, de gran valor para la industria.

La fauna marina se fue enriqueciendo con la sucesiva aparición de los corales, los trilobites y los moluscos, como los cefalópodos, y en el Silúrico surgieron los primeros animales terrestres, como los escorpiones, a los que siguieron los insectos primitivos. En el mar aparecieron los peces, tenían su esqueleto blando.

Al final de la era, los anfibios —primero— y algunos reptiles —después— constituyeron los primeros vertebrados terrestres. Entre los reptiles destacan los pteromorfos, antecesores de los mamíferos, ya que presentan rasgos comunes. El desarrollo de los reptiles en esta era es preparatorio al gran auge que tuvieron en la siguiente.

A fines de la era Paleozoica hubo importantes cambios en el relieve de la corteza terrestre, surgieron las cordilleras tanto en el océano como en la tierra, y se produjeron las primeras invasiones glaciares extensas, lo que permitió el aumento de la extensión y altitud de los continentes, todo lo cual determinó profundas perturbaciones en los climas existentes y, como consecuencia, en los organismos que poblaron las extensiones continentales.

La era Mesozoica, llamada Secundaria, se caracterizó por el avance y retroceso de los mares sobre los continentes debido a las intensas glaciaciones que ocurrieron y a la escasa actividad volcánica. Abarca los periodos Triásico, Jurásico, Cretácico, y se le calcula una duración de 150 a 160 millones de años.

Los vegetales marinos continuaron su desarrollo, y surgieron todas las formas que se conocen en la actualidad. Las terrestres alcanzaron gran auge, lo cual constituye uno de los hechos biológicos de mayor significación en esta era. Aparecieron las coníferas, las cicadales y las ginkgoales, que han llegado a nuestros días con numerosas especies. A finales de la era, en el Cretácico, se conformaron las primeras plantas con flores: las angiospermas.

Entre los fósiles animales puede observarse que muchos de los invertebrados tienen formas semejantes a las actuales, como sucede con los corales; sin embargo, entre los moluscos existieron formas muy extrañas y grandes, como los ammonites. También abundaron los equinodermos. Los peces óseos aparecieron al principio de la era, mientras que los anfibios primitivos fueron sustituidos por los actuales anuros y urodelos. 

Figura 16. Ammonite.

Los reptiles se desarrollaron tanto en número como en tamaño; por eso a esta era se le llamó Era de los reptiles. Los ictiosaurios eran reptiles voladores, y los dinosaurios grandes reptiles terrestres, como el Tyrannosaurios, bípedo y carnívoro, considerado como el mayor de los animales terrestres. De todos estos reptiles sólo los cocodrilos, las tortugas y las serpientes han llegado a nuestros días. La desaparición de los grandes reptiles al final de la era Mesozoica es uno de los enigmas de la geología histórica.

Al final de la era aparecieron las primeras aves y mamíferos, que tenían gran semejanza con los reptiles, de los cuales provinieron sin duda. Las aves tenían dientes, garras, alas y una larga cola, y eran más bien planeadoras que voladoras. Como los mamíferos que se desarrollan en huevos se les llama ovíparos.

(FIGURA 4 EVOLUCIÓN DE MAMÍFEROS)

La última era, la Cenozoica, es la de más corta existencia, con 60 a 75 millones de años, en cuyo transcurso el planeta adquirió su aspecto actual; los océanos, las costas, las montañas, y los valles adoptaron poco a poco las características que hoy presentan. Se divide en dos periodos: Terciario y Cuaternario.

El Terciario abarca cinco épocas: Paleoceno, Eoceno, Oligoceno, Mioceno y Plioceno. Los organismos marinos mostraron características muy semejantes a las actuales. La vegetación estaba formada por angiospermas; las gimnospermas se redujeron y quedaron distribuidas sólo en las zonas de altas altitudes y montañas.

Los mamíferos dominaron entre los animales. Esto se demuestra por la gran variedad de sus restos, lo cual confirma esa marcada preponderancia. Abundaron en tamaño y en especies quizás a raíz de la ventaja que les proporcionó contar con un desarrollo progresivo del encéfalo. A esta era Cenozoica también se le ha llamado Era de los mamíferos. Las ballenas de esta era representaban la primera adaptación de los mamíferos al medio marino.

En el periodo Cuaternario, denominado también Antropozoico en virtud de que en él apareció y se desarrolló el hombre, ocurrieron una serie de glaciaciones separadas por periodos interglaciares en los que los hielos desaparecían y el clima se hacía más seco y suave. El nivel del mar cambió mucho en esta época debido al crecimiento y disminución de los glaciares; en general, en el periodo glacial hubo bajos niveles, mientras que en el interglacial fueron altos.

La flora y la fauna del Cuaternario tuvieron que adaptarse a estos cambios climáticos. Durante las glaciaciones dominaron las praderas, mientras que en los interglaciares lo hicieron los bosques. La fauna emprendió migraciones con las que se defendió de estos cambios.

Los grandes mamíferos, como los mamuts y mastodontes, se extinguieron. En el Pleistoceno aparece la especie humana, que después de pasar por diferentes formas, evolucionó hasta alcanzar las características de las razas actuales. 

Tabla geológica.

ERA

PERÍODO ÉPOCA

DURACIÓN FLORA(millones de años)

FAUNA

CENOZOICA

Cuaternario oAntropozoico  Terciario  

Holoceno o reciente Pleistoceno o glacial Plioceno Mioceno Oligoceno Eoceno Paleoceno

60 - 75

cenofítica (angiospermas y actuales)

Era del hombre y los mamíferos

MEZOZOICA O SECUNDARIO

Cretácico Jurásico Triásico

 

130 - 150

Mesofítica (gimnospermas)

Era de los reptiles y ammonites

PALEOZOICOO PRIMARIO

Pérmico   Carbonífero DevónicoSilúrico Ordovícico Cámbrico

  Pennsilvaniano   Mississippiano

    300 - 500

    Paleofítica (Pteridofitas y coníferas)

    Era de los trilobites

PRECÁMBRICO

ProterozoicoArqueozoico

 

  1 500

Arqueofita (bacterias y algas)

Invertebrados menos evolucionados

AZOICA

 

 

3 000 - 3300

Con los datos aportados por la investigación geológica y paleontológica han podido establecerse las divisiones del tiempo en la historia geológica del planeta, reconstruir el esquema de los organismos que vivieron en el pasado, así como definir las condiciones del medio ambiente en las que se encontraban.

*Revisar Anexo.

Degradación de los hidrocarburos.

El petróleo, debido a la existencia de filtraciones naturales, ha mantenido siempre contacto con la biosfera. Sin embargo, la magnitud de este fenómeno natural es pequeña si se compara con la cantidad de crudo extraído en las perforaciones petrolíferas, que se calcula en unos 2000 millones de toneladas anuales. Por eso de la preocupación actual. Aún así podemos decir que los componentes del petróleo son biodegradables gracias a la acción de los microorganismos aunque su degradación es relativamente lenta. También decir que los vertidos accidentales de petróleo en tierra suelen ser más fáciles de contener y limpiar que si se producen en agua.

Es importante mencionar primero antes de describir en general como se degradan los hidrocarburos, que el petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y aromáticos. También contiene una menor proporción de compuestos que no son hidrocarburos como ácidos nafténicos, fenoles, tioles, compuestos heterocíclicos de nitrógeno, compuestos de azufre y metaloporfirinas. Además cada tipo de crudo tiene varios cientos de componentes diferentes. Por todo ello hay que tener en cuenta que se necesitan muchas vías catabólicas diferentes, por lo tanto muchas poblaciones diferentes que puedan utilizar estos compuestos como fuente de energía y carbono.

    A continuación se contempla de manera breve y general los sistemas que utilizan los microorganismos para degradar los diferentes tipos de hidrocarburos:

                1-Degradación de hidrocarburos alifáticos en presencia de oxigeno: 

                2-Degradación de hidrocarburos aromaticos en presencia de oxigeno:

               3-Degradación anaeróbica:

 

1- Degradación de hidrocarburos alifáticos en presencia de oxigeno: 

    Los hidrocarburos alifáticos los podemos clasificar en alcanos, alquenos y alquilos dependiendo de lo saturados que estén  sus enlaces. Como norma general decir que como mas insaturado sea una cadena carbonatada ( más dobles y triples enlaces) más difícil o lenta será su degradación. De igual manera los alcanos de cadena larga son más resistentes a la biodegradación a medida que la longitud de su cadena aumenta. Cuando alcanzan un peso molecular superior a 500 dejan de servir como fuente de carbono para el crecimiento microbiano. En general también la presencia de ramificaciones reduce la tasa de biodegradación porque los átomos de carbono terciario y cuaternario interfieren con los mecanismos de degradación o lo bloquean totalmente.

    Los microorganismos que utilizan hidrocarburos como sustrato  deben de tener enzimas denominada monooxigenasas que son dependientes de oxigeno. La mayoría de los microorganismos en teoría si son capaces de sobrevivir en ese ambiente pueden degradar sin más problemas  hidrocarburos de cadena larga.Para que sea de fácil comprensión y sin entrar en demasiados detalles metabólicos podemos decir que para que los microorganismos puedan degradar alcanos primero deben de oxidar con oxigeno el último carbono de la molécula gracias al complejo multienzimático que no hacen más que incorporar esta molécula de oxigeno. Así se obtiene un hidrocarburo con un grupo alcohol siendo así una molécula mas reactiva. Mediante otras enzimas este grupo alcohol se oxida mas hasta grupo aldheído y finalmente carboxílico. Así se obtiene una molécula similar a un ácido graso y puede ser degradado a acetil-CoA por b-oxidación. Este proceso de oxidación también puede darse en carbonos no terminales dando lugar a dos ácidos grasos que se procesarán por b-oxidación. Todo este proceso se puede ver representado esquematizado en la imagen de la izquierda.

Pero como decía aunque la mayoría de microorganismos en teoría sean capaces de utilizar este mecanismo pocos pueden vivir en esas condiciones. Para hacerlo deben ser capaces de vivir en un medio muy hidrófobo como es el petróleo. Por lo tanto para colonizar las interfases petróleo-agua tienen que variar sustentiblemente la membrana. Además para introducir los hidrocarburos en la célula lo hacen vía vesícula. Por lo tanto si hablamos de requerimientos genéticos no solo es necesario el sistema monooxigenasa sino otros genes que permitan variar la envoltura y formación de esas vesículas. Por esta razón son pocos las especias que puedan realizar esta biodegradación. Sin duda la especie con más posibilidades y la mas estudiada en el campo es Pseudomonas.

2-Degradación de hidrocarburos aromaticos en presencia de oxigeno:

En el caso de los hidrocarburos aromáticos, el principal problema para degradarlos es romper este anillo aromático que pueden ser muy variados. Los microorganismos que utilizan estos compuestos aromáticos como fuente de carbono ,lo que hacen es que en lugar de utilizar una enzima monooxigenasa específica para cada molécula diferente, utilizan unas vías bioquímicas llamadas vias altas o periféricas que consisten en modificar los diferentes anillos aromáticos absorbidos en protocatechuate y catechol. Es decir, la gran variedad de compuestos aromáticos que se pueden encontrar son modificados y convertidos a estas dos moléculas. A partir de estas dos moléculas que convergen todos los compuestos, ya se puede llevar a cabo el rompimiento del anillo mediante enzimas específicas. Esta segunda fase en la degradación seria lo que se conocería como vías bajas. La imagen de la derecha ilustra la ruta metabólica de estas vías bajas.

A nivel génico decir que los genes que intervienen en las vías bajas suelen encontrarse a nivel cromosómico. Sin embargo los genes que intervienen en las vías altas debido a su gran variedad, suelen codificarse en plásmidos, aumentando así la probabilidad de adquirir nuevas vías por  transferencia génica horizontal. Por ejemplo, el plásmido TOL ( pWWO) contiene los genes implicados en transformar el tolueno a protocatechuate o catechol.( En el apartado de regulación génica se hace un esmento especial).

3-Degradación anaeróbica:       

 El hecho que  en todos los ambientes donde los hidrocarburos naturales se forman el oxigeno no está presente, ha hecho pensar a la comunidad científica que los hidrocarburos no podrían ser degradados anaeróbicamente. Pero a finales de 1980s se descubrieron algunos microorganismos que si tenían cierta actividad degradadora bajo condiciones totalmente extrictas.

Bacteria patagónica

Una bacteria patagónica del género Rhodococcus acumula aceites a partir de residuos orgánicos y es capaz de degradar hidrocarburos.

Además de degradar hidrocarburos, la bacteria autóctona ha demostrado muy buena capacidad para acumular grandes cantidades de aceite a partir de algunos residuos orgánicos, como por ejemplo la glicerina, ya que crece muy bien a partir de ella y convierte a este residuo en cantidades significativas de aceites que pueden ser transformados en biocombustibles

Rhodococcus

Bacteria 2 x 1

Una bacteria capaz de matar mosquitos transmisores del dengue y el chicunguña, y que ahora también come petróleo y limpia aguas y suelos contaminados, puede ser la respuesta a dos males.

El microorganismo, llamado Lysinibacillus sphaericus está siendo investigado en el Centro de Investigaciones Microbiológicas (Cimit) de la privada Universidad de Los Andes de Bogotá que, en asociación con empresas petroleras, lo cultiva y esparce para eliminar la polución de crudo.

Con enzimas especiales, este microorganismo logra reducir la molécula de petróleo, que es muy compleja. Así, es posible que aguas y suelos contaminados con lodos aceitosos por la explotación petrolera vuelvan a tener vida vegetal y animal.

“La efectividad es de 95 por ciento, en un término de dos a tres meses. Un área impactada por un derrame queda completamente biorremediada.

Lysinibacillus sphaericus

Bacteria a baja temperatura

Un estudio internacional en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descifrado el genoma de la bacteria Oleispira antartica RB-8, originalmente aislada en el océano Antártico. Esta bacteria, que se encuentra de forma natural en los océanos y mares, es capaz de degradar hidrocarburos a muy baja temperatura (entre 4 y 6 grados centígrados) a niveles superiores a los mostrados por otras bacterias.

Su metabolismo, que es incapaz de obtener carbono de otra fuente que no sea un hidrocarburo y posee una alta afinidad hacia los iones metálicos, que son esenciales para el crecimiento y para mantener la actividad de las proteínas.

Otro de los factores es la capacidad de RB-8 para producir altas concentraciones de anticongelante natural y modificar su membrana celular para resistir condiciones de alta salinidad y baja temperatura. “Además, produce una proteína cuya estructura a baja temperatura favorece el correcto funcionamiento de otras proteínas necesarias para la degradación de hidrocarburos.

Las proteínas de esta bacteria son activas a una temperatura de entre 20°C y 60°C, temperaturas a las que es incapaz de crecer en la actualidad RB-8. Esto plantea la posibilidad de que RB-8 sea una bacteria originaria de ambientes cálidos que se ha adaptado durante el proceso evolutivo a crecer y a ser activa en ambientes fríos.

Oleispira antartica RB-8

Actualmente se está trabajando mucho en este insólito campo por la importancia que tiene y las aplicaciones potenciales que pueda tener en la biorremediación. Hay que tener en cuenta que en la mayoría de los lugares contaminados donde se quiere aplicar estas técnicas de biorremediación hay condiciones anoxigénicas o de seguida se consume el oxígeno. Lo que se hacía hasta ahora en estas situaciones es insuflar aire en estos ambientes mediante una bomba para favorecer la degradación aeróbica. Evidentemente esta técnica hace encarecer el proceso aparte que a veces  la difusión de oxigeno no puede ser posible.

Este conocimiento es tan reciente que aún no se comentan ni en los libros de textos más  especializados en el tema ni siquiera la posibilidad. Actualmente se está trabajando mucho en este insólito campo por la importancia que tiene y las aplicaciones potenciales que pueda tener en la biorremediación. Hay que tener en cuenta que en la mayoría de los lugares contaminados donde se quiere aplicar estas técnicas de biorremediación hay condiciones anoxigénicas o de seguida se consume el oxigeno. Lo que se hacía hasta ahora en estas situaciones es insuflar aire en estos ambientes mediante una bomba para favorecer la degradación aeróbica. Evidentemente esta técnica hace encarecer el proceso aparte que a veces  la difusión de oxigeno no puede ser posible.

Los pocos estudios realizados hasta ahora han desvelado que los mecanismos de degradación en estas condiciones son totalmente diferentes a los utilizados en presencia de oxigeno excepto la -oxidación que también se da en condiciones anóxicas. En general se dan procesos de reducción o condensación con otras moléculas para activar primero los compuestos.

Conclusiones.

El proceso de generación de hidrocarburos es un tema complejo que involucra diversos aspectos. Los modelos de generación del petróleo han ido cambiando sus enfoques, aunque desde sus inicios se ha supuesto que el petróleo proviene de la transformación de la materia orgánica que se encuentra atrapada en las rocas generadoras.

La materia orgánica, cuando se llega a preservar en los sedimentos, se convierte en kerógeno. El kerógeno asociado a los sedimentos se va compactando y sepultando a través del tiempo y sufre cambios fisicoquímicos por el aumento de la presión y la temperatura.

Cuando las rocas se consolidan y la cantidad de kerógeno contenida en ellas es tal que, si llegase a producir hidrocarburos, éstos puedan alcanzar a llenar rocas almacén.

Aguilar Hernández Moshé

La importancia de la formación del kerógeno para nosotros como futuros ingenieros petroleros es de gran relevancia, ya que nosotros debemos de conocer el ambiente de formación del petróleo, tener conciencia de las temperaturas a las cuales este mismo se forma y cómo va cambiando con base va aumentando la profundidad. De igual forma la degradación de los hidrocarburos tiene gran importancia, ya que tiene composiciónn de ácidos, compuestos de azufre, que como sabemos son los más peligrosos al momento de estar en campo laboral, un error de estos puede causar un accidente mortal para nosotros, por lo que consideró debemos de tener estos conocimientos muy claros para saber cómo tratar con estos compuestos, saber sus propiedades, cómo reaccionan en relación y profundidad a la que estos mismo se encuentren. En el trabajo de investigación pude comprender como es la relación de los hidrocarburos con relación a los distintos procesos de degradación, por ejemplo en el caso del oxígeno, el cual es un gran factor mientras existen degradaciones en presencia de oxigeno, también las hay en ausencia del mismo. Las bacterias en este proceso tienen un gran papel, así como consumir el petróleo y limpiar aguas y suelos contaminantes. Por lo mencionado con anterioridad es un tema de gran relevancia para nosotros que estamos en plena formación, donde nos enfrentaremos a diversos problemas, no está de más tener conocimiento sobre los orígenes del recurso con el que nosotros estaremos trabajando, ya que en cualquier momento estos conocimientos nos pueden ser de ayuda y utilidad.

Cortés Méndez Oscar David

Es de importancia geológica conocer las distribuciones de seres vivientes a lo largo del tiempo geológico, esto nos indica que tipo de ambiente eran el que habitaban un ejemplo serían los mamuts, estos habitaban lugares fríos. Conociendo los probables ambientes se puede deducir que zona es posible en ser candidata a contener kerógeno, considerando los tipos de rocas generadoras y almacenadoras de esta importante mezcla de compuestos orgánicos. Es significativo entender los procesos de presión y temperatura (diagénesis, metagénesis y catagénesis) por los que debe pasar el kerógeno para generar hidrocarburos, por ultimo pero no menos importante hay que entender los diferentes tipos de degradación de hidrocarburos sean por oxigeno o mediante actividad bacterial, esta última es una novedad en el campo de la investigación debido a que son más eficaces al consumir hidrocarburo y en el ámbito económico son más baratas sin embargo no se han hecho indagaciones a fondo como para saber si estas bacterias puedan ocasionar algún daño en el ambiente donde se liberen, esta nueva forma de combatir la contaminación por hidrocarburos es todo un nuevo mundo por explorar.

Franco Villegas Moisés

Al volver a tomar el tema de la madurez térmica que existe en el kerógeno nos ayudó a comprender más el tema evolutivo y lo utilizamos como una herramienta para recordar cada una de las etapas y diagramas que anteriormente vimos y pudimos enriquecer nuestro trabajo con información extra.

Es importante recalcar que la parte de la investigación respecto a la distribución de seres vivos y en su tiempo pudimos identificar algunos ejemplares que protagonizaron los periodos geológicos así como las características de aquellos seres existentes.

La degeneración de hidrocarburos es vital debido a que las bacterias que se encargan de descomponer el petróleo, y esto resulto ser nuevo para mí. Es increíble que haya microorganismos capaces de eliminar el crudo y pueden encontrarse puntos favorables así como negativos. Hay que cuidar nuestros ecosistemas y valorar cada segundo la vida de nuestro planeta.

Gutiérrez Trejo Andree Michel

Retomar el tema de la madurez térmica del kerógeno funcionó como una herramienta para recordar todos los aspectos y diagramas vistos en clases y complementarlos con información extra encontrada al momento de integrar la investigación.

La parte de la investigación respecto a la distribución de seres vivos de acuerdo a su tiempo geológico sirvió como un breviario histórico con el cual logré identificar los principales ejemplares que protagonizaron los periodos geológicos y los rasgos característicos de cada uno de estos.

El tema de degeneración de hidrocarburos fue el que me causó un mayor interés, ya que la momento de investigar, la información relacionada con bacterias que se encargan de descomponer el petróleo, es impresionante. El hecho de que se encontraran microorganismos capaces de eliminar el crudo es un hito maravilloso, ya que presenta una nueva oportunidad para revertir parte de los daños ambientales y efectos contaminantes que los accidentes de la industria petrolera han causado a lo largo de estos años. Aunque es una nueva área de estudio, muestra una propuesta revolucionaria para traer a la vida el agua y los suelos que han sido contaminados con el petróleo.

Carlos Márquez Olguín

Para establecer un sistema petrolero es necesario evaluar las características petrofísicas y de madurez térmica de las rocas generadoras de hidrocarburos, por ello fue de gran importancia conocer el tema de madurez térmica del kerógeno.

El análisis de las rocas constituye la principal herramienta para el estudio del tiempo geológico, y se basa en el denominado «principio de uniformidad», que establece que las leyes naturales han permanecido constantes a lo largo del tiempo.

El tiempo geológico corresponde al tiempo desde la formación de la Tierra hasta el presente. Se divide en distintos periodos sobre la base de información estratigráfica (cronología relativa) y radiométrica (cronología absoluta). Las divisiones del tiempo se definen primordialmente a partir de los principales eventos geológicos y los cambios biológicos observables en el registro fósil.

Rodríguez Enciso Karla Poleth

El conocer el tiempo y origen de la formación de los organismos es útil para conocer la distribución de la materia orgánica en la actualidad; ya que esto nos servirá para comprender la formación de distintas rocas sedimentarias de interés petrolero.

Es útil conocer los tipos de organismos prehistóricos para saber la tendencia de la concentración de las rocas generadoras del kerógeno, así como las zonas aptas para su maduración; así como el proceso de completo de la materia orgánica en nuestro planeta; las condiciones en las que se formarán los distintos H.C.’s y su ubicación también son dadas con la evolución de las zonas de mayor concentración fósil.

Rojas España Oscar Ariel

El kerógeno es de vital importancia ya que es necesario para la generación del petróleo y metano. Es necesario comprender el proceso de generación y maduración del kerógeno para entender que este tendrá diferentes tipos, y por lo tanto sus transformaciones (en petróleo o gas) van a variar teniendo una gravedad API distinta y también en su valor económico.

La importancia de conocer los organismos que precedieron a los seres vivos de mayor complejidad (mamíferos o plantas superiores) radica en que se puede conocer como fueron evolucionando los seres vivos que habitaron la tierra hace miles de millones de años, así como los principales restos de estos organismos que formaron parte de la materia orgánica que, posteriormente, se transformo en el crudo actual.

Los recientes estudios relacionados con las bacterias capaces de procesar o digerir el petróleo son descubrimientos que, desde mi punto de vista, traerán muy buenos resultados a la manera en que se trata la contaminación causado por los derrames petroleros o incluso fugas en los oleoductos, el único problema aquí sería que se les dé un buen uso para que así tengan costos de producción bajos y no sea un lujo descontaminar el agua.

Silva Rodríguez Mauricio

La importancia del kerógeno radica que es necesario para la generación del petróleo, pero antes que sea petróleo el kerógeno empieza como materia orgánica, que esta no solo es el principio del kerógeno, si no que es de vital importancia para nosotros como petroleros ya que sin ella no habría petróleo por lo cual no habría necesidad de ingenieros petroleros.

Pero volviendo al kerógeno, este no solo con un hundimiento ya se garantiza que se convertirá en petróleo ya que necesita de una temperatura alta, una presión también alta y otros factores que son determinantes para la creación de este hidrocarburo, es de vital importancia entender los procesos de presión y temperatura (diagénesis, metagénesis y catagénesis) por los que debe pasar el kerógeno para generar hidrocarburos.

Y una vez que se han dado estos procesos se han dado estos procesos lo que se obtiene petróleo, junto con gas ya que en las primeras etapas de formación del petróleo lo que se obtiene es gas metano, como se puede ver sin la materia orgánica que es la precursora para la creación del kerógeno, y si el kerógeno no sufre una serie de cambios entonces no se podrá obtener petróleo.

Varela Orduña Luis Eduardo.

Bibliografía.

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LÓPEZ RAMOS ERNESTO. GEOLOGÍA GENERAL Y DE MÉXICO. MÉXICO. TRILLAS.

McCarthy KEVIN,(2011). LA GEOQUÍMICA BÁSICA DEL PETRÓLEO PARA LA EVALUACIÓN DE LAS ROCAS GENERADORAS. ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA. SCHLUMBERGER.

(https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish11/sum11/03_basic_petro.pdf)

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