Tomo01 origen del petroleo

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Tomo01 origen del petroleo

  1. 1. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Pozos perforados por equipo Origen del Petróleo e Historia (exploración y desarrollo) 4 7000 de la Perforación en México 3.5 5500 3 ÍNDICE M P 2.5 4000 e I. ORIGEN DEL PETRÓLEO 3 o t z 2 Diagénesis 3 r Catagénesis 6 o 1.5 2500 o Metagénesis 7 s Metagénesis de gas seco 7 s Formación del gas 8 1 Migración primaria 8 1000 Migración secundaria 9 0.5 II. ERAS GEOLÓGICAS 10 0 -500 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 Registro contenido en las rocas 12 Edad de los fósiles 13 Años Interpretación de la secuencia del Gran Cañón 14 Las rocas como registro de los movimientos de la tierra 17 Pozos / Equipos Profundidad media Hutton y el uniformitarismo 17 Evolución y escala de tiempo 18 Gráfica 27 El tiempo absoluto y la escala de tiempo geológico 18 Los relojes en las rocas 19 país, han reducido la brecha tecnológica entre Donohue, Ph. D., J. D.; Qué sucede con los átomos radiactivos 19 México y las grandes potencias petroleras del - Petroleum Engineering PE 502, Reservoir Fluid Escalas de tiempo absoluto y estratigráfico 21 mundo. Flow and Natural Drive Mechanism, Aziz S. Odeh. Descripción de la era precámbrica 22BIBLIOGRAFÍA - Earth, Frak Press, Raymond Siever III. CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS 22- El petróleo en México y en el mundo. Bernard - Las Reservas de Hidrocarburos de México Por tipo de trampas 22 Tissot. Volumen I y II. Evaluación al 1 de enero de 1999, Por tipo de fluido 26 PEMEX- Petroleum Engineering PE 406, Reservoir Fluids: IV. ETAPAS DEL PROCESO EXPLORATORIO 26 - Documentos diversos, Archivo de PEMEX, 1999.- Sampling and Analisys, Karl R. Lang, David A. T. Estudio de las cuencas 26 Sistema petrolero 27 Identificación, evaluación y selección de plays 27 Identificación, evaluación y selección de prospectos 27 Prueba de prospectos 27 Delimitación y caracterización inicial 27 V. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS YACIMIENTOS EN MÉXICO 27 Región Marina 2752 1
  2. 2. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Pozos y Equipos de México Región Marina Noreste 28 Región Marina Suroeste 28 (1981 - 1999) Región Norte 29 400 400 Región Sur 31 374VI. DESARROLLO DE LA PERFORACIÓN DE POZOS EN MÉXICO 34 303 300 300 Perforación de pozos petroleros 35 229 Periodo de 1900 - 1937 Equipos Pozos La perforación en México por compañías privadas 37 200 171 200 Periodo 1938 - 1960 162 162 Maduración de la perforación nacionalizada 39 Periodo 1961 - 1980 La perforación de los grandes yacimientos 40 100 100 Periodo 1981 - 1998 Incorporación de tecnologías y creación de la Unidad de Perforación y Mantenimiento de Pozos (UPMP) 45 Conclusiones 50 0 0 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 Fuente: Estadística UPMP Eqs. México Pozos México Gráfica 25 Pozos y Equipos de USA (1981 - 1999) 5000 92,333 100000 86,000 4000 80000 3000 60000 Equipos Pozos 2000 31,449 40000 27,857 25,631 18,982* 1000 20000 0 0 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 Eqs. USA Pozos USA Fuente: Oil and Energy Trends Annual Statistical Review, Mayo 1998. Baker Hughes Rig Count. * Octubre de 1999. Spears and Associates, Inc. Gráfica 262 51
  3. 3. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Récord en Tirántes de Agua 1999 1985 1988 1992 1994 1997 1999 1999* Origen del Petróleo e Historia 0 de la Perforación en México 500 384 383 492 762 I. ORIGEN DEL PETRÓLEO partir de estudios realizados en el laboratorio de rocas 1000 petrolíferas en campos productores se encontraron 1,027 La palabra petróleo significa aceite de piedra. De ori- ciertas propiedades ópticas únicas de sustancias or- gen bituminoso, se trata de un compuesto de hidro- gánicas. Estos resultados constatan el origen orgáni- 1500 carburos, básicamente de carbono e hidrógeno, que co del petróleo. en su forma natural se encuentra en estado sólido, 1,709 líquido y gaseoso. Diagénesis 2000 1,853 Existen varias teorías sobre los orígenes de la forma- La diagénesis es el proceso de alteración biológica, México Brasil * Marca Mundial ción del petróleo que, de manera general, se pueden física y química de los fragmentos orgánicos debido 2500 clasificar en dos grandes grupos: la de formación or- al pronunciado efecto de la temperatura. El espectro Profundidad (metros) gánica y la de formación inorgánica. molecular simple de los hidrocarburos proviene del 3000 2,777 espectro complejo del petróleo; es decir, se debe a la La teoría inorgánica tuvo gran aceptación durante formación diagenética de un amplio grupo de hidro- Fuente: Oil & Gas Journal, Revista Latinoamericana. Mayo/Junio 1998. Offshore Marzo 1999 muchos años. Sin embargo, cuando las técnicas del carburos derivados de moléculas orgánicas origina- análisis geológico se perfeccionaron y se contó con les sumado a grandes cantidades de hidrocarburos Gráfica 24 información suficiente al respecto, se empezó a dar originados por alteración térmica de la materia orgá- importancia a las teorías de formación orgánica. Se- nica sepultada profundamente. La mayor cantidad dePerforación) que se aplicó en todo el sistema, tanto perforados por equipo/año, se debe a la aplicación gún estos postulados, el petróleo es producto de la petróleo se forma de la materia orgánica calentada enpara la perforación propiamente dicha, como para de prácticas mejoradas y a la tecnología utilizada, descomposición de organismos vegetales y animales la tierra.la reparación y el mantenimiento de pozos. (gráfica 27). que fueron sometidos a enormes presiones y a altas temperaturas en ciertos periodos de tiempo geológico. La materia orgánica sintetizada por los vegetales,de laEl énfasis en el mejoramiento de la competitividad Conclusiones cual una pequeña parte se preserva e introduce en losha derivado en procesos generalizados para capi- La teoría orgánica está basadatalizar el conocimiento, de tal forma que al cerrar el 1.- La perforación es fundamental para la producción en dos principios fundamenta- Trampa artificialsiglo, los indicadores señalan que la perforación ha de hidrocarburos. Es también una importante Dismigración les: la producción de hidrocar-llegado a obtener tales niveles de eficiencia opera- fuente de ocupación y desarrollo en los puntos buros a partir de organismostiva que la ubican a nivel internacional. geográficos en los que se asienta. vivos y la acción del calor so- Trampa contra fallas 2.- La tecnología y el personal experto han sido la bre la materia orgánica forma-El número de equipos y pozos perforados en la Unión base para descubrir y desarrollar los grandes da biogénicamente. En las últi-Americana es superior a los de México, (gráficas 25 y yacimientos que han ubicado al país dentro de mas décadas, el conocimiento26). Cabe destacar que, en el país vecino, un gran los primeros productores del mundo. geoquímico y la evidencia Migración secundarianúmero de esos pozos se perforan a profundidades geológica en los estudiossomeras y en algunos casos con producciones de 10 sedimentarios y petroleros han Roca madre 3.- Para mantener e incrementar la producción ya 20 barriles por día; aún con esta mínima cuota reservas es necesario sostener un nivel de demostrado fehacientemente (lutita) Basamento cristalino oresultan rentables para sus propietarios. Los índices Migración primaria metamórfico actividad de perforación equilibrado en función que la mayor parte del petró-de producción por pozo en México revelan que con de la demanda mundial de petróleo y de su leo se originó de materia orgá- Receptáculo arena Yacimiento de gasmenos pozos perforados se obtienen grandes costo en el mercado internacional. nica sepultada en una cuencavolúmenes de producción. sedimentaria ( figura 1). El fac- tor fundamental para aceptar Yacimiento de aceite 4.- Las alianzas y desarrollo de proyectos compar-La eficiencia operativa obtenida en los últimos tidos con empresas líderes en el ramo, y la las teorías orgánicas, es que a Figura 1 Almacenamiento de Hidrocarburosocho años, en función del índice de pozos globalización en la que se ve inmerso nuestro50 3
  4. 4. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en Méxicosedimentos, es el origen de los combustibles fósiles: Las proteínas, los lípidos, los glúcidos, la glucosa y lapetróleo, gas natural, carbón, arenas y lutitas lignina, que forman parte de los vegetales superiores, Profundidad Media de Perforaciónbituminosas. La síntesis clorofiliana permite a los ve- constituyen la mayor parte de la materia orgánica viva. 5,000 400getales fabricar los constituyentes de sus células. Para Durante la sedimentación, estos compuestos sufrenello emplea el agua y el gas carbónico del aire si se importantes transformaciones que deciden, en cierta 4,500 350trata de vegetales terrestres, o el disuelto en el agua manera, el destino de la materia orgánica. Los 4,000cuando son organismos marinos. La glucosa es el más microorganismos, especialmente las bacterias, des- 300simple de los productos así formados y a partir de empeñan un papel muy importante en estas transfor- 3,500este primer compuesto se sintetizan el almidón, la maciones que se producen en condiciones de tempe- 250celulosa y todos los otros constituyentes de la célula, ratura y presión muy bajas. La nutrición de las bacte- 3,000 Metrossiempre y cuando, las sales minerales indispensables rias se realiza por vía osmótica a través de la membra- Pozosestén presentes. na de la célula; primero destruyen por vía enzimática 2,500 200 a los polímeros como las proteínas o los polisacáridos, 2,000El aporte orgánico más importante es el de los ve- luego los monómeros individuales como los 150getales superiores. Está regido por las condiciones aminoácidos y los azúcares simples son liberados. En 1,500geográficas, particularmente por el clima (tempe- ese momento pueden ser utilizados los 100ratura, lluvia, etcétera). En el mar, el fitoplancton es microorganismos, ya sea como fuente de energía – la 1,000el productor primario y fundamental de materia or- materia orgánica se mineraliza y vuelve al estado de 50 500gánica. La presencia de la luz (necesaria para la fo- CO2 y H2O – o bien para sintetizar los constituyentestosíntesis) y la abundancia de sales minerales con- de su célula – la materia orgánica vuelve al ciclo bioló- 0 0trolan su productividad. El fitoplancton comprende gico. Por último, se conserva una pequeña parte y pre- 1981 1986 1991 1996básicamente dos grupos de algas: las diatomeas y cisamente esta “fuga” del circuito principal constituyelos dinoflagelados; además de los cocolitofóridos la fuente de la materia orgánica fósil. El porcentaje de Fuente: Estadística UPMP. Pozos Profundidadque forman el nivel trófico primario. El zooplancton, conservación de la materia orgánica y de su incorpo-las bacterias y toda la fauna marina se alimentan de ración en los sedimentos es pequeño. Esta escala Gráfica 22ellos para constituir así una cadena alimenticia com- geológica puede evaluarse aproximadamente en 0.1%pleja. Sin embargo, desde el punto de vista cualita- (figura 2).tivo, las producciones de materia orgánica marina Metros Perforadosson, en orden de importancia, las del fitoplancton, En ciertos medios como el Mar Negro, el oxígenolas del zooplancton y las de las bacterias. disuelto desaparece a partir de los 200 m de profundi- (1981 - 1999) dad; con el establecimiento de un medio reductor rico 1,400,000La preservación de materia orgánica sólo puede efec- en hidrógeno sulfurado, puede calcularse en alrede-tuarse en un medio acuático: lagos, mares y océanos. dor del 4% de la materia orgánica producida. 1,200,000En todos los medios, la materia orgánica es presa demicroorganismos tales como bacterias, hongos, etcé- Eventualmente con el incremento de temperatura a 1,000,000tera. Pero la degradación microbiológica en el medio grandes profundidades, se inician las reacciones deaeróbico es la más severa: en los suelos terrestres y rompimiento térmico y catalítico de la matriz orgá-en el espacio subaéreo, el oxígeno molecular disponi- nica (kerógeno) para formar cientos de hidrocarbu- 800,000ble permite una destrucción casi completa de la ma- ros que son combinados con la mezcla originalteria orgánica. Por el contrario, en los sedimentos fi- biogénica simple. 600,000nos depositados en un medio marino o lacustre (comolos lodos arcillosos o los lodos calcáreos finos), el ac- El resultado de la conservación de los hidrocarbu- 400,000ceso del oxígeno molecular se vuelve imposible. El ros fósiles, y sobre todo de la formación de nuevosoxígeno disuelto dentro de las aguas intersticiales de hidrocarburos a partir del kerógeno, es la gran can- 200,000los lodos se elimina fácilmente por la degradación tidad de petróleo disponible en el subsuelo en esta-microbiana de las partículas de materia orgánica y no do disperso. En efecto, los sedimentos porosos yes reemplazado; el medio se vuelve entonces permeables– arenas, calcarenitas–, en donde se 0anaeróbico. La actividad de los organismos encuentran en la actualidad los yacimientos de pe- 1981 83 85 87 89 91 93 95 97 99anaeróbicos contribuye a modificar la composición de tróleo, contienen originalmente muy poca materiala materia orgánica restante, aunque esta actividad orgánica. Esto se debe simplemente a la necesidad Gráfica 23cesa rápidamente. de preservar esta degradación aeróbica en el mo- Exploración Desarrollo4 49
  5. 5. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México demuestra el grado de desarrollo de la perforación En lo referente a desarrollo de campos, se gran número de cuencas sedimen-tarias, en México. (tabla 3). perforaron 2 mil 765 pozos a una profundidad Materia Viva un gradiente de 3 °C/100m representa un promedio de 3 mil 323 m, entre los que están valor medio aceptable. incluidos los pozos inyectores, horizontales y Lípidos multilaterales, (gráfica 22). Hidrocarburos El factor más importante en el origen del Miles de Millones de Proteínas glúcidos petróleo es la historia térmica de las ro- Región barriles de pies cúbicos Conservación Al cierre de 1999 se habían perforado 12 mil 320 cas generadoras. Durante la diagénesis, la mezcla compleja de componentes hi- aceite de gas kilómetros en todo el periodo, y de la expropiación a la fecha citada, se tiene un total acumulado de 44 Degradación drocarburos produce toda una serie de Microbiológica Degradación Norte 81 1224 mil 887 kilómetros incluidos los de exploración y Microbiológica reacciones de baja temperatura que a su desarrollo, (gráfica 23). vez provocan la formación de más hi- Sur 587 1996 Aminoácidos azúcares drocarburos, y de otros materiales, de- En la perforación marina, la cercanía de nuestros simples bido a las pérdidas de oxígeno, nitróge- Marina 2238 1570 no y azufre. Aquí la diagénesis se define campos a la costa mantuvo la perforación en aguas Policondensación con una cubierta de temperatura en el Sistema 2906 4790 someras debido a la naturaleza de los yacimientos Acumulación Masiva C2O H2O o megayacimientos, como en algunos casos se les rango que va desde la temperatura su- ha llamado, que se encuentran en tirantes de 45 m perficial hasta los 50 grados centígrados. Tabla 3 Ácidos fúlvicos Turba Ácidos húmicos promedio; sin embargo, en los últimos años se empezó a incursionar a mayores profundidades, Uno de los principales agentes de la La perforación en este último periodo, al 31 de como el pozo “Chucktah 1”, en el Golfo de México, Estado Disperso transformación durante la diagénesis Diciembre de 1999, llegó a 3 mil 467 pozos de los perforado en un tirante de agua de 384 m a una temprana es la actividad microbiana. Los cuales 702 fueron de exploración. Uno de ellos, profundidad de 4,968 m como récord nacional, microorganismos aeróbicos que viven Kerógeno el “Jolosín 1”, alcanzó la profundidad de 7 mil 615 (gráfica 24). Lignito en la capa superior de los sedimentos mts. que representa el récord nacional a la fecha, consumen el oxígeno libre. Los comparable solamente con los registrados por Petróleo Fósiles geoquímicos anaeróbicos reducen los sulfatos para Actualmente, debido al incremento de la demanda de Estados Unidos en pozos tanto con fines Degradación Térmica obtener el oxígeno requerido. La ener- gas, su producción ha tenido gran importancia y por Desintegración petroleros como con el de mayor profundidad, gía se suministra a través de la descom- esta razón se ha incrementado la actividad de Huilas cuyo objetivo fue obtener información sobre el Gas posición de la materia orgánica, la cual, perforación principalmente en la Cuenca de Burgos, Desintegración origen de la corteza terrestre para fines científicos, durante el proceso, se convierte en en donde las profundidades medias son del orden de (gráfica 21). dióxido de carbono, amoniaco y agua. 3 mil m. Normalmente, la conversión se efectúa Pozos Profundos Antracita Kerógeno residual completamente en las arenas y parcial- Es importante señalar que en la mente en los lodos. Algunos sólidos México USA RUSIA búsqueda de alternativas para como el carbonato de calcio organo- optimizar la perforación se realizó Figura 2 Formación de hidrocarburos a partir de materia orgánica detrial y el óxido de silicio se disuelven, Bertha Rogers Cerf Ranch 1 3 Higueras 1 Tabscoob 1* un estudio comparativo (Bench- Sabanero 1 Sureño 1-A Menonita 1 alcanzan una saturación y vuelven a pre- Gaucho 1 Jolosín 1 marking) de Perforación y Mante- mento del depósito. En las rocas porosas, el agua cipitarse junto a los minerales autogénicos, como SG-3** nimiento de Pozos con las compa- cargada de oxígeno disuelto circula libremente, sulfuros de hierro, cobre, zinc, siderita, etcétera. 0 ñías internacionales de perforación mientras los sedimentos de grano fino (arcilla, lodo 2,000 que operaban en el norte del Golfo calcáreo fino) constituyen rápidamente un medio Dentro del sedimento, el material orgánico tiende de México, denominado por sus cerrado. En este último tipo de rocas, comúnmente al equilibrio. Los polímeros o “biopolímeros” 6,900 6,925 7,000 7,005 7,050 7,500 7,615 4,000 siglas en inglés OFSE (Oil Field Ser- 9,046 llamado roca madre, se conserva la materia orgáni- biogénicos previos (proteínas, carbohidratos) se 9,586 vices and Equipment), y cuyas ca para posteriormente formar el petróleo y el gas. destruyen debido a la actividad microbiana durante 6,000 12,869Metros conclusiones permitieron reorien- la sedimentación y diagénesis primaria. Luego, sus 8,000 tar los esfuerzos de la perforación En una cuenca de sedimentación el depósito de nue- constituyentes se reagrupan progresivamente en * Pozo marino. Tirante de agua: 196 m. en México. vas capas continúa, en general, durante millones de nuevas estructuras policondensadas (“geopo- 10,000 ** Perforado con fines científicos. años. Los sedimentos depositados con anterioridad límeros”) precursores del kerógeno. Cuando el de- 12,000 Fuente: Oil Field Review Winter 1997, World OilFebrero 98 y Con estos antecedentes, se generó son sepultados bajo cientos o miles de metros de de- pósito de la materia orgánica derivada de las plan- Estadística UPMP. el programa denominado OTP pósitos posteriores, y así se ocasiona un aumento con- tas es masivo, comparado con la contribución mi- 14,000 (Optimización de Tiempos de siderable de la temperatura. Este incremento o neral, se forma la turba y luego los carbones cafés Gráfica 21 gradiente geotérmico varía de 1.5 a 8 °C/100m; en un (lignito y carbón sub-bituminoso), el hidrocarburo 48 5
  6. 6. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en Méxicomás importante formado durante la diagénesis. tano); posteriormente los depósitos orgánicos masi- vos se modifican como diversas clases de carbón y Reserva incorporada por pozo productorEl final de la diagénesis de la materia orgánica producen también hidrocarburos.sedimentaria se sitúa en la forma más convenientecuando los ácidos húmedos extraíbles han disminui- Conforme la temperatura continúa aumentando, se 691 48.2 46.9do hasta una cantidad menor, y la mayor parte de los rompen más enlaces por ejemplo, los enlaces de éstergrupos carboxilo han sido eliminados. y algunos carbono – carbono. Las moléculas de hi- 573 38.3 drocarburos, particularmente las cadenas asfálticas,Catagénesis se producen a partir del kerógeno y de los compues- 30.8 405 tos de nitrógeno (N), azufre (S), oxígeno (O) previa- 343 345Los procesos por los cuales la materia orgánica es al- mente generados. Algunos de los hidrocarburos libe- 23.4 21.3 282 21.1terada debido al efecto del aumento en la temperatu- rados son moléculas biogenéticas C15 C30 compara- 247 246 19.2 19ra se llaman Catagénesis. bles con los fósiles geoquímicos que fueron anterior- 16.4 189 173 168 11.2 182 mente entrampados en la matriz del kerógeno. La 149 10 147El depósito consecutivo de los sedimentos tiene 7.6 115 mayor parte de los nuevos hidrocarburos producidos 4.8 12.2 4.5como resultado el entierro de los lechos previos, a durante la zona principal de la generación de aceite 37una profundidad que alcanza varios kilómetros de tienen peso molecular de intermedio a bajo. No dis- 59recubrimiento en cuencas subsidentes. Esto, junto ponen de una estructura característica o distribución 1983 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 1999con los movimientos tectónicos, representa un au- específica, contrariamente a los fósiles geoquímicosmento considerable en la temperatura y la presión. que progresivamente se diluyen por estos nuevos hi- Reserva incorporada (MMBPCE) drocarburos (figura 3). Reserva incorporada por pozo productor (MMBPCE / Pozo productor)Las temperaturas en la tierra se incrementan de 2 a 5grados centígrados por cada 100 metros de profundi- Fuente: Ingeniería Petrolera, Agosto 1997. Artículo "Plan Estratégico de Exploración". Esta es la etapa más importante en la formación de acei-dad. Un aumento lineal en la temperatura causa un tes, aunque la generación de aceite líquido va acompa- Gráfica 19incremento lineal logarítmico en la razón de reacción ñada de la formación de una significativa cantidad de gas.para la mayoría de las reacciones involucradas en laformación del petróleo. 0 Hidrocarburos formados Exito en Perforación de DesarrolloEl aumento en la temperatura incrementa CH4 Bioquímicola solubilidad en los fluidos de los sedimen- 100 350 Fósiles geoquímicostos de algunos compuestos orgánicos; 1también convierte los sólidos a líquidos y 300los líquidos a gas, e incrementa su habili- 80 Zonas de evolución del kerógenodad para moverse y migrar. La catagénesis 250 Pozos Perforadosestá definida dentro del rango de 50 a 100 2 60 Porcentaje Profundidad en kilómetrosgrados centígrados. 200La presión geostática debida a la sobre- 150carga puede ser de 300 a 1,000 ó 1,500 40 ACEITEbars. Tal aumento en la presión y tempe- formado por 100ratura coloca al sistema fuera de equilibrio, 3 degradación térmica del kerógeno 20y da como resultado nuevos cambios. 50La materia orgánica experimenta entonces 0 0transformaciones mayores a través de una GAS 4 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98evolución progresiva: el kerógeno produ- formado por desintegración térmicace primeramente petróleo líquido; en una del kerógeno y del aceite Exito Pozosetapa subsecuente, se obtiene el gas hú- CH4medo y condensado (tanto el aceite líqui- Fuente: Memorias de Labores Pemex, Secretaría de Energía y Estadística UPMPdo como el condensado van acompaña- Gráfica 20dos de una cantidad considerable de me- Figura 3 Evolución del kerógeno6 47
  7. 7. Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Origen del Petróleo e Historia de la Perforación en México Precios promedio del crudo A medida que la temperatura y el sepultamiento prerrequisito para la existencia de rocas generadoras 45 450 continúan aumentando, la ruptura de los enlaces car- de petróleo. 40 400 bono – carbono se presenta con más frecuencia y al- tera tanto a los hidrocarburos ya formados de la roca El término materia orgánica o material orgánico se re- 35 350 generadora como al kerógeno remanente. Los hidro- fiere al material comprendido de moléculas orgánicas POZOS PERFORADOS carburos ligeros se generan a través de esta desinte- derivadas directa o indirectamente de ciertas partes 30 300 gración, mientras que en los hidrocarburos de la roca de los organismos vivos, las cuales son depositadas y 25 250 generadora y el petróleo su proporción aumenta rápi- preservadas en sedimentos. En función de los even- DLS/BL damente. tos geológicos que sucedan, parte de la materia orgá- 20 200 nica sedimentaria puede ser transformada en com- 15 150 Debido a la cinética de la formación y a la estructura puestos de petróleo. Por eso es importante tomar en del kerógeno, el metano se convierte velozmente en cuenta que durante la historia de la Tierra, las condi- 10 100 el compuesto liberado predominante. ciones de síntesis, depósito y preservación de la ma- 5 50 teria orgánica cambiaron considerablemente. Desde La transformación global que se presenta durante la el Precámbrico (más de 570 millones de años) y hasta 0 0 catagénesis es equivalente al proceso de despropor- el Devónico (367 millones de años), la producción pri- 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 ción. Por una parte, se generan hidrocarburos de con- maria de materia orgánica se realizó a partir del Fuente: INEGI y Estadística UPMP. Pozos perforados Itsmo Maya Olmeca tenido de hidrógeno creciente con una relación ató- fitoplancton. mica hidrógeno/carbón promedio de 1.5 a 2.0 en el Gráfica 17 crudo, y 4.0 en el metano puro. Por otra parte, el A partir del Devónico, se dio un gran incremento en kerógeno residual llega a ser agotado en hidrógeno la producción primaria debido a la contribución deperforados mayor incorporación de reservas”, de restricciones financieras que en algunos años con una relación atómica hidrógeno/carbón de aproxi- plantas superiores terrestres. En el presente, elsegún se muestra en la gráfica 18. significaron ritmos de reposición menores a los madamente 0.5 al final de la etapa de catagénesis. fitoplancton marino y las plantas superiores terres- volúmenes de extracción y, por la otra, a estimaciones tres producen igual cantidad de materia orgánica. Las reservas declinaron a una tasa media anual de más exactas y confiables que las estimadas en años El final de la catagénesis se alcanza en el intervalo en 1.2%. Esta tendencia refleja, por una parte, el efecto anteriores. Para la perforación exploratoria la tasa donde se completa la desaparición de las cadenas Metagénesis del gas seco anual de declinación fue del 6% hasta 1995; es a asfálticas de carbono en el kerógeno, y en donde se partir de 1996 cuando la inicia el desarrollo de un ordenamiento de sus unida- Una vez que el material más débil se elimina, se pre- Perforación para incorporar reservas actividad tiende a des básicas. senta a través de la catagénesis con un alto grado recuperarse con un cre- de ordenamiento, una reorganización estructural en cimiento anual de 25%. 90 75 Metagénesis el kerógeno. Sin embargo, en esta etapa En las reservas por pozo (metagénesis) no se generan cantidades significati- 73 productor se observa En este estado, los minerales experimentan una trans- vas de hidrocarburos a partir del kerógeno, excepto 71 una drástica reducción formación bajo condiciones de temperatura muy alta una pequeña cantidad de metano. Las cantidades Billones de barriles en 1998, pues con la Pozos perforados 69 (entre 150 y 200 grados centígrados). Los minerales grandes de metano se pueden obtener como resul- 60 perforación del pozo arcillosos pierden su intercapa de agua y alcanzan un tado de la desintegración de los hidrocarburos de 67 delimitador Ayin DL1 alto grado de cristalinidad; los óxidos de hierro con- la roca generadora y del petróleo líquido acumula- 65 quedó definido el yaci- tienen agua estructural (Goethita) y cambian a óxidos do en los yacimientos. miento del mismo nom- 63 sin agua (Hematita); también ocurre una severa diso- bre que no incrementó 30 lución por presión y recristalización, además de la for- La estabilidad del metano, aun a temperaturas su- 61 reservas, (gráfica 19). mación de cuarcita e, inclusive, la desaparición de la periores (hasta cerca de 550 °C), es tal que las pro- 59 estructura original de la roca. fundidades de perforación actuales y futuras cer- 57 Gracias a la creciente canas no alcanzarán las zonas en las que el meta- eficiencia en cuanto a la Las rocas ricas en materia orgánica sufren bajo no pueda ser destruido a causa de la temperatu- 0 55 perforación de pozos, y estas condiciones de temperatura la metagénesis ra. No obstante, el metano se puede destruir de- 80 83 86 89 92 95 98 en general en todas las de la materia orgánica. En este estado, los constitu- bido a la presencia del azufre que puede presen- Pozos exploratorios Reservas actividades, se logró a yentes orgánicos están compuestos solamente de tarse originalmente como azufre libre debido a que principios del periodo un metano y carbón residual, y entonces algunos cris- la materia orgánica puede reaccionar con los éxito superior al 80%, tales ordenan su desarrollo. El carbono se transfor- sulfatos a temperaturas altas para producir azufreFuente: Pemex, Memorias de labores 1984, 1986, 1988, 1989 y Secretaría de Energía. hasta un 90 y 98% en ma en antracita. La producción, acumulación y pre- libre. A su vez, el azufre puede reaccionar con el Gráfica 18 1998 (Gráfica 20). Esto servación de materia orgánica no degradada es un metano para formar H S. 246 7

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