Apuntes teoricos sobre Fundamentos Básicos de Introducción a los Crudos Pesados

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República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada
UNEFA
Tucupido Núcleo Guárico.
08S-1533-D01	
Fundamentos Básicos de Introducción a los Crudos Pesados.
Facilitador:									Participantes:
Ing. José Benítez							María Torrealba
									Yorgelys Flores
									Neriyen Rodríguez
Para iniciar con el tema, es necesario resaltar que el crudo pesado, es un petróleo denso y viscoso con baja gravedad API, el límite superior es de 22° API, normalmente no son recuperables en su estado natural por los métodos convencionales de extracción, la mayoría deben estar calentados o diluidos para que puedan fluir por una tubería.
La causa principal de la formación del petróleo pesado es la biodegradación, a lo largo de las escalas de tiempo geológico, los microorganismos degradan los hidrocarburos livianos e intermedios, produciendo metano e hidrocarburos pesados enriquecidos; la biodegradación produce la oxidación del petróleo, reduciendo la relación gas/petróleo e incrementando la densidad, la acidez, la viscosidad y el contenido de azufre y de otros metales, de igual forma pierden una importante fracción de su masa original, también el lavado con agua y el fraccionamiento de fases contribuyen a la formación del crudo pesado. (Langer, 2016, pág. 35)
Originalmente, cuando la roca generadora produce petróleo crudo, este no es pesado, suele comenzar con densidades entre 30° y 40° API, entonces, se vuelve pesado luego de la degradación sustancial ocurrida durante la migración y luego del entrampamiento. Sin embargo, también puede degradarse durante la volatilización, cuando el sello de pobre calidad permite que las moléculas más livianas se separen y escapen.
Por su parte, las condiciones óptimas para la degradación microbiana de los hidrocarburos se dan en los yacimientos de petróleo, a temperaturas inferiores a 80°C (176°F), siempre y cuando haya una buena combinación de agua, temperatura y microbios; se puede producir la degradación y la formación de petróleo pesado.
Generalmente, este tipo de hidrocarburo se produce en formaciones geológicamente jóvenes y, tienen luego a ser someros con sellos menos efectivos, exponiéndose asi a condiciones que llevan a su formación (Schlumberger, 2003, pág. 3). Esta naturaleza somera en la que se encuentra el petróleo pesado, se debe esencialmente a que sus acumulaciones se han ido descubriendo en la medida en que se establecen civilizaciones próximas a ellos.
Por otro lado, este tipo de crudo desempeña un rol muy importante en el futuro de la industria petrolera y muchos países que no poseen yacimientos de crudos livianos están buscando la forma de incrementar su producción, revisar las estimaciones de reserva y probar nuevas tecnologías para no dejar perder el crudo pesado, pero el principal problema de estos yacimientos es su factibilidad económica, ya que se invierte mucho dinero y en la mayoría de los casos la extracción puede ser baja. Y es que el petróleo pesado generalmente se deja de lado como recurso energético debido a las dificultades y costos asociados con su producción, por su densidad y viscosidad presentan grandes retos difíciles, pero no imposibles
Los crudos pesados y extrapesados son considerados recursos energéticos no convencionales, cuando requieren tecnologías de producción diferentes a las prácticas comunes de explotación, en la naturaleza, son altamente viscosos. Y es que la viscosidad y la densidad, son las dos propiedades más importantes de estos fluidos, estas propiedades determinan los costos de producción, recuperación y transporte, son fundamentales en el estudio del comportamiento y para el entendimiento de los crudos pesados y extrapesados, por lo que tienen un papel fundamental en la producción y manejo de estos.
A pesar que todos los yacimientos son únicos, por las diferentes condiciones, propiedades y características que presentan, los yacimientos de crudos pesados y extrapesados, también han de tener problemáticas, entre estas: 
· “Presentan mayor dificultad en la explotación.
· El factor de recuperación en este tipo de yacimientos regularmente es bajo.
· Complicado manejo y transporte en superficie.
· Tienen altos contenidos de azufre, metales y de precursores de la formación de carbón.
· Requieren procesos y tratamientos adicionales tanto en el yacimiento como en superficie para su aprovechamiento y comercialización”.
(Lara, 2018, pág. 14)
	Los componentes de hidrocarburo pesado, con números de carbono mayores que C7 tienen una gran influencia sobre el comportamiento de fase de la mezcla hidrocarburo. La magnitud del “dropout” líquido y la presión del punto de rocío en el gas condensado, se incrementan por la cantidad de hidrocarburos pesados.
“Una de las características de los crudos es la fluidez o viscosidad, representada también indirectamente por la densidad o gravedad específica (expresada internacionalmente mediante °API)” (Barberi, 1988, pág.195). En la escala °API, los crudos extrapesados caen en el rango 0,0-9,9 °API y los pesados en el rango 10-21,9 °API. Así que el rango general que cataloga a ambos tipos de crudos es 0,0-21,9 °API.
La viscosidad o fluidez de estos crudos es bastante alta, de 500 a 1.500 SUS (Viscosidad Universal Saybolt, que representa el tiempo en segundos para que un volumen de fluido de 60 centímetros cúbicos salga de un recipiente tubular por medio de un orificio, debidamente calibrado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido a temperatura constante). En la escala de viscosidad en centipoise, estos crudos tienen una viscosidad entre 1.200 y 95.000 centipoise. Si se considera que el agua tiene, aproximadamente, 1 centipoise de viscosidad, se apreciará la poca fluidez de estos crudos. La viscosidad es muy importante en el tratamiento y manejo del crudo, desde el yacimiento hasta el fondo del pozo, de aquí a la superficie, y luego en el transporte e instalaciones de refinación. Por tanto, para hacerlos más fluidos y manejables requieren calentamiento o diluentes.
Además de lo antes dicho, otras características de estos crudos, y no tanto así de los crudos medianos y livianos, es que por peso tienen un alto contenido porcentual de azufre -1 a 8 %-. De igual manera pueden tener un apreciable contenido de sal y también contienen metales (níquel, vanadio y otros) en volúmenes de 100 a 500 ppm y por tanto tienen cierto poder corrosivo. A veces pueden tener también cierta cantidad de sulfuro de hidrógeno, que también es muy corrosivo y venenoso.
 Todo esto hace que la refinación de estos crudos requiera métodos y tratamientos especiales para mejorar su calidad y obtener los resultados deseados de comercialización, Generalmente hablando, se dice que los crudos pesados y extrapesados se encuentran a profundidades someras, 1.000 a 1.500 metros, sin embargo, también se encuentran a profundidades mayores.
La alta viscosidad y alta densidad del petróleo pesado vuelven ineficaces o incluso imposibles los métodos de producción convencionales, esto debido a que su viscosidad depende significativamente de la temperatura, los métodos de producción se dividen en métodos en frío y métodos termales. Cuando se calienta, el petróleo pesado se vuelve menos viscoso y puede hacerse fluir desde un pozo, los métodos de producción en frío, aquellos que no requieren el agregado de calor, sólo pueden ser aplicados cuando la viscosidad del petróleo pesado en condiciones de yacimiento es lo suficientemente baja como para permitir que el petróleo fluya por sus propios medios a regímenes económicamente viables.
Por otra parte, la minería es uno de los diversos métodos de recuperación del petróleo pesado. En este método, el operador excava los depósitos de arenas petrolíferas cercanos a la superficie y de gran espesor y transporta las arenas a las plantas de procesamiento, donde el agua caliente separa el petróleo de la arena. Gran parte de la explotación del petróleo pesado porel método de minería tiene lugar en Canadá, donde el acceso desde la superficie, los volúmenes producidos y los precios de mercado favorecen la viabilidad económica de este método. 
La estimulación cíclica por vapor de agua y el desplazamiento por vapor de agua son los procesos termales más comunes de recuperación de petróleo pesado, la estimulación cíclica por vapor de agua es un método de un solo pozo que se aplica en etapas. Este método, también conocido como impregnación con vapor, se inicia mediante la inyección de vapor en el pozo, durante este período, el petróleo se calienta para reducir su viscosidad y posibilitar la producción. Por último, el petróleo y el agua se llevan a la superficie y se separan y el proceso se reitera, el desplazamiento por vapor de agua es un método de pozos múltiples, en el que el vapor es inyectado continuamente en uno o más pozos y el petróleo es desplazado hacia los pozos de producción, para este método, los pozos se posicionan normalmente en esquemas regulares
La recuperación primaria resulta de la utilización de las fuentes de energía natural presentes en los yacimientos para el desplazamiento del petróleo hacia los pozos productores, tales fuentes son el empuje por agua, el empuje por gas en solución, la expansión de la roca y de los fluidos, el empuje por capa de gas y el drenaje gravitacional
Las grandes cantidades de petróleo pesado y extrapesado dominan las reservas de hidrocarburos del mundo, gran cantidad de reservas de estos, aguardan nuevas tecnologías que transformaran su explotación en proyectos económicamente posibles. “La comprensión de los mecanismos de producción en areniscas no consolidadas es un área de estudio activo” (Schlumberger, 2003, pág. 24). Los métodos que pueden craquear los petróleos pesados en sitio, es decir, separar las grandes moléculas de las pequeñas, en el fondo del pozo en lugar de las instalaciones de superficie, son el sueño de muchos especialistas del petróleo pesado. La combinación de éstos con las tecnologías ya existentes, ayudaran a comprender el valor entrampado de los trillones de barriles de petróleo pesado que existen en el mundo.
Bibliografía
BARBERI, E. El pozo ilustrado. Caracas 1998.
J. L. Langer. “Crudos pesados: el reto para Colombia”. Campetrol. 2016
LARA, A. Situación y retos para el desarrollo de los crudos pesados y extrapesados de México. 2018.
Schlumberger. (2003). Oilfield Review. Yacimientos de petróleo pesado