Arenas Bituminosas Trabajoo (1)

  • View
    145

  • Download
    6

Embed Size (px)

Text of Arenas Bituminosas Trabajoo (1)

Repblica Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental Politcnica De La Fuerza Armada UNEFA Extensin La Isabelica Valencia- Edo. Carabobo

Integrantes: Juan Vzquez V-22.223.016 Luis Barrios V-22.223.767 Argenis Arvalo VHendry Rodrguez VFrancys Torres VJhonathan Verastegui VKelvin Montero VSeccin: I-002-D Semestre: IV Aula: 22 Carrera: Ingeniera De Petrleo Materia: Introduccin a La Ing. De Petrleo Profesor: Emilio Fagundez

Valencia, Junio 2012

Introduccin

Arenas Bituminosas Las arenas de alquitrn, conocidas tambin como arenas bituminosas, arenas de petrleo, arenas petrolferas, arenas aceiteras y en Venezuela como petrleo crudo extra pesado, son una combinacin de arcilla, arena, agua, y bitumen. De las arenas de petrolferas se extrae un bitumen similar al petrleo el cual es convertido en un petrleo crudo sinttico o refinado directamente por refineras especializadas para obtener productos del petrleo. El petrleo convencional es extrado por medio de pozos mientras que los depsitos de arenas bituminosas son extrados usando tcnicas de seccionamiento de minera superficial, o se les hace fluir hacia pozos por medio de tcnicas in situ que reducen la viscosidad del bitumen por medio de vapor y solventes. Se pueden encontrar a poca o intermedia profundidad, pero tambin forman depsitos con mucha profundidad. Las arenas petrolferas se encuentran principalmente en la regin de Athabasca en el norte de Alberta - Canad, y en algunas zonas de Venezuela. El bitumen sirve bsicamente para obtener productos con los derivados del petrleo. Origen Debido a la creciente demanda del petrleo en la dcada de los 60, comenz a usarse una fuente de petrleo alternativa muy rentable, conocida como arena bituminosa o arena de petrleo, que tambin recibe el nombre de arena de alquitrn, en Venezuela es conocido como: petrleo crudo extra pesado. No obstante, el nombre ms apropiado para esta fuente de petrleo es bitumen. Su origen se remonta a hacia millones de aos, la materia orgnica grasa comenz a en convertirse en cadenas de molculas de hidrocarbono inmediatamente despus de la sedimentacin, con la ayuda de los microbios. Con el tiempo y atreves de procesos geolgicos que aumentaron la profundidad, la temperatura y la presin, el material orgnico se transform en depsitos de petrleo, gas y bitumen. De este ltimo se cree que existe de 1,7 hasta 2,5 billones de barriles de petrleo atrapados en las arenas de petrleo, pero algunos grupos de la industria y grandes organizaciones estn en desacuerdo con esta afirmacin. En la actualidad Canad es el nico pas que cuenta con una gran industria comercial de arena bituminosa, en las reas de Athabasca, Peace River y

Wabasca, al noroeste de la provincia de Alberta, en Canad, se encuentra un depsito enorme de Bitumen o Arena Bituminosa. Las Arenas Bituminosas de Canad , cuya apariencia, aroma y textura son similares al del asfalto fresco que se usa para la construccin de caminos, parecen ser los restos de grasa de algas marinas y otras plantas acuticas que a causa de los sedimentos quedaron enterradas hace millones de aos. Los gelogos calculan que los depsitos de arena bituminosa de Canad contiene ms de un trilln de barriles de bitumen, o aproximadamente el 85% de la reserva mundial total. Composicin Las arenas bituminosas son compuestos de arena, arcilla, agua y bitumen. El bitumen es una forma de presentacin del petrleo, muy densa y viscosa, llegando incluso a presentarse en forma slida (shale oil o pizarra bituminosa). El producto que se obtiene de las arenas bituminosas tiene una composicin promedio de 83,2% de carbono, 10,4% de hidrgeno, 0,94% de oxgeno, 0,36% de nitrgeno y 4,8% de azufre. A simple vista podemos decir que es una mezcla muy rica en carbono, pobre en hidrgeno y con un alto contenido en azufre, respecto al resto de crudos. Por eso es tan viscoso y con tan alta densidad, al representar el carbono gran parte de su composicin y estando ste en cadenas hidrocarbonadas muy largas. Normalmente su densidad se encuentra por debajo de los 10 grados API, mientras que la densidad de los crudos ms convencionales se encuentra entre los 30 y los 40. Su viscosidad es tan alta que no son capaces de fluir por s solos, alcanzando los 10000 cPo (centipoises), comparndola con la viscosidad de los crudos convencionales que es de unos 5 cPo. Mtodos de Extraccin Minera de Superficie: Este mtodo es aplicable en los casos en los que el estrato o bolsa de bitumen est a una profundidad que permita el movimiento del terreno, normalmente entre 40 y 60 metros de profundidad. Las arenas se extraen mediante excavadoras y se transportan en camiones para su posterior tratado o refinado.

Posteriormente a la extraccin, las arenas son tratadas con una disolucin de agua y sosa custica (hidrxido de sodio, NaOH) en un proceso de agitacin. La arena sedimenta en el agua y el petrleo flota en la superficie. CHOPS (Cold Heavy Oil Production With Sand O Cold Flow): ste mtodo solo es aplicable cuando el crudo es lo suficientemente fluido. Consiste en desplazar grandes masas de arena para que el crudo cercano pase a ocupar su lugar y poder extraerlo mediante pozos. Una de las ventajas del cold flow es que es ms barato que la extraccin mediante minera de superficie, pero la recuperacin del crudo es menor, en torno a un 5 o un 6%. Otro de los inconvenientes sera el almacenaje de las arenas movidas, aunque puede solucionarse emplendolas en pavimentacin o almacenndolas en cavidades salinas. CSS (Cyclic Steam Stimulation O Inyeccin De Vapor): ste mtodo se lleva utilizando desde los aos 50 en la industria convencional del petrleo. Consiste en inyectar vapor a temperaturas que oscilan entre los 300 y los 400C en periodos de semanas o meses (dependiendo de la viscosidad del crudo, de la produccin que se quiera, etc.), cuando ha pasado el periodo de tiempo necesario, se perfora un pozo para que el calor empape la formacin rocosa. Finalmente el petrleo se extrae mediante bombeo de forma convencional. El proceso es cclico, cuando el bombeo ya no es suficiente, se vuelve a inyectar el vapor y se vuelve a comenzar el ciclo: inyeccin, calor, bombeo. Con este proceso se recupera entre el 20 y el 25% del crudo, aunque el coste de inyectar el vapor es muy alto. SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage): El proceso consiste en perforar dos pozos horizontales en la zona de las arenas bituminosas, uno en el fondo de la formacin rocosa y otros aproximadamente 5 metros por encima, normalmente en un yacimiento se perforan varios pares de pozos. El vapor se inyecta por el pozo superior, el cual hace que el bitumen se disuelva y pueda fluir por el pozo inferior y ser bombeado hasta la superficie.

El SAGD tiene la ventaja de que es ms barato que el CSS y permite una recuperacin del crudo del 60%. Es un proceso en fase de desarrollo y tiene otras aplicaciones en la industria energtica.

VAPEX (Vapor Extraction Process ): Es similar al SAGD, pero en lugar de vapor lo que se inyecta al yacimiento son disolventes. ste mtodo tiene la ventaja de que es ms eficiente energticamente hablando, ya que no se necesita un vapor calentado y, por lo tanto, no hay prdidas energticas por calor, adems de que se mejora la calidad del crudo antes de su extraccin. THAI (Toe to Heel Air Injection): Es un proceso totalmente nuevo que consiste en la combinacin de un pozo vertical por el que se inyecta aire y un pozo horizontal por el que se extrae el crudo. Consiste en quemar una parte del crudo que existe en el yacimiento, creando una pared de calor con el resto del crudo, que se reblandece y se hace ms fcil de extraer; adems de que la combustin selectiva permite obtener un crudo de mejor calidad y ms ligero sin tratamientos posteriores a la extraccin. Es muy difcil controlar la combustin de un yacimiento y por ello ste mtodo no es muy utilizado. Una Extraccin Ms Eficiente Un consorcio de empresas con sede en Alberta, ha conseguido desarrollar un nuevo mtodo para la extraccin del betn que podra producir ms del doble de la cantidad de petrleo que se extrae en la actualidad, a la vez que reducira las emisiones en un 85%. El proceso de N-Solv necesita menos energa que los mtodos de bombeo tradicionales gracias al uso de un solvente (propano) en vez de vapor de agua para liberar el betn y sacarlo a la superficie. Esto se debe a que el propano solo necesita calentarse hasta temperaturas de unos 50C, y adems puede reutilizarse una vez realizada la extraccin, que en este caso necesita un menor refinado para fluir por los oleoductos gracias a que los materiales ms pesados permanecen bajo tierra.

Adems, como el nuevo mtodo requiere menos energa, el producto final debera resultar tambin ms barato.Desde N-Solv aseguran que utilizando este sistema podran conseguir unos precios de 30 o 40 dlares por barril, mientras que ahora ronda los 50 o 60. Por el momento el mtodo slo ha sido probado en laboratorio, pero ya se encuentra en marcha un proyecto piloto con un coste de 60 millones de dlares que podra producir hasta 500 barriles de petrleo al da. Procesamiento De La Arena Bituminosa El proceso de extraccin de la arena bituminosa comienza con la remocin de la forestacin original, la capa de suelo orgnico y el subsuelo. Las capas de suelo y subsuelo de arcilla y arena rida cargadas de agua se apartan cuidadosamente y se conservan para volver a colocarse en su lugar original y recrear el contorno topogrfico una vez que se extrae el depsito de bitumen. La arena bituminosa tiene un espesor de 40 a 60 metros, y se sita sobre una formacin plana de piedra caliza. Despus de la excavacin, se aaden agua y soda custica a la arena bituminosa, y este producto se traslada hasta el emplazamiento de extraccin, donde se lo agita y se le inyectan burbujas de aire para que el petrleo negro suba hasta la superficie y pueda retirarse. Luego, el bitumen se somete a procesos de refinamiento que producen un