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La Energía y el Cambio Climático Mundial: Estudio de caso
El Yacimiento Weyburn—Recuperación mejorada del petróleo

Yacimiento Weyburn

l yacimiento Weyburn, operado por Encana, la mayor compañía petrolera de Canadá, se encuentra a 130 kilómetros al sudeste de la ciudad de Regina en la provincia de Saskatchewan. El yacimiento de Weyburn fue descubierto en 1954 con aproximadamente 1.400 millones de barriles de petróleo original. La producción de petróleo comenzó en 1955 y creció a casi 31.500 barriles de petróleo por día en 1963. A partir de 1964 se bombeaba agua en los pozos de inyección. Para 1966 la producción trepó a casi 47.200 barriles por día. Durante los siguientes 20 años, la producción disminuyó de manera estable, reduciéndose a sólo 9.400 barriles por día. Se perforaron pozos adicionales verticales y horizontales. Esto aumentó la producción a aproximadamente 22.000 barriles por día.

Para el año 1998, se habían producido casi 330 millones de barriles de petróleo. Esto representaba aproximadamente el 23% del petróleo en la reserva. La producción nuevamente estaba disminuyendo con rapidez. Se pronóstico que, a menos que se pudiera encontrar una nueva solución para la recuperación mejorada del petróleo, la producción total no sería más de 350 millones de barriles, apenas el 25% del petróleo original en el lugar.

Producción del yacimiento

La Planta Great Plains Synfuels

Para fomentar el desarrollo de fuentes alternativas de combustible, el gobierno de Estados Unidos apoyó la construcción de la planta Great Plains Synfuels cerca de Beulah, en Dakota del Norte. Las operaciones comerciales comenzaron en 1984. El objetivo era producir metano (CH4) a partir del carbón. Todos los días, más de 16.000 toneladas de carbón lignito molido ingresa a los “gasificadores” donde se mezcla con el vapor y el oxígeno y luego se quema parcialmente a una temperatura de 1200 ºC (2200 ºF). Esto descompone el carbón para producir una mezcla de gases. El gas es refrigerado para condensar alquitrán, agua y otras impurezas. Luego atraviesa metanol a -70 °C (-94 °F). Esto separa el Gas Natural Sintético (SNG, por su sigla en inglés) –principalmente metano CH4—de otros compuestos –principalmente dióxido de carbono (CO2).

La producción diaria es de 3.050 toneladas de SNG, que llega a los clientes a través de las tuberías de gas, y 13.000 toneladas de gas residual, del cual un 96% es CO2. Muchas plantas Synfuels liberan su gas residual a la atmósfera, contribuyendo al efecto invernadero y al calentamiento global. El gas residual de la planta Great Plains ingresa a una tubería de 330 (205 millas) km hacia Weyburn, donde no sólo es eliminado de manera segura sino que además contribuye a producir más petróleo.

La Operación de Recuperación Mejorada de Petróleo de Weyburn de CO2

En 1997, la Dakota Gasification Company (DGC) aceptó enviar todo el gas residual (96% de CO2) de su Planta Great Plains Synfuels a través de una tubería hacia el yacimiento de Weyburn.

Pozo de grilla de puntos de Weyburn

La entrega del primer CO2 a Weyburn comenzó en septiembre de 2000. El gas de la tubería se encuentra a muy alta presión (aproximadamente 152 bar), que lo convierte en un líquido súper crítico. Los líquidos súper críticos son gases que están bajo presiones tales que la etapa de vapor (gas) se vuelve tan densa como la fase líquida. Los líquidos súper críticos tienen alta densidad, pero fluyen fácilmente como gases, de manera que son ideales para ser transportados en las tuberías. El yacimiento Weyburn tiene un total de 720 pozos. Los pozos verticales se perforaron con un patrón de grilla de “9 puntos” (ocho pozos de producción en un cuadrado alrededor de un pozo de inyección) y habitualmente con un espacio de aproximadamente 150 metros (500 pies). El CO2 a alta presión se bombea hacia los 37 pozos de inyección, ayudando al petróleo a fluir hacia los 145 pozos productores activos.

El nivel de pureza del CO2 suministrado es ideal para utilizarlo en la Recuperación Mejorada del Petróleo (EOR). Esto se debe a que el CO2 se disuelve con más facilidad en petróleo cuando existen pequeñas impurezas presentes. El sulfuro de hidrógeno (H2S), que conforma el 2,5% del gas de inyección, es particularmente beneficioso para ayudar al CO2 a mezclarse con el petróleo.

Cuando el líquido súper crítico de CO2 es bombeado a alta presión en la reserva, el CO2 se mezcla con el petróleo, expandiéndolo y volviéndolo menos viscoso. La expansión impulsa el petróleo fuera de los poros en las rocas, para que pueda fluir con más facilidad. Se bombea el agua en los pozos de inyección, alternando con CO2 para empujar el petróleo liberado hacia los pozos productores. Un poco del CO2 retorna a los pozos productores. Esto es reciclado, comprimido y reinyectado junto con el gas de la tubería.

Se prevé que la operación de EOR CO2 permitirá producir 130 millones de barriles de petróleo adicionales, ampliando la vida comercial del yacimiento en aproximadamente 25 años. También se anticipa que cerca de 20 millones de toneladas de CO2 se inyectarán y se mantendrán almacenadas permanentemente a 1.400 m (4.600 pies) debajo de la tierra durante la duración de este proyecto. Existe un interés mundial en esta prueba de viabilidad de almacenamiento subterráneo para la reducción a gran escala de las emisiones de CO2 a la atmósfera. El proyecto de Almacenamiento y Control del CO2 está financiado por diversas compañías de electricidad internacionales, los gobiernos de Estados Unidos y Canadá y la Unión Europea. La principal inquietud es saber si el CO2 se mantendrá en su lugar.

Recuperación mejorada

Weyburn es un excelente sitio de prueba porque, desde 1955, se han realizado pruebas geológicas exhaustivas y se han guardado los resultados. Existen muestras de núcleos de roca de 1.200 excavaciones, además de un análisis sísmico para un período de tiempo y registros de excavación. Los investigadores también están tomando muestras de las reservas de agua subterráneas para detectar fugas de CO2 en los pozos. Hasta ahora no se han detectado fugas y ningún gas ha escapado a la superficie. El gobierno canadiense cree que el almacenamiento subterráneo profundo de CO2 contribuirá a lograr sus metas establecidas en el Protocolo de Kyoto de 1997, que exige una reducción en las emisiones de gas de invernadero en un promedio del 5% entre 2008 y 2012. En el caso de Weyburn, el CO2 proviene de carbón que salió debajo de la tierra, así que efectivamente se lo coloca nuevamente en el lugar de donde fue obtenido.

Otro proyecto de captura y almacenamiento de CO2 actualmente en desarrollo está en el yacimiento Sleipner en el Mar del Norte.


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