FUENTES DE GAS NATURAL El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos. Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49% de CO2. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural. Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgánicos animales, etc.). El gas obtenido así se llama biogás. Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO2) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición. Si el gas fuese criogénicamente licuado para su almacenamiento, el dióxido de carbono (CO2) solidificaría interfiriendo con el proceso criogénico. El CO2 puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945. El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural. Elvapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosión y olores perniciosos, así como para reducir las emisiones de compuestos causantes de lluvia ácida. La detección y la medición de H2S se pueden realizar con los métodos ASTM D2385 o ASTM D 2725. Para uso doméstico, al igual que al butano, se le añaden trazas de compuestos de la familia de los mercaptanos entre ellos el metil-mercaptano, para que sea fácil detectar una fuga de gas y evitar su ignición espontánea.
¿COMO SE FORMA UN GAS NATURAL? Teoría Inorgánica: Explica el origen de estos hidrocarburos gracias a la combinación de elementos químicos como el carbono y el hidrógeno sometidos a altas temperaturas y presiones, ubicados en capas muy profundas de la tierra. Teoría Orgánica: Según esta teoría, el petróleo y el gas natural se han formado por la transformación de la materia orgánica vegetal y animal, cuya estructura
molecular ha sufrido alteraciones por efecto de altas temperaturas, acción de bacterias y microrganismos, altas presiones en el subsuelo y otros agentes a lo largo de millones de años. Esta teoría es la más aceptada actualmente. El proceso completo de transformación, mediante el cual la materia orgánica se convierte en hidrocarburos, no se conoce, ya que no es posible reproducir en un laboratorio los millones de años que se requieren para transformar la materia orgánica en petróleo y gas natural. Trampas de Hidrocarburos El gas natural al igual que el petróleo se encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras geológicas denominadas trampas. Dentro de éstas, los hidrocarburos (o el gas) están contenidos en una roca porosa (o con espacios porosos) que se llama roca yacimiento. La trampa de hidrocarburos es una condición geológica de las rocas del subsuelo que permite la acumulación del petróleo o del gas natural. Las trampas pueden ser de origen estructural (pliegues y fallas) o estratigráfico (lentes, acuñamientos de rocas porosas contra rocas no porosas denominadas rocas sellos). Toda trampa presenta como característica principal una roca de yacimiento, limitada en su tope y base por una roca sello, que impide que los hidrocarburos acumulados puedan escapar. Aunque generalmente se encuentra asociado al petróleo, existen yacimientos donde el principal producto es el gas y a los cuales se les denomina yacimientos gasíferos. Tipos de Trampas: Las trampas de hidrocarburos se clasifican en: Trampas Estructurales: Son aquellas constituidas por la deformación de los estratos del subsuelo, causada por fallas (fracturas con desplazamiento) y plegamientos.
Trampas Estratigráficas: Son aquellas originadas por cambios laterales y verticales en la porosidad de la roca. Se forman generalmente cuando ha desaparecido la continuidad de una roca porosa.
Trampas Mixtas: Son aquellas originadas por una combinación de pliegues y/o fallas con cambios de porosidad de las rocas.
De acuerdo con los volúmenes de gas o petróleo que contienen los yacimientos se denominan:
Yacimientos de Petróleo: En éstos el petróleo es el producto dominante y el gas está como producto secundario disuelto en cantidades que dependen de la presión y la temperatura del yacimiento. Reciben el nombre de yacimientos saturados* cuando el petróleo no acepta más gas en solución bajo las condiciones de temperaturas y presión existentes, lo que ocasiona que cualquier exceso de gas se desplace hacia la parte superior de la estructura, lo que forma una capa de gas sobre el petróleo. En yacimientos de petróleos no saturados también se desarrolla la capa de gas por los vapores que se desprenden en el yacimiento al descender la presión. La mayor parte del gas natural producido en Venezuela hoy en día, proviene de yacimientos de gas en solución.
Yacimientos de Gas-Petróleo: Son aquellas acumulaciones de petróleo que tienen una capa de gas en la parte más alta de la trampa. La presión ejercida por la capa de gas sobre la del petróleo es uno de los mecanismos que contribuye al flujo natural del petróleo hacia la superficie a través de los pozos. Cuando baja la presión y el petróleo ya no puede subir espontáneamente, puede inyectarse gas desde la superficie a la capa de gas del yacimiento, aumentando la presión y recuperando volúmenes adicionales de petróleo.
¿Cómo se puede encontrar un Yacimiento? Cuando hay probabilidades de que en subsuelo existan acumulaciones de petróleo o gas natural, se sigue una serie de pasos, con la finalidad de ubicar el sitio con mayores posibilidades de comprobarlas y posteriormente de extraerlas. El principal trabajo del geólogo consiste en descubrir las condiciones bajo las cuales se acumulan en gas y el petróleo; para ello recurre a diferentes métodos de exploración, siendo los más importantes:
Métodos Geológicos: Consisten en estudiar las rocas superficiales buscando indicaciones directas como menes o manaderos de petróleo, asfalta y gas; y aplicar la geología de superficie para verificar la existencia de rocas asociadas al origen y almacenamiento de hidrocarburos, e interpretar la existen de trampas en el suelo mediante la observación y medición de sus efectos en el terreno. Con este fin también se utilizan las fotografías aéreas. Los estudios de geología de superficie requieren un levantamiento topográfico previo con el cual se obtiene un mapa de relieve. Sobre este mapa, los geólogos grafican los datos adquiridos y a partir de éstos interpretan el subsuelo y sus posibilidades petrolíferas.
Método Gravimétrico: Mide las variaciones de la fuerza gravitacional en función de las densidades de las rocas.
Método Magnético: Registra las variaciones locales del campo magnético y según esto, puede determinarse la distribución de las rocas que contienen diferentes propiedades magnéticas.
Método Sísmico de Reflexión: Mide las propiedades de las rocas para transmitir las ondas acústicas provenientes de un detonante, las cuales viajan más rápido en rocas duras y compactas que en rocas blandas.
¿Dónde se encuentra el Gas Natural? El petróleo y el gas natural no se consiguen en las capas del subsuelo en forma de lagos, bolsas o ríos; están contenidos en los espacios porosos de ciertas y determinadas rocas. La existencia de estos estratos rocosos de hidrocarburos es escasa y determinar dónde se encuentran es la tarea fundamental de profesionales geólogos y geofísicos. Fue descubierto en Estados Unidos a principios del siglo XVII, aunque se tiene la certeza de que fue conocido en otras partes del mundo muchos siglos antes. De cientos de campos productores de hidrocarburos que se analizan, los investigadores han llegado a la conclusión de que hacen falta las siguientes condiciones para que se de una acumulación de gas o petróleo:
Roca Madre: el material del cual se forma.
Migración: movimiento de hidrocarburos de la roca madre a la roca recipiente, siguiendo vías de porosidad y permeabilidad que permitan su movimiento.
Sincronización Geológica: para permitir que exista la trampa para el momento en que ocurra la migración. El gas natural se encuentra en los yacimientos acompañado de otros
hidrocarburos, que se aprovechan en los procesos de extracción y en el procesamiento de los productos principales. Es por ello que dependiendo de que producto los acompañe, se les denomina gas seco o gas húmedo. Si el gas en los yacimientos contiene propano, butano y fracciones más pesadas en cantidad suficiente, se le denomina gas húmedo, y si es mayormente gas metano, se le denomina gas seco.
Esta clasificación se debe a los cambios orgánicos que tienen lugar en los yacimientos y que dan como resultado otros derivados líquidos, con niveles de ebullición tan altos como el de la gasolina y una clasificación bien elevada de gases para utilización tanto industrial como doméstico. Además, la definición con estos tipos de gas se deduce del tipo de pozo de los cuales se extrae, toda vez que dependiendo de sus componentes principales, se dirá que es seco o húmedo.
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CUNORI Lic. Renato Gonzales GEOGRAFIA
“FUENTES DE GAS NATURAL”
Keneth Obed Rodas Linares
201146031 Fecha 25/07/12