\~~~I UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO
FACULTAD DE INGENIERA
"APLICACIN DEL ASEGURAMIENTO DE FLUJO EN AGUAS PROFUNDAS"
T E s I s QUE PARA OBTENER EL TTULO DE:
INGENIERA PETROLERA P R E S E N T A:
YATZIL CLAUDIAN VELASCO IBAEZ
DIRECTOR DE TESIS: M.1. FELIPE DE JESS LUCERO ARANDA
MXIco D.F. CIUDAD UNIVERSITARIA. NOVIEMBRE 2011
A dios
Por brindarme salud, fortaleza y sabidura, por no abandonarme en
momentos difciles y guiar cada una de mis metas.
A mis padres
Guadalupe Ibaez Snchez y Vctor M. Velasco Martnez por su amor, apoyo
y confianza que me hizo realizar las dos metas ms importantes de mi vida, la
culminacin de mi carrera profesional y el lograr que se sientan orgullosos de
esta persona que tanto los ama.
A mis abuelos
Josefina Snchez y Jess Ibaez, quienes han sido mis segundos padres y de quienes he recibido su constante apoyo y amor, gracias por ensearme a luchar por mis metas, no olviden que este logro tambin es suyo e inspirado en ustedes.
A mi hermana
Xanat, mi hermanita que amo y adoro, quien me ha acompaado en
momentos difciles y alegres, a quien admiro y respeto, no olvides que
siempre me tienes.
A mi familia
A mis tos; Gicho, Chapis, Rito, Lulis, Rocio, Angy, Lino, Ger y Vero, de
quienes he recibido mucho cario, gracias por sus consejos, regaos y apoyo,
gracias por creer siempre en m.
A mis primos que para m son como hermanos; Betty, Yamil, Zamy, Kimy,
Linito, Cucho, Hannis, Jean, Aless e Itza, no olviden que los sueos se hacen
realidad siempre y cuando uno luche por ellos, nada es imposible y todo lo
que se propongan lo pueden lograr, siempre estar ah para brindarles mi
cario y apoyo.
A Carlos Adair Sandoval Manrquez, quien en este tiempo me ha brindado su
compaa, amor y confianza para lograr la finalizacin de este trabajo, gracias
por ensearme nuevas cosas y por hacerme madurar otras, te amo mucho
papy y espero que nuestra historia se siga escribiendo, as como agradezco a
tu familia su cario y apoyo.
A mis amigos
Saulo, Kary, Maguie, Kike Moran, Gervy, Tacho, Barrn, Foncho, Davis y
Ral, con quienes compart momentos inolvidables en la universidad, gracias
a todos por su compaa y amistad.
Ivn Durn Atilano por el cario y apoyo incondicional, gracias por impulsar
a que finalizara mi carrera, gracias por ser mi mejor compaero en clase y mi
mejor amigo en la vida, por tus consejos y regaos, tu bien sabes cunto te
estimo.
A mi director de tesis el M.I. Felipe de Jess Lucero Aranda
Por su direccin, apoyo y confianza, gracias maestro por su tiempo y
consejos para finalizar esta tesis.
A mis sinodales
Dr. Rafael Rodrguez Nieto, Ing. Israel Castro Herrera, M.I. Toms Prez
Garca y a la Dra. Rocio G. de la Torre Snchez, por su tiempo y apoyo en la
revisin de este trabajo.
A la UNAM
A la Universidad Nacional Autnoma de Mxico que fue mi segunda casa,
gracias a la Facultad de Ingeniera en donde viv la etapa ms importante de
mi vida, mi formacin como profesionista.
"Nunca consideres el estudio como una obligacin, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber".
Albert Einstein
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
NDICE
INTRODUCCIN
Lista de figuras y tablas
CAPTULO 1 AGUAS PROFUNDAS
1.1 Definicin de aguas profundas
1.2 Importancia de realizar operaciones en aguas profundas
1.3 rea conformada en aguas profundas para Mxico
1.4 Situacin mundial en aguas profundas
1.5 Situacin de Mxico en aguas profundas
1.6 Aguas ultraprofundas
1.6.1 Localizacin de aguas ultraprofundas en el mundo
1.6.2 Historia sobre actividades en aguas ultraprofundas
Lista de figuras y tablas
CAPTULO 2 INSTALACIONES DE PRODUCCIN SUBMARINA EN AGUAS PROFUNDAS
2.1 Instalaciones de produccin submarina
2.2 Proceso del sistema de produccin submarina
2.3 Consideraciones para el diseo y seleccin del sistema de produccin
submarina
2.3.1 Consideraciones fsico-ambientales
2.3.2 Frentes fros
2.3.3 Ciclones tropicales
2.3.4 Condiciones geogrficas
2.3.5 Condiciones por tirante de agua
2.4 Estructuras de superficie
2.4.1 Estructuras apoyadas o ancladas verticalmente en el lecho marino
2.4.2 Sistemas flotantes de produccin
2.5 Riser
2.6 Arquitectura submarina
2.6.1 Cabezal submarino
2.6.2 rboles de produccin submarino
2.6.3 Jumper
1
6
7
7
9
10
13
31
34
35
36
43
46
46
47
49
49
52
52
54
55
55
55
60
64
66
66
67
70
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
2.6.4 Manifolds
2.7 Lneas umbilicales
SDU y UTA
2.8 Lneas de flujo
2.9 ROVS
Lista de figuras y tablas
CAPTULO 3 ASEGURAMIENTO DE FLUJO
Aseguramiento de la produccin submarina
3.1 Aseguramiento de flujo
3.1.1 Importancia del anlisis de muestras y modelos
3.1.2 Definicin del Aseguramiento de Flujo
3.1.3 Objetivo del Aseguramiento de Flujo
3.1.4 Importancia del Aseguramiento de Flujo
3.1.5 Caractersticas que se consideran en el Aseguramiento de Flujo
3.1.6 Factores que afecta el Aseguramiento de Flujo en el sistema de
produccin
Asfaltenos
Control de arenas/erosin
Parafinas
Hidratos
Incrustaciones
Bacheo
Corrosin
Emulsin
Espumas
3.2 Refuerzo del flujo
3.2.1 Sistemas artificiales de produccin
Bombeo neumtico continuo
Bombeo electrocentrfugo sumergido
3.2.2 Bombas de refuerzo multifsicas submarinas
3.3 Vigilancia del flujo
3.3.1 Medidores de flujo
71
75
76
77
78
80
83
83
85
86
88
89
90
91
92
93
96
98
103
110
115
117
120
122
123
124
126
130
136
138
139
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
3.3.2 Obstculos en la vigilancia del flujo
Lista de figuras y tablas
CAPTULO 4 ESTRATEGIAS PARA EL ASEGURAMIENTO DE FLUJO
4.1 Qu son las estrategias para el Aseguramiento de Flujo?
4.2 Objetivo de las estrategias para el Aseguramiento de Flujo
4.3 Clasificacin de las estrategias para el Aseguramiento de Flujo
4.3.1 Manejo trmico
Aislamiento trmico
Tuberas con aislamiento al vaco (VIT)
Calentamiento elctrico
Circulacin de fluidos calientes
4.3.2 Manejo con tratamientos qumicos
Inhibidores de hidratos
Inhibidores de ceras
Inhibidores de asfaltenos
Inhibidores de incrustaciones
Inhibidores de corrosin
4.3.3 Remediacin mecnica
Lista de figuras y tablas
CAPTULO 5 APLICACIN DEL ASEGURAMIENTO DE FLUJO
5.1 Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en el Golfo de Mxico
5.1.1 Na Kika
5.1.2 The King
5.2 Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en el Congo
Azurita
5.3 Campos con sistemas de produccin para aceites pesados
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Brasil
Parque das Conchas
Jubarte
Lista de figuras y tablas
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
REFERENCIAS
140
142
145
146
147
147
147
148
154
155
158
160
162
165
167
168
170
171
175
176
177
177
191
200
200
213
214
215
225
236
239
243
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
BIBLIOGRAFA
GLOSARIO
NOMENCLATURA
246
254
260
APLICACIN DEL ASEGURAMIENTO DE FLUJO EN AGUAS PROFUNDAS
INTRODUCCIN
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
1 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
INTRODUCCIN
La explotacin de hidrocarburos durante muchos aos ha sido el motor de la
economa en Mxico, por lo cual se debe fortalecer la infraestructura productiva y
de operaciones que permita proveer la cantidad necesaria de petrleo para
satisfacer la demanda de consumo de energa.
Las actividades para extraer petrleo ya no son econmicas ni viables para
desarrollar proyectos que permitan incrementar la produccin; los campos que
aportaban cantidades considerables de aceite y gas estn en etapa de
declinacin. Cantarell tuvo un promedio de 508,000 barriles de petrleo diarios a
inicios del 2010; esto implica una reduccin alrededor de 1,051,000 barriles de
petrleo por da si se compara con la produccin promedio en el periodo 2000-
20101. Ku-Maloob-Zaap (ver Figura I-1) mantuvo una produccin constante pero
una tasa de crecimiento muy baja; registr una produccin de 829,000 barriles
diarios en el 2010 y la extraccin de crudo podra comenzar a declinar en unos 5
aos1, otro proyecto en el que se tena esperanza es en el activo Aceite Terciario
del Golfo, conocido como Chicontepec, en el que se ha tenido enormes
inversiones para incrementar la produccin y volumen de reservas, sin embargo
no ha dado los rendimientos esperados dadas las dificultades presentadas en la
explotacin y recuperacin de hidrocarburos.
Figura I-1 Plataforma PB-ZAAP-C.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
2 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
A casi dos aos de trabajo la produccin proveniente del proyecto Chicontepec ha
registrado un promedio de 33,000 barriles diarios, cuando a inicios de 2009 se
pronosticaba obtener aproximadamente 60,000 barriles diarios para el 2017, es
decir se esperaba obtener el doble de la produccin en los prximos 7 aos; en
agosto de 2010 Petrleos Mexicanos anunci que el proyecto Chicontepec
producir 60 por ciento menos a lo previsto, por lo cual es necesario realizar la
exploracin de nuevos yacimientos.1
Durante los primeros ocho meses del ao 2010 la produccin promedio de crudo
que Pemex mantuvo fue de 2,585,000 barriles diarios, de los cuales el 56 por
ciento se trata de crudo pesado y el 76 por ciento del aceite proviene de las
regiones marinas del Golfo de Mxico, con dicha informacin se logra observar
con la produccin requerida y la zona con mayor actividad de explotacin
petrolera en Mxico. 2
La demanda de recursos energticos va ligada con la estimacin de crecimiento
de la poblacin mundial; por ello es fundamental el desarrollo de estrategias
energticas de todos los pases, ya que los recursos naturales para generar
energa a travs de hidrocarburos no solo se limitan a la cantidad que se
encuentra almacenada en yacimientos, si no a los costos requeridos para extraer y
producir la mayor cantidad de estos; sin embargo la infraestructura de produccin
con la que hoy se cuenta no permitir satisfacer la demanda, se requieren nuevos
procesos que optimicen los trabajos de explotacin e incrementar el volumen de
reservas trabajando en la exploracin de nuevas reas.
En la actualidad pases como Brasil, Nigeria y Estados Unidos de Amrica por
nombrar algunos, han enfrentado el reto de dirigir sus operaciones de exploracin
y explotacin en aguas profundas. Se ha determinado gracias al estudio de estas
zonas que una gran cantidad de hidrocarburos se encuentran almacenados en
yacimientos que tienen ms de 500 metros de tirante de agua (distancia entre la
superficie y el lecho marino), donde el reto principal son las condiciones
ambientales a las que son expuestos el equipo de perforacin y produccin.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
3 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Mxico tiene 5 campos explorados en reas con tirantes de aguas profundas y se
ha creado la Unidad Especializada en Aguas Profundas de Petrleos Mexicanos,
donde se pretende estudiar el potencial de explotar alrededor de 575,000
kilmetros cuadrados; donde se estima que existen numerosos campos en el rea
conocida como el Golfo de Mxico, ya que se define como la regin de mayor
potencial petrolero con un recurso prospectivo de 29,500 millones de barriles de
petrleo crudo equivalente, lo que representa un 56 por ciento del recurso total del
pas3. Solo que las condiciones bajo las que se realizan operaciones en tirantes de
aguas profundas representa desarrollar nuevas tecnologas y mejorar los procesos
de explotacin con equipos que soporten las condiciones ambientales a las que
sern sometidos.
Las operaciones en aguas profundas requieren un gran trabajo que inicia desde la
exploracin hasta la optimizacin de la mxima recuperacin disponible de
hidrocarburos; por ello la tecnologa, materiales requeridos y equipo que realiza
actividades en tirantes de aguas profundas requiere altos costos para su
adquisicin y operacin debido a la disponibilidad de los equipos que se
encuentran en el mercado, estas actividades a nivel internacional han permitido
que la demanda por adquirir nuevas herramientas y desarrollar mejores mtodos
de explotacin sea una opcin que facilite llevar a cabo las operaciones bajo
estas condiciones. El desarrollo de campos implica numerosos riesgos y altos
costos operacionales en zonas de potencial explotable, as que debe encontrarse
la forma adecuada para obtener el mayor beneficio econmico y seguro para la
produccin de hidrocarburos.
El aseguramiento de la produccin se extiende desde el yacimiento hasta el flujo
ascendente a travs de las tuberas de produccin; por ello las bajas
temperaturas, altas presiones y las extensas distancias de lneas de empalme
hacen que se realicen trabajos especializados en predicciones, modelados de
flujo, anlisis de fluidos, refuerzo del flujo, medicin, vigilancia y control de la
produccin, todo esto para proveer un enfoque multidisciplinario que trabaje en
conjunto y permita optimizar la produccin de fluidos que proviene de campos
submarinos con tirantes de agua mayores a los 500 metros7.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
4 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El aseguramiento de la produccin submarina puede dividirse en tres funciones
relacionadas entre s:
Aseguramiento de flujo.
Refuerzo del flujo.
Vigilancia del flujo.
El aseguramiento de flujo es la capacidad de producir econmica y tcnicamente
hidrocarburos del yacimiento durante la vida del campo en cualquier ambiente,
implica el anlisis de muestras de fluidos producidos para determinar el
comportamiento del yacimiento y anticipar los problemas de flujo asociados con su
explotacin, de modo que las instalaciones de produccin puedan ser diseadas y
operadas con el objetivo de evitar o manejar problemas relacionados con el flujo
continuo de hidrocarburos.
El refuerzo del flujo implica el diseo, ubicacin y operacin de los sistemas
artificiales de produccin y las bombas de refuerzo submarinas, que se combinan
para lograr superar las presiones existentes entre el yacimiento y las instalaciones
de produccin en superficie.
La vigilancia del flujo utiliza medidores de flujo submarinos, servicios fijos de
vigilancia y sensores para medir la presin, temperatura, gastos de flujo, y otras
variables que resultan esenciales en lo que respecta al ajuste de operacin de las
bombas, los inyectores qumicos y otros componentes para optimizar el
desempeo de los sistemas de produccin submarina.
Esta tesis se enfoca en presentar una descripcin de lo que es el aseguramiento
del flujo y mostrar la importancia que tiene en el proceso de explotacin de
campos en aguas profundas, as como los retos principales por los que atraviesa
la industria petrolera al operar en este tipo de ambientes.
Tambin se presentan las nuevas tecnologas que se han desarrollado a travs
de estos ltimos 10 aos y se observa la importancia de su uso.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
5 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Se exponen aplicaciones en algunos campos que han enfrentado problemas con
el aseguramiento de flujo en otros pases y que sirven de experiencia para el
desarrollo de proyectos futuros, logrando mejorar las tcnicas y equipos que se
han implementado, as como se presenta el caso del aseguramiento de flujo con
aplicacin en la explotacin de aceites pesados haciendo nfasis en los nuevos
desarrollos tecnolgicos en los sistemas artificiales de produccin para lograr
producir este tipo de aceites.
A travs del anlisis de las aplicaciones en campos se reafirma la importancia del
aseguramiento de flujo, ya que se logra optimizar la produccin y mitigar los
problemas que pueden ser provocados al medio ambiente, tema que hoy en da
es importante para lograr tecnologas que aseguren los procesos de produccin y
contemplen todos los riesgos posibles, ya que la explotacin de yacimientos en
aguas profundas no debe ser una amenaza para el medio ambiente, se deben
implementar nuevas tecnologas que cuenten con medidas ms estrictas de
seguridad.
El estudio del aseguramiento de flujo resulta importante para aplicar y desarrollar
proyectos con novedosas tecnologas, resulta una oportunidad importante para
mejorar los procesos de ingeniera petrolera en nuestro pas, desarrollando reas
en aguas profundas que incrementarn el volumen de reservas de hidrocarburos y
permitir tener sustentabilidad de recursos energticos a travs de su explotacin.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
6 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Lista de figuras y tablas
Figura I-1 Revista GlobalEnergy, Ejemplar Agosto 2010.
APLICACIN DEL ASEGURAMIENTO DE FLUJO EN AGUAS PROFUNDAS
CAPTULO 1
AGUAS
PROFUNDAS
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
7 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
CAPTULO 1
AGUAS PROFUNDAS
La historia de la industria petrolera en Mxico comenz desde 1900, donde la
exploracin y explotacin de hidrocarburos se caracteriz por grandes
descubrimientos de campos petroleros de fcil acceso y alta productividad, por lo
cual las operaciones fueron dirigidas a explotar yacimientos en pozos terrestres o
tirantes de agua someras, se dise la infraestructura para realizar actividades en
estas condiciones y se optimizaron los mtodos para aumentar la recuperacin y
alargar la vida productiva de campos que han sido explotados por ms de 30
aos, sin embargo la operacin en estas zonas no solo resultan las nicas
opciones para satisfacer la demanda de consumo energtico a travs de
hidrocarburos.
1.1 Definicin de aguas profundas
La industria petrolera no cuenta con una clasificacin internacional nica que
defina que debe entenderse por aguas profundas, el pas que ha tenido gran
desarrollo en este mbito, Estados Unidos de Amrica, defina que un campo en
aguas profundas se refera a un tirante de agua mayor a los 300 metros
aproximadamente, lo que hizo que la industria petrolera en Mxico se alineara a
esa definicin durante un periodo de tiempo, unos aos ms tarde cuando
comenz a tener ms auge este tema en el pas, se decidi la siguiente
clasificacin de acuerdo al tirante de agua en el que se realizan operaciones costa
afuera (ver Figura 1-1). 4
Operaciones en aguas someras: Son actividades de exploracin y
explotacin de hidrocarburos en tirantes de agua menores a 500 metros.
Operaciones en aguas profundas: Se refiere a la exploracin y explotacin de
cuencas marinas con tirantes de agua entre 500 y 1500 metros.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
8 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Operaciones en aguas ultraprofundas: Cuando el tirante de agua supera los
1500 metros.
Los tirantes de agua son considerados, distancia entre la superficie y el lecho
marino y en todo este trabajo nos apegaremos a dicha clasificacin, entendiendo
aguas profundas al tirante comprendido entre 500 y 1500 metros.
A nivel mundial la explotacin en aguas profundas comenz en los aos ochenta,
donde se consider que las operaciones realizadas se trataban solo de una etapa
experimental en la que se determinara si a futuro resultara conveniente explotar
estos campos, es decir desde hace ya ms de 20 aos se realizaron programas
de investigacin ssmica para definir mejor las estructuras geolgicas y determinar
localizaciones de alta concentracin de hidrocarburos.
Mxico comenz a inicios de los aos noventa actividades de exploracin en
aguas profundas, elabor un programa exploratorio en el Golfo de Mxico que
llevara a Pemex a perforar pozos con tirantes de agua mayores a los 50 o 60
metros que era el estndar buscando zonas productoras de aceite y gas.
Figura 1-1 Clasificacin de acuerdo al tirante de agua en el que se realizan operaciones costa afuera.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
9 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Era importante iniciar con estudios para determinar las primeras localizaciones
mexicanas en aguas profundas cercanas a la frontera con Estados Unidos de
Amrica y Cuba, ya que exista la necesidad de conocer la extensin en la que se
puede realizar operaciones de extraccin de hidrocarburos y delimitar el rea
fronteriza con otros pases que ya haban iniciado dichas actividades en el Golfo
de Mxico.
1.2 Importancia de realizar operaciones en aguas profundas
Actualmente las reas de inters para aumentar las reservas de hidrocarburos en
todo el mundo van dirigidas hacia las zonas de aguas profundas y ultraprofundas,
en el caso de Mxico las regiones ubicadas en estos tirantes de agua se
conforman por una extensin aproximada de 575,000 kilmetros cuadrados en el
Golfo de Mxico (Figura 1-2), lo que resulta una zona estratgica con gran
potencial para desarrollar proyectos y producir el aceite y gas contenido en dicha
rea, la cual est limitada al norte con Estados Unidos de Amrica y al oriente con
aguas territoriales de Cuba.
Figura 1-2 Descripcin del rea con potencial para explotar hidrocarburos en el Golfo de Mxico.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
10 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
La exploracin y explotacin de campos en aguas profundas en la parte
estadounidense cuenta ya con la participacin de alrededor de 30 compaas
operadoras y a la fecha se han descubierto ms de 190 campos, de los cuales
cerca de 150 se encuentran produciendo hidrocarburos.
Llev ms de 20 aos aproximadamente el descubrir esta rea y EUA ha logrado
alcanzar una produccin alrededor de 1 milln de barriles de aceite y 30 millones
de pies cbicos de gas diarios, operando a travs de compaas que cuentan con
tecnologa que promete en dos aos ms duplicar su produccin.
1.3 rea conformada en aguas profundas para Mxico
Figura 1-3 Mapa que muestra reas de inters para explotar en aguas profundas en el Golfo de Mxico.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
11 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
La zona de aguas profundas ha sido considerada por Petrleos Mexicanos como
la regin de mayor riqueza de hidrocarburos, la explotacin de petrleo en esta
zona cuenta con un recurso prospectivo de 29,500 millones de barriles de petrleo
crudo equivalente (mbpce), lo que representara un 56 por ciento del recurso total
del pas, expertos sealan que no existe informacin cientfica aplicada a la
exploracin petrolera que permita conocer a detalle la localizacin de los sitios
para perforar pozos en aguas profundas del Golfo de Mxico, sin embargo se
busca que los proyectos de exploracin petrolera para perforar pozos vaya dirigido
a zonas de gran potencial de hidrocarburos, en la Figura 1-3 se puede observar
las reas en las que se realizarn actividades de perforacin y explotacin de
campos en aguas profundas y ultraprofundas.
Las reas ms importantes definidas para comenzar actividades en aguas
profundas y ultraprofundas por parte de Mxico son: Cinturn Plegado Perdido,
Oreos, Nancan, Jaca-Patini, Lipax, Holok, Temoa, Han y Nox-Hux, localizadas
frente a las costas de los estados de Tamaulipas y Veracruz.
Los riesgos de trabajo en estas reas varan dependiendo del tirante de agua y el
tipo de aceite, pero permitiran explotar una gran cantidad de hidrocarburos, datos
oficiales reportan que a partir del 2015 existen grandes expectativas de incorporar
produccin proveniente del Golfo de Mxico, que podra aportar un volumen de 13
mil barriles de petrleo. Esta produccin de crudo se convertira en la primera
obtenida a partir de un proyecto de aguas profundas en Mxico, misma que podra
incrementarse a 92 mil barriles de petrleo hacia el 2017.3
En la Tabla 1-1 se mencionan las caractersticas de los prospectos de Pemex en
aguas profundas y ultraprofundas del Golfo de Mxico, refirindose a las 9 reas
de inters ya mencionadas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
12 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El rea correspondiente a Mxico cuenta con yacimientos transfronterizos, es
decir se ha identificado estructuras geolgicas capaces de contener hidrocarburos
tanto en nuestro pas como en la frontera con EUA y Cuba, por ello se describir
brevemente la situacin con estos pases.
Estados Unidos de Amrica Mxico
Estados Unidos de Amrica ha realizado actividades de perforacin de 100 pozos
anuales en los ltimos 10 aos, esto abarcando la zona conocida como rea
Perdido donde se ubican los campos Great White y Trident.
Estas estructuras geolgicas se extienden tanto en territorio mexicano como
estadounidense, cubriendo aproximadamente una superficie de 50 kilmetros
cuadrados a nivel del pozo llamado Wilcox; donde casi 7 kilmetros cuadrados
estn en territorio mexicano, en lo que se conoce como la regin Alaminos 1.
Tabla 1-1 Informacin de los 9 campos para explotar en aguas profundas y ultraprofundas en Mxico.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
13 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Otra estructura importante es la del rea de Magnnimo 1A en la parte mexicana,
que cubre tambin rea del pozo Wilcox con una superficie de 122 kilmetros
cuadrados de los cuales al menos 70 estn en territorio nacional y el resto en EUA
donde se conectan con el campo Great White.
Cuba Mxico
En lo que respecta a Cuba dividi los 112,000 kilmetros cuadrados de rea en el
mar territorial en 59 bloques, de los cuales 24 han sido asignados para su
explotacin a empresas como PDVSA (Venezolana), Sherritt International Corp.
(Canadiense), REPSOL (Espaola) y PETROBRAS (Brasilea).
CUPET, la empresa estatal cubana dedicada a la extraccin, produccin,
refinacin y distribucin de productos petrolferos y derivados, mantiene relaciones
con las compaas petroleras ya mencionadas, trabaja en colaboracin con ellas
e identificaron cinco campos que clasific como de alta calidad en aguas
profundas ubicadas en el Estrecho de Florida, apenas 32 kilmetros al noreste de
La Habana. En el 2006 se tenan firmados 25 contratos y 25 de sus bloques se
encontraban bajo licencia para ser explotados en la cuenca ubicada al norte de
Cuba, su produccin estimada de petrleo resultara ser entre 4.6 y 9.3 mil
millones de barriles de petrleo crudo y entre 9.8 y 21.8 billones de pies cbicos
de gas natural que se esperan producir.
1.4 Situacin mundial en aguas profundas5
La situacin mundial respecto aguas profundas creci un 67 por ciento, reportando
una produccin de 2.3 millones de barriles diarios en el periodo del 2005 al 2008,
en todo el mundo se ubican nueve cuencas importantes que son: el Golfo de
Mxico, Brasil, la cuenca del Delta del Nger en la costa del occidente africano, el
litoral occidental de Australia, el sur del Mar de China, los litorales de Japn e
India; el Mediterrneo y el margen del Atlntico frente a Noruega y norte de
Escocia.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
14 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Los campos registrados en aguas profundas estn distribuidos en 22 pases,
incluyendo Mxico, la zona con mayor concentracin de estos campos se
encuentra ubicada en el Golfo de Mxico donde EUA es el pas con mayor
desarrollo de pozos.
A finales del 2000, el rea del Golfo de Mxico dominaba la produccin de
hidrocarburos en aguas profundas con un 90 por ciento de produccin de aceite y
con el ranking de nuevos recursos descubiertos, Brasil ocupaba el segundo lugar
con una produccin de 75 por ciento de aceite, mientras frica Occidental, con
Angola, Nigeria y Guinea Ecuatorial ocupaban el tercer lugar.
En la Figura 1-4 se observan estas reas que en conjunto se conoce como el
tringulo de oro.
Se requiere una enorme inversin tanto econmica como de tiempo para realizar
proyectos en tirantes de agua mayores a los 500 metros, sin embargo es
indudable que las operaciones en aguas profundas han ofrecido descubrimientos
importantes, incluso de campos gigantes, es decir campos que ofrecen una
produccin de ms de 500 millones de barriles y sorprendentemente de super
gigantes con producciones de ms de 5000 millones de barriles como parecen ser
los descubiertos en los ltimos aos por Brasil.5
Figura 1-4 reas en desarrollo de campos ubicados en aguas profundas en todo el mundo.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
15 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
En seguida se describir la situacin de los principales pases en todo el mundo
que realizan actividades en tirantes de aguas profundas, mencionando las
caractersticas ms importantes y los campos que se han descubierto dentro de su
territorio.
Pases en el continente Africano
Nigeria
Este pas comenz sus primeras licitaciones de bloques en aguas profundas
desde 1990, sin embargo los primeros campos con tirantes de agua mayores a los
500 metros se descubrieron en 1996 e inmediatamente se realizaron desde esa
fecha actividades para desarrollar estos campos.
La produccin se mantuvo inactiva hasta el ao 2003, debido a que las compaas
operadoras esperaron el alza del precio del petrleo para hacer ms rentable los
proyectos en estas reas.
El gobierno de Nigeria tuvo problemas al no recibir ingresos correspondientes de
la explotacin petrolera en 1998, 2000 y 2005 por lo cual revoc las concesiones
otorgadas a las empresas extranjeras que operaban en sus bloques y decidi
realizar la bsqueda con nuevas compaas dispuestas a licitar prometiendo
acelerar los proceso de explotacin y los pagos acordados.
Como se menciono ya, tanto la evaluacin y exploracin de campos en este pas
se realizaron tempranamente sin embargo el inicio de produccin sufri demoras,
ya que los costos asociados a operaciones en reas potenciales eran muy altos y
el precio del aceite no hacia rentable las operaciones.
Las empresas que realizaban actividades en este pas pusieron en actividad
cuatro campos, uno de ellos llamado Bonga, un yacimiento con clasificacin de
campo gigante, ya que el volumen sobre la produccin fue confirmado por 200 mil
barriles de crudo diarios.
Dentro de los proyectos ms recientes se encuentra la planeacin en el 2010 del
campo Usan, bajo la direccin de especialistas de Chevron.
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16 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
En la Tabla 1-2 se mencionarn los principales campos en dicho pas
descubiertos durante el perodo 1996 al 2008.
Angola
Al igual que en Nigeria sus primeros campos en aguas profundas fueron
descubiertos desde los aos noventa, en el 2002 uno de ellos inici operaciones y
los dems se han desarrollado durante el periodo del 2003 al 2008.
Angola podra ser definido como un pas importante debido a los numerosos
proyectos y desarrollo que ha logrado realizar en aguas profundas (ver Tabla 1-3).
Dentro de sus descubrimientos se encuentran tres campos gigantes: Girasol; Saxe
y Batuque, el primero comenz a producir en el 2001 y los otros dos campos
tenan un programa para realizar operaciones en el 2008.
El nmero de campos en este pas ascendi a 30 en el 2008, esta cifra podra
alcanzar el nmero de campos explotados en aguas profundas realizados por
Brasil.
Entre junio de 2007 y marzo de 2008, arrancaron ocho nuevos campos, a ellos se
suman dos gigantes ya mencionados, con lo que para septiembre de 2008 este
pas contaba ya con 23 campos en desarrollo.
Tabla 1-2 Campos descubiertos en Nigeria.
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17 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Las innovaciones tcnicas en este pas han sido sorprendentes, muestra de ello
son la perforacin de un pozo horizontal, un pozo con una desviacin de 75
grados respecto a la vertical y perforaciones en tirantes de aguas ultraprofundas,
todas estas actividades han sido desarrolladas en el campo Girasol.
Guinea Ecuatorial
Los primeros tres campos desarrollados en este pas se realizaron con actividades
de perforacin en la segunda mitad de la dcada de los noventa, solo un ao
despus de su descubrimiento fue lo que tardaron en iniciar con operaciones.
Tabla 1-3 Campos descubiertos en Angola.
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18 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El campo ms importante en este pas fue nombrado Zafiro y fue descubierto por
la compaa Exxon-Mobil en 1995, una zona cuyas fronteras martimas se
encontraban indefinidas.
Este pas aprob el desarrollo del campo y la compaa acondicion un buque
tanque para reunir la produccin y exportarla. Zafiro es considerado como un
campo gigante, ya que su produccin inicial fue de 40 mil barriles diarios y en el
2008 aportaba poco menos de 250 mil barriles diarios.
El problema fundamental de Guinea est asociados a las zonas fronterizas y el
conflicto de lmites que se cre despus de explotar los campos Zafiro y Topacio,
por lo cual en el 2004 fue creada una zona de desarrollo en conjunto, en tanto la
Organizacin de las Naciones Unidas dictar una resolucin final.
En el 2007 la compaa Noble Energy, reemprendi la exploracin y con ello se
logr descubrir dos nuevos campos reportados en junio del 2008.
En la Tabla 1-4 se pueden observar los campos descubiertos en este pas.
Congo
Este pas descubri campos en aguas profundas (ver tabla 1-5) desde los aos
noventa, sin embargo sus operaciones se retrasaron hasta el 2008, en el que la
compaa Francesa Total anunci el 28 de abril que el complejo Moho-Bilondo
comenzara a producir.
Tabla 1-4 Campos descubiertos en Guinea Ecuatorial.
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19 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Muchos de los problemas que retardan la puesta de operacin de descubrimientos
son los conflictos externos entre pases que comparten territorio fronterizo, en este
caso el campo se descubri en 1995 pero la puesta en marcha del proyecto se
demor casi trece aos debido a que no se llegaba a un acuerdo en la firma del
contrato, sin embargo despus de firmarse este contrato solo se tard 33 meses
para realizar el diseo del equipo y lograr instalarlo, incluyendo el tendido de un
oleoducto de 80 kilmetros de largo y 16 pulgadas de dimetro, que trasladara el
crudo a la terminal de exportacin en la costa.
La produccin esperada de 90 mil barriles diarios se consideraba una cifra
exagerada, ya que el volumen de reservas estimado para los campos Moho-
Bilondo resultaba modesto, Offshore public que los campos unificados tenan un
volumen de reservas de 240 millones de barriles.
Costa de Marfil
Este pas comenz hace muy pocos aos con la perforacin y explotacin de sus
campos en aguas profundas, por lo cual solo se cuenta con informacin de los
campos que han sido descubiertos y se muestran en la Tabla 1-6.
Tabla 1- 5 Campos descubiertos en el Congo.
Tabla 1-6 Campos descubiertos en Costa de Marfil.
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20 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Mauritania
Mauritania solo tiene dos campos descubiertos (ver Tabla 1-7), en el 2001 la
empresa australiana Woodside descubri el primer campo, nombrado el
Chinguetti, que inici operaciones en el 2006, este yacimiento es pequeo y tiene
una modesta produccin de 15 mil barriles diarios.
El otro campo fue nombrado Tiof e iniciara su produccin en el 2007, en el 2008
aun no se tena registrada su primera produccin, sin embargo se planteo un
programa de operaciones para los prximos tres aos y se comentaba sobre el
volumen de reservas.
Ghana
En mayo del 2008 la prensa petrolera mundial anunci el primer descubrimiento
de un campo en aguas profundas de este pas (ver Tabla 1-8): el Mahogany, de la
estadounidense Kosmos Energy, al 2010 se tienen perforados 6 pozos y su
primera produccin se registro en este mismo ao.
Australia
Es uno de los pases con numerosos campos en aguas profundas (ver Tabla 1-9)
descubiertos desde los aos ochenta, la explotacin comenz hasta el 2006
cuando se alcanz el pico de los precios de aceite. Sus dos campos que cuentan
con un programa de explotacin son el campo Enfield que plane iniciar
operaciones en el ao 2006 y Stybarrow en noviembre de 2007, al 2008 se publico
que ambos retrasaran el inicio de su produccin as como se encontraba en
construccin los equipos para la produccin de los campos Eskdale y Gorgon.
Tabla 1-7 Campos descubiertos en Mauritania.
Tabla 1-8 Campo descubierto en Ghana.
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21 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Indonesia
En Indonesia los primeros campos descubiertos en aguas profundas se realizaron
en los aos noventa (ver Tabla 1-10), aunque solo uno entro en operacin, el
campo West Seno, ya que este esper el alza de precio de crudo para iniciar
operaciones.
El campo West Seno, produjo hidrocarburos desde el 2003 y su volumen estimado
permita considerar que se trataba de un campo gigante. En el 2008 se report
que se explotaban ms de 20 pozos y se producan 40 mil barriles de aceite
diarios. En este campo se construy un sistema combinado de plataformas
marinas con equipos de procesos en tierra. Se utilizaba una plataforma TLPa, dos
unidades flotantes y ductos que conducen la produccin a tierra firme a la terminal
nombrada Santan donde se procesan los hidrocarburos. Cabe mencionar que
este pas presenta un esquema que es estudiado para el desarrollo de campos en
Egipto y en los campos del Proyecto Coatzacoalcos en Mxico.
Tabla 1-9 Campos descubiertos en Australia.
Tabla 1-10 Campos descubiertos en Indonesia.
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22 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Filipinas
Este pas es considerado como un importador neto, donde la compaa Shell ha
incursionado en aguas profundas desde finales de los aos ochenta. En el 2001
se inici la produccin de gas en el campo Malampaya.
En la Tabla 1-11 se observan los campos descubiertos en este pas hasta el 2008.
Malasia
Este pas descubri su campo Kikeh en el 2002 (ver Tabla 1-12), a travs de la
pequea compaa estadounidense Murphy Oil Corporation, el campo fue
anunciado como un gran xito y se realizaron actividades para conocer la
extensin completa, a finales del 2007 se iniciaron operaciones reportando una
produccin de 100 mil barriles diarios, lo que es un dato suficiente para reconocer
a kikeh como un nuevo campo gigante.
El diseo de sus instalaciones est conformado por una combinacin de pozos
controlados desde una plataforma sparb, con otros pozos submarinos. La
compaa Schlumberger lo califica como nico en su tipo en todo el mundo, ya
que el proyecto comprende 20 pozos productores y 20 pozos inyectores de agua.
Japn
Japn comenz operaciones en aguas profundas frente a las islas Hokkaido
descubriendo solo un campo (ver Tabla 1-13), las pruebas de produccin fueron
exitosas pero las perforaciones para delimitar el yacimiento fracasaron, no
obstante a pesar de los contratiempos, el Japan Energy Group (JAPEX) afirma en
un reporte que continuar explorando con ssmica 3D y otras tcnicas avanzadas.
Tabla 1-11 Campos descubiertos en Filipinas.
Tabla 1-12 Campos descubiertos en Malasia.
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23 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
India
Las actividades en aguas profundas comenzaron en el 2000 y se descubrieron
cuatro campos (ver Tabla 1-14) que hasta el 2008 no estaban en operacin. En
octubre de 2006, la plataforma Sagar Bhusan sufri un accidente en el que se
perdieron todos los equipos en el fondo del mar, por ello se retrasaron los
programas. La petrolera estatal Oil and Natural Gas Corporation Limited anunci
el descubrimiento de su campo Krishna como un gran descubrimiento de gas.
Pases en el continente Europeo
Noruega
Noruega cuenta con un solo campo en zonas de aguas profundas, fue descubierto
por la compaa Norsk Hidro en 1997, lo nombraron Ormen Lange (ver Tabla 1-
15) y es un campo productor de gas.
La produccin de este campo gigante se estima con 2,470 millones de pies
cbicos de gas diarios cuya produccin est destinada a Reino Unido.
El campo Ormen Lange se encuentra ubicado en aguas situadas hacia el litoral
de Noruega cercanas al Crculo Polar, por lo cual posee con caractersticas de
temperaturas que son prximas al punto de congelacin donde se forman hidratos
en las corrientes de produccin, los hidratos son considerados como problemas
fundamentales para el aseguramiento de flujo, as que se instal el sistema de
anticongelantes ms grande del mundo.
Tabla 1-13 Campo descubierto en Japn.
Tabla 1-14 Campos descubiertos en India.
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24 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El desafo principal en cuanto a instalaciones fue la construccin del gasoducto
que corre de una estacin de proceso situada en Noruega y el litoral de Reino
Unido. El ducto tiene 1,200 kilmetros de longitud y fue instalado a una
profundidad de entre 850 y 1,100 metros, este proyecto pasar a la historia por el
tipo de construccin y sus instalaciones.
Reino Unido
Reino Unido comenz a descubrir campos en aguas profundas desde la primera
mitad de los aos noventa, sus primeras exploraciones se realizaron en reas del
margen Atlntico, sin embargo ninguno de ellos despus de casi 15 aos ha
logrado producir.
Los tres campos que se han descubierto (ver Tabla 1-16) en profundidades
mayores a los 500 metros, se ubican al noreste de Escocia, cerca de las islas
Faroes, ya que en el Mar del Norte no se han descubierto campos.
Albania
Este pas abri su sector del Mar Adritico a licitaciones internacionales despus
del derrumbe del socialismo.
A travs de la compaa Chevron y AGIP (empresa italiana) lograron perforar un
solo pozo (ver Tabla 1-17) en 1993, el pozo tenia manifestaciones de
hidrocarburos aunque ms tarde su propio gobierno public que el descubrimiento
no resultaba comercial y probablemente nunca sera explotable.
Tabla 1-15 Campo descubierto en Noruega.
Tabla 1-16 Campos descubiertos en el Reino Unido.
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25 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Italia
Este pas perfor un pozo en aguas profundas a travs de la compaa Chevron y
La Agencia Generale Italiana Petroli, el pozo fue nombrado Aquila (ver Tabla 1-18)
y se dudaba si su produccin sera rentable, ya que tanto su ubicacin y escasa
reserva de 20 millones de barriles de petrleo lo consideraban descartado para
realizar actividades de produccin.
El desarrollo de este campo se realiz con actividades de perforaciones
horizontales, rama en la que este pas ha logrado importantes descubrimientos en
zonas submarinas.
Israel
En Israel solo se han descubierto tres campos (ver Tabla 1-19) en tirantes de
aguas profundas, sin embargo ninguno de sus campos tena programado un plan
de desarrollo para llevar a cabo la produccin de hidrocarburos.
En el 2007 la compaa Noble Energy descubri el campo que parece ser el ms
importante de esta nacin, nombrndolo Mari-B y se encuentra localizado tanto en
tirantes de aguas someras como profundas.
Tabla 1-17 Campo descubierto en Albania.
Tabla 1-18 Campo descubierto en Italia.
Tabla 1-19 Campos descubiertos en Israel.
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26 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Campos descubiertos en frica Mediterrnea
Egipto
Los primeros campos que se perforaron en aguas profundas en este pas se
realizaron en 1998, aunque al igual que varios pases que se han mencionado
esper el alza de precios para iniciar con la explotacin de estos y garantizar la
rentabilidad en sus proyectos.
En Egipto se han construido sistemas de explotacin que combinan instalaciones
de extraccin costa afuera con equipos de proceso en tierra, adems incorporaron
campos en aguas profundas y campos ubicados en aguas someras donde su
instalacin resultaba menos complicada y costosa.
Cuentan con un proyecto que une a los campos Sienna, Simian y Scarab que se
ubican en aguas profundas con el campo Sapphire que se encuentra en aguas
someras, el proyecto de desarrollo en conjunto se ubica muy cercano al Delta del
Nilo y la distancia entre los campos y las instalaciones de proceso de gas en tierra
se encuentran cerca de Alejandra, alrededor de 120 kilmetros.
En la Tabla 1-20 podemos observar los campos descubiertos en este pas.
Tabla 1-20 Campos descubiertos en Egipto.
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27 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Pases en Amrica Latina
Brasil
Brasil es un pas que en cuanto a operaciones en aguas profundas es similar a
Estados Unidos de Amrica, ya que debido a la demanda de consumo y escases
de petrleo en aguas someras, decidieron adelantar una dcada las operaciones a
realizar en tirantes de aguas profundas.
Desde que se iniciaron actividades de exploracin no dud en desarrollar
programas para llevar a cabo la explotacin de petrleo, esto aproximadamente
desde los aos noventa, como ejemplo de esto es el campo Marlim.
Otro de sus campos, nombrado Roncador, es el campo ms profundo que se ha
perforado para realizar su produccin, aproximadamente se alcanzaron los 1,850
metros de tirante de agua, demostrando la gran facilidad para llevar a cabo la
exploracin en zonas de aguas ultraprofundas.
Sus recientes descubrimientos realizados en 2007 y 2008, han mostrado que esa
nacin tendr que realizar actividades en tirantes de ms de 2,000 metros y sus
operadores se han comprometido asumir el reto y realizar operaciones seguras y
exitosas en aguas ultraprofundas.
Durante el 2007 e inicios de 2008 Brasil logr realizar tres descubrimientos, los
campos fueron nombrados Tupi, Sugar y Jpiter, donde se apreci el desarrollo
tecnolgico que han impulsado las nuevas compaas operadoras.
La zona en la que se encuentran ubicados los campos ya mencionados, es una
cuenca de cuerpos salinos en la que se haban perforado ya al menos 100 pozos,
as que se decidi regresar a explorar el rea con nuevas herramientas de ssmica
que aportaban una mejor resolucin en las imgenes para superar los problemas
con dichas estructuras.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
28 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Tabla 1- 21 Campos descubiertos en Brasil.
PETROBAS espera que entre
cinco y siete aos ms Brasil
consiga explotar campos con
profundidades mayores a los
2,230 metros, logrando as
alcanzar los avances
realizados por EUA.
Existe numerosa informacin
sobre el potencial de los
yacimientos mencionados,
incluso publicaciones han
afirmado que su produccin
se encuentra entre cinco y
ocho mil millones de barriles
de petrleo, desde luego an
no se cuenta con estadsticas
oficiales, pero hoy en da
Brasil podra convertirse en el
pas sudamericano
exportador de energa.
El ltimo hallazgo de un
campo se registr en el 2010,
nombrado Libra y con un
tamao de reserva de 8,000
millones de barriles de
petrleo crudo equivalente.
En la Tabla 1-21 se logra
observar el gran nmero de campos descubiertos en este pas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
29 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Estados Unidos de Amrica
Estados Unidos de Amrica debido a la demanda de energa a travs de
hidrocarburos, alcanz el pico de su produccin desde los aos setenta lo que
hizo inevitable desde entonces desarrollar campos con tirantes de aguas
profundas y ultraprofundas, a la fecha es el pas que posee ms de la mitad de
este tipo de yacimientos.
Debido a lo extenso que resultara mencionar todos sus descubrimientos, solo se
menciona los detalles ms importantes que se han encontrado durante la
explotacin de campos en aguas profundas.
La produccin en aguas profundas se inici en 1979 con el campo Cognac
operado por la compaa Shell, el tirante de agua en la que se operaba eran entre
los 312 y 412 metros, recordemos que estos tirantes considerados como aguas
profundas son menores a la clasificacin que se considera en esta tesis, pero
para esos aos EUA clasific estos tirantes de agua como operaciones en aguas
profundas, el campo Cognac mantuvo el record de produccin por diez aos
logrando as mostrar al mundo porque era importante la exploracin en estas
zonas.
Este pas explor zonas con estructuras de domos salinos que se consideraba
como el rea ciega, debido a la dificultad que representaba realizar operaciones,
as que aprovecharon las nuevas tecnologas que se haban desarrollado y
lograron dar un gran salto para descubrir el enorme potencial de reservas y
sustentarlo con su explotacin.
Desde entonces las operaciones en tirantes de aguas profundas y la tecnologa
de produccin en EUA ha avanzado enormemente, tan solo en 1997 se tenan 17
proyectos que producan hidrocarburos y la mayora de los pases del resto del
mundo solo planeaban realizar exploraciones en yacimientos con estas
caractersticas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
30 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
En 2008 EUA anunci que tena ya en total:
181 campos descubiertos.
115 proyectos en explotacin.
54 proyectos que podran ponerse en explotacin entre el 2003 y
2008.
66 campos vrgenes en el Golfo de Mxico.
Este pas es el nico en el mundo que cuenta con tecnologa para desarrollar
campos en 2,400 metros de profundidad y reportaba en el 2010 tener 31
plataformas operando en aguas profundas.
En la Figura 1-5 se muestra un mapa con todos los campos descubiertos de 1975
al 2008.
Figura 1-5 Campos descubiertos en EUA en tirantes de aguas profundas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
31 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
1.5 Situacin de Mxico en aguas profundas
Las actividades de Pemex en aguas profundas iniciaron en los aos noventa, uno
de los factores que propici el explorar campos en Mxico, fue la apertura que
inici el Tratado de Libre Comercio ya que impuls actividades de exploracin.
Los primeros pozos perforados que superaron los tirantes de agua estndar de no
ms de 60 metros se realizaron con el descubrimiento del campo Ayn, que
contaba con un total de 334 millones de barriles de crudo como reserva total de
las cuales 178 fueron reconocidas como probadas.6
Durante un periodo de 1990 al 2004 se perforarn los pozos Yumtisil-1, Ayin-1,
Dzunum-1, Chuktah-1, Alak- 1, Tabscoob-1 y 5 pozos que se encontraban en el
proyecto nombrado Le Acach-Chuktah, ya con un tirante de agua mayor a los
160 metros, destacando que durante el periodo del 2001 a 2004 se destinaron
10,000 millones de dlares a la investigacin de reas en tirantes de aguas
profundas.3
En 2001 y 2002, se elabor trabajos precisando las localizaciones y oportunidades
exploratorias, para comenzar con un nuevo periodo para Pemex logrando
desarrollar proyectos en tirantes de agua mayores a los 500 metros.
La Unidad Especializada en Aguas Profundas de Pemex haba elaborado un
programa planteando avances graduales en el Golfo de Mxico, se propona
perforar 11 pozos exploratorios entre el 2002 y el 2007, donde se aplicara
tecnologa moderna de ssmica para realizar la investigacin, sin embargo en
estos aos se present un incremento elevado en el precio del aceite, as que la
Secretaria de Energa reformul su programa y desde finales de 2006 Pemex se
propuso perforar 47 pozos profundos slo entre 2007 y 2012.
Los pozos que se perforaron en estos aos fueron: Nab-1 (2004) ya con un
tirante de agua de 680 metros, Kastelan-1 (2005) y Caxui-1 (2005) ambos con un
tirante de agua entre 400 y 450 metros, todos estos sin mucho xito.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
32 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
En el 2005 se perfor el pozo Noxal-1 que dara como resultado 80 millones de
barriles de crudo equivalente como reserva posible, un ao ms tarde se perfor el
pozo Lakach-1 (pozo de gas) que presentaba 250 millones de pies cbicos de gas
como reserva probada y ms de 1 billn de pies cbicos de gas como reservas
totales, estos dos pozos perforados en el rea denominada Holok-Alvarado ya
haban alcanzado un tirante de agua mayor a los 900 metros.6
Debido a los pozos perforados en marzo de 2008 Pemex cre un grupo
multidisciplinario de investigacin en aguas profundas para la explotacin de los
campos ya descubiertos en el proyecto Coatzacoalcos, fundamentalmente Lakach,
Noxal y Lalail. El esquema que presentara para su equipo de explotacin,
constaba de un sparb o una plataforma de patas tensionadas TLPa para reunir la
produccin de los campos, en combinacin con equipos de separacin, bombeo y
proceso en tierra, en el caso del Proyecto Coatzacoalcos, se ubicaran en Ciudad
Lerdo de Tejada, Veracruz.
En la Tabla 1-22 se mencionan los campos que representan hasta el 2008
proyectos importantes para Pemex.
Para realizar exploraciones en aguas profundas, Pemex ha contratado ya varias
plataformas para operar en aguas profundas y enseguida se harn mencin de
estas.
Tabla 1- 22 Campos descubiertos en aguas profundas en Mxico.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
33 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Plataforma Petrorig III, la cual puede perforar en tirantes de agua de 2,100
metros.
Plataforma Bicentenario, considerada como la ms grande con la que se
puede perforar tirantes de agua mayores a los 3,000 metros, se pretende
con ella realizar perforaciones cerca de la frontera con EUA.
La plataforma fue contratada desde el 2007 y se plane su llegada a
Mxico para finales del 2010, sin embargo en noviembre se anunci su
demora para el ao 2011 y tendr un costo diario de 500 mil dlares
aproximadamente.
Plataforma Sea Dragon, esta plataforma llegar aproximadamente entre los
primeros meses del 2011.
Las plataformas mencionadas pretenden trabajar en la zona de Coatzacoalcos
Profundo, Sonda de Campeche Profunda y Franja de Perdido, solo la plataforma
Bicentenario es la que tiene como objetivo realizar operaciones en Franja de
Perdido debido a la capacidad que tiene para perforar en tirantes de aguas
profundas.
En la Tabla 1-23 se describirn algunos detalles importantes de las plataformas
que se ocuparan en Mxico para desarrollar campos en tirantes de aguas
profundas y ultraprofundas.
Tabla 1-23 Caractersticas de las plataformas que realizarn operaciones en aguas profundas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
34 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
1.6 Aguas ultraprofundas
La definicin de aguas ultraprofundas considera el realizar actividades de
exploracin y explotacin en zonas con tirantes de agua mayores a los 1,500
metros, distancia entre la superficie y el lecho marino4.
La complejidad de realizar trabajos en este tipo de ambientes es mayor a la que se
presenta en operaciones en aguas profundas, esto es debido a que entre mayor
sea el tirante de agua la estructura superficial debe resistir mayores cargas, as
como se necesita un mayor anlisis y estudio en el diseo de los risers, estos
aumentan su peso y requieren configuraciones alternativas como un aislante de
movimiento o un sistema de estabilidad.
Otra operacin que es ms compleja en estos campos es la instalacin de la
estructura superficial, ya que el anclaje debe tener un mayor estudio en el uso de
cables para reducir el radio de amarre y la torsin durante la instalacin, se
requieren nuevos mtodos para reducir el apoyo martimo y permitir que estas
operaciones sean menos costosas.
Los vehculos operados a control remoto se utilizan en aguas profundas debido a
que a travs de ellos se logra realizar operaciones donde las condiciones
ambientales limitan a que solo mediante estos equipos sean posibles de llevar a
cabo, en el caso de su uso en tirantes de agua ultraprofundas son de mayor
utilidad ya que aumenta considerablemente la presin debido a que no existe otra
manera de operar en el fondo marino sino con esta herramienta que logra ejecutar
mltiples acciones como si se estuviera frente a los equipos, e incluso observar a
distancia lo que all ocurre.
Los principales retos que se presentan en operaciones de produccin en aguas
ultraprofundas se mencionan en la siguiente figura donde se puede observar las
zonas con mayores riesgos (ver Figura 1-6).
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
35 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Figura 1-6 Retos en la operacin de produccin de pozos en aguas ultraprofundas.
1.6.1 Localizacin de aguas ultraprofundas en el mundo
Varios pases en el mundo han realizado actividades de exploracin en zonas de
tirantes de aguas ultraprofundas, sin embargo solo han quedado en etapas de
anlisis y toma de muestras debido a la dificultad que implica desarrollar estos
campos, los nicos 3 pases que han logrado alcanzar la etapa de explotacin de
campos en dichas reas son: Brasil, Estados Unidos de Amrica y Angola.
Desde los aos 90 debido al xito obtenido en la explotacin de campos en aguas
profundas, decidieron dar el siguiente paso y realizar estudios para iniciar
actividades de produccin de hidrocarburos en tirantes mayores a los 1,500
metros.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
36 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Fue as que desde esos aos estos tres pases han logrado desarrollar proyectos
que actualmente reportan produccin de hidrocarburos y han permitido la
implementacin de nuevas tecnologas en los campos que han sido recientemente
descubiertos en tirantes de agua mayores a los 3,000 metros.
1.6.2 Historia sobre actividades en aguas ultraprofundas
Estados Unidos de Amrica es el pas que ha encabezado el desarrollo de
campos en aguas ultraprofundas, el Servicio de Administracin de Minerales de
este pas inform que en 1986 se realiz su primer descubrimiento con un tirante
de agua de 1,524 metros.
En 1997 EUA inicio estudios exploratorios en el campo nombrado Baha, este
campo se encontraba en una zona transfronteriza nombrada Can de Alaminos,
donde los estudios geolgicos reiteraron que existan estructuras prometedoras de
hidrocarburos y por ello se realiz la perforacin del pozo Baha -1 el cual no tuvo
xito debido a un accidente mecnico, sin embargo realizaron la perforacin del
pozo Baha -2 alcanzando un tirante de agua de 2,223 metros en ese mismo ao.
En el 2002 este pas con facilidad realizaba la perforacin de pozos en tirantes de
agua de 2,300 metros, el campo Baha se consideraba como proyecto en
desarrollo de explotacin y se inform que otros 70 campos aproximadamente
descubiertos en aguas ultraprofundas en el Golfo de Mxico se encontraban en la
misma situacin.
El xito logrado en la perforacin de estos campos ha permitido llevar a cabo el
desarrollo de nuevas instalaciones de produccin submarinas para realizar el
proceso de explotacin de hidrocarburos en campos con dichas caractersticas, ya
que en la mayora de las instalaciones se requieren equipos con diseos que
soporten por lo menos 10,000 [psi] de presin y temperaturas menores a los 39
[F].
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
37 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Ejemplo de esto, son el desarrollo de equipos para proyectos como el nombrado
Thunder Horse, que fue descubierto en el Golfo de Mxico en 1999 con un tirante
de agua de 1,900 metros, el proyecto requiri la construccin de la plataforma
semisumergible mas grande que poda construirse en esos aos (ver Figura 1-7).
Los equipos y sistemas de produccin en este proyecto fueron fabricados para ser
capaces de procesar y exportar un cuarto de milln de barriles de petrleo por da
y los equipos soportaban presiones hasta de 15,000 [psi].
El desarrollo del Thunder Horse constaba de 25 pozos submarinos que incluan la
perforacin y terminacin de pozos desviados, observando as la importancia del
trabajo multidisciplinario para lograr no solo el hallazgo de zonas productoras sino
el desarrollo de instalaciones de produccin para dichos campos.
Se requiere un mayor estudio del aseguramiento del flujo en aguas
ultraprofundas, ya que los fluidos extrados del yacimiento a esas profundidades
presentan una cada de presin y temperatura significativa al entrar en contacto
con los elementos del sistema de produccin que interactan con el ambiente
marino, as que el diseo de las instalaciones se complica an ms, ya que se
requieren sistemas que aslen los fluidos del yacimiento para evitar estos cambios
sbitos de presin y temperatura que pueden ocasionar la formacin de hidratos o
precipitacin de parafinas y/o asfaltenos presentando retos tcnicos y econmicos
para un proyecto de estas caractersticas.
Hoy en da existen diferentes
proyectos que se mencionan en el
captulo 5 de esta tesis, en el cual se
presentar el avance tecnolgico y la
implementacin de dichas tecnologas
para asegurar el flujo de
hidrocarburos en estos ambientes
siendo un ejemplo de ello el campo
Na-kika. Figura 1-7 Plataforma Thunder Horse.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
38 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Brasil es otro pas que ha mostrado gran desarrollo en realizar actividades en
tirantes de aguas ultraprofundas, su primer logro fue el descubrimiento de un
campo con tirante de agua mayor a los 2,000 metros, ubicado en las cuencas de
Campos y Santos que han puesto al pas en la ruta de convertirse en uno de los
grandes exportadores mundiales de crudo.
Brasil ha implementado programas de investigacin que han ayudado a lograr sus
xitos operacionales en campos en aguas profundas y ultraprofundas, estableci
el programa Procap (Programa de Desarrollo Tecnolgico de Sistemas de
Produccin en Aguas Profundas), el cual constaba de 3 fases para lograr
introducir nuevas tecnologas al mercado mundial apoyadas en investigacin que
poda aplicarse a esto campos, la primera fase inicio desde 1987, despus Procap
2000 fue lanzado en junio de 2002 como segunda fase y recientemente en el 2004
el Procap 3000 fue la ltima fase para aguas ultraprofundas que cuenta con un
presupuesto de 130 millones de dlares.
El Procap 3000, est formado por 23 proyectos y fue desarrollado debido a sus
ltimos descubrimientos en tirantes mayores a los 1,500 metros, ya que se espera
desarrollar tecnologas que promuevan cambios para reducir los costos que
implica desarrollar campos con condiciones similares en todo el mundo.
Los principales objetivos del proyecto Procap 3000 son:
Seguridad de pozos.
Terminaciones inteligentes.
Optimizacin del control de produccin de arena.
Pozos con altos gastos y pozos multilaterales.
Perforacin con fluidos livianos.
Perforacin, evaluacin y terminacin de pozo.
Aseguramiento de flujo.
Anlisis de sistemas de aislamiento, calentamiento y limpieza de lneas de
flujo.
Sistemas artificiales de produccin.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
39 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Sistemas de risers flexibles.
Risers y ductos submarinos.
Sistemas submarinos de produccin no convencionales.
Sistemas de risers rgidos en catenaria (SCR) (fabricacin de risers
mezclando acero y otros materiales).
Sistemas de risers alternativos.
Sistemas flotantes de produccin.
Equipamientos submarinos.
Adquisicin y procesamiento de datos geolgicos, geofsicos, geotcnicos y
oceanogrficos.
Sistemas de anclaje.
Las tecnologas mencionadas se desarrollarn para yacimientos con tirantes de
agua hasta los 2,000 metros, con la posibilidad de nuevos descubrimientos a
profundidades mayores usndose un laboratorio en escala real para aplicar
nuevas tecnologas a mediano y largo plazo.
El porcentaje producido en aguas profundas y ultraprofundas aument de 55 por
ciento en el ao 2000 a 59 por ciento en el 2001, fecha en la que inicio el
programa Procap 2000, que contena 19 proyectos para alcanzar xito en
perforacin en tirantes de agua de 2,000 metros, Petrobras en este ao registraba
una produccin de 9.67 mil millones de barriles de petrleo crudo equivalente y el
39 por ciento corresponda a produccin proveniente de campos con tirantes de
agua mayores a 1,000 metros.
Para el 2005 se tena como meta extraer 1.9 millones de barriles de petrleo por
da de los cuales el 75 por ciento se pretenda extraer de pozos localizados en
aguas profundas y ultraprofundas en la plataforma continental brasilea.
Brasil ha descubierto 4 campos importantes en aguas ultraprofundas, sin embargo
todos estos cuentan con un rea muy extensa y caractersticas diferentes, por lo
cual se llevo a cabo su planeacin dividiendo en mdulos cada campo para lograr
su desarrollo y explotacin.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
40 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
En 1987 se descubri el campo Marlim, que aos ms tarde en 1997 inici su
produccin en tirantes de agua de 1,709 metros en la zona denominada Marlim
Sul, para el proyecto se instalaron dos unidades de produccin semisumergibles y
se dividi en 4 mdulos para realizar su explotacin, solo 3 de ellos se
consideraron para desarrollar y uno en etapa de estudio, a la fecha se tienen 60
pozos en produccin en el proyecto y en el 2007 presentaba una produccin
promedio de 162,709 barriles de petrleo diarios, la dificultad de este campo es
que se ha encontrado aceite pesado, por lo que se requiere un mayor trabajo en la
caracterizacin de los fluidos para determinar si pueden explotarse con o sin
ayuda de algn sistema artificial de produccin o de recuperacin mejorada, en
algunos casos se requieren mecanismos de produccin para aligerar la densidad
de los fluidos y lograr su explotacin, estos mecanismos de produccin resultan
demasiado costosos y pueden determinar la rentabilidad del proyecto.
Otro descubrimiento se realiz en 1996, este campo fue nombrado Roncador y se
encontraba en aguas ultraprofundas con un tirante de agua superior a los 1,850
metros, el campo se dividi tambin en 4 mdulos ya que cada uno de ellos
contiene aceite de diferente densidad, el campo inicio su produccin el 23 de
enero de 1999 y experiment un accidente (ver Figura 1-8) en marzo de 2001 en
el modulo 1 por lo que se detuvo las operaciones hasta diciembre del 2002. El
proyecto contiene 50 pozos de produccin y 30 pozos inyectores, su produccin
promedio en el 2008 era de 265,000 barriles de petrleo diarios.
Figura 1-8 Plataforma P-36.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
41 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El descubrimiento ms reciente es el campo Tupi realizado en noviembre del
2007, este campo asombr a la industria petrolera mundial ya que permitira que
Brasil ingresara al exclusivo club de los grandes exportadores a nivel mundial, el
hallazgo fue anunciado como un campo super gigante y se encuentra en tirantes
de agua mayores a los 2,000 metros.
El campo Tupi es actualmente el descubrimiento ms grande de Amrica, ya que
desde 1976 despus de descubrir el campo Cantarell en Mxico no se haba
registrado alguno que lo superara, Tupi se estima que contenga reservas
recuperables entre 5,000 y 8,000 millones de barriles de petrleo crudo
equivalente.
Otro pas que se menciona es Angola, que ha realizado ya exploracin en campos
con tirantes de aguas ultraprofundas a travs de las compaas que operan en ese
pas como lo son BP (British Petroleum), ExxonMobil Corporation y Statoil.
Desde el 2002 se anunci el descubrimiento de 6 campos en tirantes de aguas
ultraprofundas, sin embargo aun no se cuenta con mucha informacin sobre el
desarrollo de estos. Los campos descubiertos hasta el 2008 fueron nombrados:
Plutao, Saturno, Venus, Marte, Cordelia y Cominhos.
En campos como Plutao se ha llegado a perforar hasta en 2,020 metros de tirante
de agua, esto se reporto en el 2002 a travs de la compaa BP, los campos
Saturno, Venus y Marte se encuentran en etapas de pruebas piloto a travs de las
compaas que adquirieron la concesin para llevar a cabo su produccin.
Angola se caracteriza por explotar sus campos en conjunto debido a que algunos
campos no son costeables realizarse por s solos, as que resulta ms econmico
el desarrollar un solo proyecto para explotar cierto nmero de campos en conjunto
siempre y cuando sea posible.
Posiblemente este pas no cuente con mucha experiencia pero los
descubrimientos realizados actualmente han permitido acelerar los trabajos de
investigacin y el desarrollo de nuevos campos.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
42 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
El campo ms reciente se descubri en el 2009 con un tirante de agua de 1,752
metros, la compaa BP anuncio el hallazgo del yacimiento Tebe que
posiblemente produzca alrededor de 5,000 barriles de petrleo por da e
informaron que este sera el descubrimiento nmero 19 para la compaa petrolera
en este pas.
Uno de los problemas que enfrenta perforar pozos en Angola son las estructuras
salinas, especialistas afirmaron que la formacin subterrnea era muy similar a la
que se encontr en Brasil en el Campo Tupi que se descubri en el 2007.
Actualmente se report que Angola explora recursos prospectivos en tirantes de
agua de 1,000 a 2,000 metros, donde se encuentran campos que podran
desarrollarse en un futuro.
Angola solo estara esperando a encontrar el mecanismo adecuada para atacar
las zonas subsalinas y as evitar muchos riesgos en dichas operaciones, ya que
los costos superan los 150 millones de dlares que hacen poco rentable para
llevar a cabo actividades de extraccin de hidrocarburos.
______________________________ a Una plataforma de piernas tensionadas o TLP por sus siglas en ingles es una estructura flotante sujeta por tensores verticales, conectados y cimentados al lecho marino por pilotes asegurados a ste. b Una plataforma spar est constituida por un solo cilindro vertical de dimetro muy grande que permite apoyar una cubierta superficial donde se instala el equipo de perforacin y produccin.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
43 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Lista de figuras y tablas
Figura 1-1
http://www.pemex.com/index.cfm?action=news§ionid=8&catid=11300&content
id=17758#1
Figura 1-2 Cinco-Ley, H., Presentacin del IMP La estrategia del IMP ante el
reto de exploracin y explotacin de campos en aguas profundas, Octubre 2009.
Figura 1-3 Presentacin Pemex Exploracin y Produccin Retos en el
desarrollo y Explotacin de campos en aguas profundas de la Regin Marina
Suroeste, Octubre 2009.
Figura 1-4
http://estudiosdelaener.blogspot.com/2010/07/perforacion-en-aguas-profundas-
el.html
Figura 1-5
http://www.eoearth.org/articles/view/158852/
Figura 1-6 Presentacin La construccin naval y la industria Offshore, EUP
UDC Ferrol, Francisco de Bartolom, Abril 2010.
Figura 1-7 Artculo Thunder Horse Field, Gulf of Mxico, USA
www.offshore-technology.com
Figura 1-8 Artculo Roncador Oil Rig and Gas Field Project
www.offshore-technology.com/projects/roncador/
Tabla 1-1 Prospectos de Pemex en Aguas Profundas publicacin de
GlobalEnergy, edicin especial Congreso Mexicano del Petrleo 2010.
Tabla 1-2 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-3 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
44 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Tabla 1-4 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-5 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-6 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-7 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-8 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-9 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa) Vol.
39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo, Fabio
Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-10 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-11 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-12 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-13 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-14 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
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45 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
Tabla 1-15 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-16 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-17 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-18 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-19 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-20 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-21 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-22 Problemas del Desarrollo (Revista Latinoamericana de Economa)
Vol. 39, Situacin de los campos petroleros en aguas profundas del mundo,
Fabio Barbosa Cano, Septiembre 2008.
Tabla 1-23 Artculo Exploracin en Aguas Profundas del Golfo de Mxico,
Publicado por Greenpeace, Hoja informativa 2010.
APLICACIN DEL ASEGURAMIENTO DE FLUJO EN AGUAS PROFUNDAS
CAPTULO 2
INSTALACIONES DE
PRODUCCIN
SUBMARINA EN
AGUAS
PROFUNDAS
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
46 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
CAPTULO 2
INSTALACIONES DE PRODUCCIN SUBMARINA EN AGUAS PROFUNDAS
El proceso de produccin en aguas profundas es una de las actividades ms
difciles de llevar a cabo en la industria petrolera, producir hidrocarburos en estos
ambientes requiere instalaciones adecuadas que permitan asegurar el flujo de
hidrocarburos a travs de todos los componentes que integran las instalaciones de
produccin submarina.
Las instalaciones de produccin requieren un diseo que permita administrar
ptimamente la vida productiva del campo y explotar la mayor cantidad de
hidrocarburos que contiene un yacimiento.
Todos los factores que son estudiados para la produccin de hidrocarburos en
tirantes de aguas someras son considerados en proyectos de explotacin en
aguas profundas, incluso el diseo de las instalaciones de produccin requieren
mayor detalle para soportar las condiciones ambientales a las que sern
expuestos.
2.1 Instalaciones de produccin submarina
Una instalacin de produccin submarina se puede definir como el conjunto de
elementos que permite conducir los fluidos producidos desde el yacimiento hasta
la superficie.
Los sistemas de produccin submarina han sufrido a travs de los aos cambios
importantes que mejoran la eficiencia y permiten la produccin segura y rentable
de un campo en tirantes de agua mayores a los 500 metros.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
47 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
La seleccin e instalacin del sistema de produccin submarina requiere cuidados
especiales ya que el costo que representa una intervencin o reparacin de estos
componentes puede afectar la rentabilidad del proyecto.
Todos los equipos despus de su diseo son sometidos a pruebas que confirmen
su buen funcionamiento, deben soportar la ms alta presin de operacin o de
prueba para determinar su confiabilidad en operacin, las nuevas tecnologas son
esenciales para lograr disminuir los riesgos operacionales a lo largo de la vida de
un pozo, debido a los cambios que experimentan los elementos del sistema de
produccin suelen efectuarse operaciones de acondicionamiento, las cuales
deben minimizarse. Los problemas pueden provocar daos en la formacin,
prdidas de produccin de hidrocarburos y riesgos relacionados con el medio
ambiente.
2.2 Proceso del sistema de produccin submarina7
El proceso inicia al dirigir los fluidos producidos en el yacimiento hacia el cabezal
del pozo, en la etapa de diseo puede considerarse la opcin de instalar bombas
electrocentrifugas sumergibles por si el pozo requiere de un sistema que
suministre energa adicional a los fluidos producidos (en el caso de instalarse se
realiza en la etapa de terminacin del pozo), ya que estos deben llegar al rbol de
produccin submarino, en el cual se realiza el control de la presin y administra la
inyeccin de qumicos que suelen ocuparse para tratar los fluidos del yacimiento o
para el mantenimiento de los equipos submarinos que componen el sistema a
travs de vlvulas.
Despus a travs de lneas de flujo se transporta los fluidos producidos del rbol
de produccin a un equipo nombrado manifold conocido tambin como colector o
mltiple, que recibe y distribuye tanto los fluidos producidos como los fluidos que
se inyectan para mejorar las condiciones del flujo, el manifold juega un papel
clave en el proceso para llevar los hidrocarburos a la superficie.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
48 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
La produccin de cada pozo es procesada a travs de un medidor de flujo
multifsico instalado en el manifold, tambin en esta etapa del proceso si la
presin no es suficiente para seguir transportando los fluidos puede requerirse el
uso de una bomba submarina localizada a la salida del manifold que impulse los
fluidos del yacimiento a los risers.
El riser es el medio por el cual existe comunicacin entre las instalaciones
superficiales y las submarinas, a travs de ellos la produccin logra llegar a
superficie para ser almacenada.
En el sistema de produccin submarino (ver Figura 2-1) se requiere el uso de
lneas umbilicales que permiten conectar la plataforma con cada cabezal de pozo
y al manifold a travs de ramificaciones, son importantes ya que a travs de ellas
se suministra la energa elctrica e hidrulica para realizar las funciones de
control de produccin de cada pozo y proveen los productos qumicos que son
utilizados para inhibir la formacin de obstrucciones en la corriente de
produccin, estas lneas transmiten la comunicacin bidireccional e instrucciones
de control entre la plataforma, el cabezal de produccin y los dispositivo del fondo
de pozo.
Figura 2- 1 Instalacin de produccin submarina en aguas profundas.
Aplicacin del Aseguramiento de Flujo en Aguas Profundas
49 Velasco Ibaez Yatzil Claudian
2.3 Consideraciones para el diseo y seleccin del sistema de produccin
submarina
La seleccin del sistema de produccin submarino debe considerar ciertos
factores que son importantes para determinar s es el ms adecuado, algunos de
estos factores son:
Condiciones fsico ambientales como son la presin, temperatura, viento,
corrientes martimas, oleaje y mareas.
El tirante de agua.
La localizacin del yacimiento, sus lmites y condiciones del suelo marino.
Infraestructura con la que se cuenta.
Los costos que implica el
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