• Author / Uploaded
• Limbert Contacayo Apaza

• Categories
• Sismología mediante reflexión
• Petróleo
• Geología
• Naturaleza
• Tecnología

Citation preview

1. TITULO PROPONER SISTEMAS ALTERNATIVOS NO INVACIVOS PARA LA EXPLORACIÓN DE RECURSOS HIDROCARBURÍFEROS, PARA LA DISMINUCIÓN DE CONTAMINACIÓN EN AREAS PROTEGIDAS

(PARQUE

NACIONAL MADIDI) 2. ANTECEDENTES Se reveló la existencia, en base de estudios técnicos, la confirmación de importantes reservas en áreas protegidas de Aguaragüe (Tarija), Madidi (La Paz) e Isiboro Sécure (Beni y Cochabamba), en las que iniciará actividades exploratorias en el mediano plazo. Siendo de gran prioridad: la exploración, explotación e industrialización de los hidrocarburos.

La zona en mayor peligro es el Iñao, donde el 90% del dicho territorio boscoso fue entregado formalmente a las empresas Total y Gazprom de Francia y Rusia, respectivamente. En el caso de la reserva de Pilón Lajas, más de 85% está en poder de Petrobras y Repsol. En el caso del Territorio Indígena y Parque Nacional Isiboro Sécure (Tipnis), región situada entre los departamentos de Cochabamba y Beni, el 35% está abierto para explorar y explotar gas y petróleo. En el Madidi, el 75% de 1,8 millones de hectáreas, está bajo el interés de Repsol, Petrobras y Petroandina (YPFB-PDVSA).

Por ello se habla de una superposición de áreas protegidas y concesiones petroleras. El decreto 2366 ha terminado de cargar la balanza a favor de éstas últimas. Informes de YPFB revelan que las actividades de exploración ya se han iniciado en algunas de estas áreas, con la obtención de información a través de estudios de sísmica y pozos perforados en años anteriores.

2.1. Antecedentes del Parque Nacional Madidi Con una superficie de casi 1,9 millones de hectáreas, Madidi se extiende por las provincias de Iturralde y Franz Tamayo, del noroccidental departamento de La

Paz, y en sus dominios coexisten montañas de 5.760 metros de altura y llanuras a tan solo 180 metros sobre el nivel del mar. En el corazón del Parque Nacional Mdidi, se evidencio que existen tres lugares, que son Maravillas, Kerosén y Bandera Roja donde el oro negro brota a flor de tierra sin la intervención de la mano del hombre y se mezcla con el rio Tuichi, es justamente en Iturralde, donde el rio Tiuchi hace de límite con Fran Tamayo, encontrándose en ese lugar la primera zona donde existe petróleo. Los contratos suscritos por Repsol y Petrobras que datan de 2007 que pesa sobre el Madidi, ya sea por la oposición (habitantes o ambientalistas) o porque estaba en estado latente, han frenado el ingreso de las petroleras. 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1. Identificación del problema El Parque Nacional Madidi, cuenta con una gran reserva de hidrocarburos entre su extenso territorio, pero como se trata de un área protegida, debe tener un trato especial al momento de tratarse de exploración, perforación y explotación de gas y petróleo, con mediante la Ley Nº 2366 aprobada, permite la realización de los proyectos de empresas para la extracción de los recursos, así entonces la exploración convencional causa un gran impacto ambiental y por tratarse de un área protegida, se debe emplear sistemas no invasivos que aseguren la integridad del parque o que minimicen la contaminación en la flora y fauna. 3.2. Identificación de la situación problemática Cuando se habla de exploración, el método más convencional se refiere a la exploración sísmica, que trabaja con precisión mediante imágenes en diferentes dimensiones, pero su proceso conlleva realizar un daño significativo en el área de exploración, por su metodología que se refiere a las explosiones para lograr obtener las ondas, y al tratarse de una zona protegida, el daño seria de mayor consideración.

Su efecto se vería reflejado en el agua, pero con mas énfasis en el aire y la tierra de la zona, porque causaría un desequilibrio ecológico, por el ruido, los materiales a emplear, los equipos necesarios para los trabajadores, construcción de caminos que modificaría la topografía del terreno, llegando hasta un punto donde no podrá revertirse este efecto causado 3.3. Análisis Causa – Efecto

EXPLOSIVOS

ECOSISTEMA

CONTAMINACIÓN Y DESTRUCCIÓN DEL ECOSISTEMA EN ÁREAS PROTEGIDAS POR EL USO DE SISTEMAS DE EXPLORACIÓN INVASIVOS. TECNOLOGIA

PERSONAL

3.4. Formulación del problema Actualmente el Parque Nacional Madidi, se encuentra en los planes del gobierno, mediante empresas petroleras, siendo YPFB Andina una de ellas, para iniciar la etapa de exploracion en esta zona, pero sin contar aún con nueva tecnología 4. OBJETIVO 4.1. Objetivo general  Proponer sistemas alternativos de exploración de hidrocarburos que no sean invasivos, en relación al impacto ambiental que generen 4.2. Objetivos específicos  Realizar un diagnóstico del terreno y lugares posibles de afloramientos de petróleo en el parque nacional Madidi  Determinar los sistemas de exploración invasivos.  Determinar los sistemas de exploración no invasivos.

 Investigar los sistemas de exploración no invasivos que se tiene en el país.  Realizar una evaluación técnica y económica del proyecto. 4.3. Matriz de Objetivos específicos – Acciones – Temas

Objetivos específicos

Acciones

Temas

5. JUSTIFICACIÓN 5.1. Justificación técnica Este proyecto tiene la finalidad de poder dar a conocer nuevas alternativas de exploración petrolera, por el motivo de que los métodos actuales o convencionales que se tiene conocimiento son muy agresivos contra el medio ambiente, en cambio ya se generaron nuevos sistemas que hacen reducir, casi mitigar el daño que se provocaba con las técnicas empleadas en la actualidad, en especial para poder entrar a zonas protegidas. 5.2. Justificación económica si bien los nuevos sistemas a emplearse para la exploración en estas zonas, demandan una gran suma de dinero, para la adquisición de la tecnología necesaria, podrá ser utilizado no solamente para este tipo de áreas protegidas, sino en las demás zonas que tengan un afloramiento favorable de petróleo y gas. Se debe considerar que los daños al ambiente, serán considerados también, porque al momento de realizar la exploración los montos económicos de reforestación deben estar incluidos como disminución en los presupuestos de los proyectos.

5.3. Justificación social Son de considerar la poca intervención en el diario vivir con la proposición de los sistemas no invasivos, lo que resguardaría la vida tranquila de las comunidades aledañas y/o cercanas al parque 5.4. Justificación ambiental El más grande propósito de este proyecto es no afectar ni causar daño alguno al medio ambiente, considerando

que esta zona es un área protegida, un parque

nacional de biodiversidad, que con el solo uso de tecnología invasiva generaría desforestación en el terreno, modificando y cambiando el entorno de animales y plantas. Además, poder demostrar y convencer que los sistemas no invasivos pueden ser eficientes, a los ambientalistas y protectores de la Madre Tierra, sosteniendo que la tecnología usada será de lo más avanzado. 6. Alcance 6.1. Alcance temático Área de investigación:

Exploración de hidrocarburos

Tema específico:

Sistemas de exploración no invasivos

6.2. Alcance geográfico El Parque Nacional Madidi, ubicado en Bolivia en el norte del departamento de La Paz que extiende por las provincias de Iturralde y Franz Tamayo. Siendo sus coordenadas: 

X 640344.02 m



Y 8390706.79 m



Z 275 m



Latitud 14º 33’ 10.92’’ S



Longitud 67º 41 ’50.39’’ O

6.3. Alcance temporal El actual proyecto está destinado a elaborarse en un tiempo determinado de 30 días y presentarse el día 19 de noviembre, plazo máximo y para su posterior defensa días 24 o 26 de noviembre del presente año. 6.4. Alcance institucional Este proyecto va dirigido a todas las empresas interesadas en la explotación de hidrocarburos en áreas protegidas, particularmente en la reserva ecológica Madidi, con el fin de proponer nuevos sistemas para que hagan la exploración respectiva en las zonas de interés. 7. MARCO TEÓRICO 7.1. Desarrollo de la fundamentación 7.1.1. Exploración La tarea de exploración comprende todas las actividades de búsqueda de hidrocarburos. Fundamentalmente se desarrolla mediante la aplicación de métodos de prospección geofísica y la elaboración de mapas de superficie y subsuelo por parte de los geólogos, con la finalidad de inferir sobre la configuración de los estratos del subsuelo y su composición, lo que puede proporcionar claves sobre la existencia de ambientes propicios para la acumulación de petróleo o gas natural. Los datos que proveen los geólogos son luego analizados por los ingenieros de petróleo, quienes interpretan y «traducen» los datos que reciben, y pueden ordenar la perforación de sondeos estratigráficos, cuya finalidad es la de tomar muestras del subsuelo, que serán analizados en laboratorios de física de rocas, y llevar a cabo registros con métodos eléctricos, acústicos o nucleares, los cuales serán igualmente interpretados por los Ingenieros de Petróleo especialistas en la disciplina de interpretación de perfiles.

Los pozos exploratorios son perforados posteriormente, dependiendo de los resultados obtenidos de la estratigrafía, para certificar o comprobar la presencia de reservas de hidrocarburos en el subsuelo, que son comercialmente explotables. 7.1.1.1. Técnicas de exploración  Por imágenes o Fotografía Área o Imagen satelital o SLAR 

Geológica o Directa o Indirecta



Geofísica y geoquímica o Gravimetría o Magnetometría o Sísmica



Profunda o Rayos Gamma o Perfilaje eléctrico o Perfilaje geoquímico o Perfilaje térmico o Velocidad de perforación o Perfilaje sónico o Bioestratificación

7.1.2. Exploración sísmica Es un método Geofísico que permite determinar en profundidad la forma y disposición de las diferentes unidades litológicas o capas de la tierra, mediante la detección de ondas acústicas, producidas por una fuente artificial (martillo, vibro, sismigel, etc.), propagadas a través del subsuelo según la elasticidad de las capas, que se

detectan en la superficie tras reflejarse o refractarse usando

sensores (geófonos). La finalidad de los programas de exploración sísmica, es la de localizar las rocas porosas que almacenan los Hidrocarburos (Petróleo y Gas).

FUENTE. Los programas de Exploración Sísmica pueden ser 2D, 3D, 4D o Satelital.

FUENTE.

Los programas de Exploración Sísmica se desarrollan en cuatro etapas así: 7.1.2.1. Etapa de Topografía Se trasladan las coordenadas del proyecto al terreno. Se construye la topo-trocha, esto quiere decir, que se corta la vegetación a lo largo de las líneas, tanto en las Receptoras, como en los Salvos,

en un ancho

determinado por la Corporación y especificado en las medidas de Manejo Ambiental o MMA, para permitir el desplazamiento del personal que labora en el Proyecto en desarrollo de las distintas fases, en desarrollo del corte se realiza nivelación de líneas sísmicas, ajuste de poligonales y una completa Base de datos para el control de la información. ¿Qué vegetación se interviene?  Rastrojos,  Pastos naturales y mejorados,  Vegetación arbustiva baja y media hasta de 10 centímetros D.A.P (Diámetro del arbusto a la Altura al Pecho).  En zonas de cultivo se hace un amarre especial del follaje, para permitir tanto la visual del rumbo de las líneas, como el desplazamiento del personal. Sobre las Líneas receptoras se instalan banderas blancas a lo largo de cada una de ellas, para señalizar los puntos de Registro, la distancia de separación entre las banderas blancas, la determina el diseño del Proyecto. Sobre las Líneas de Salvo se colocan banderas Rojas a lo largo de cada una de estas líneas para señalizar los puntos de disparo, la distancia de separación entre las banderas Rojas, la determina el diseño del Proyecto, la ubicación de los puntos de disparo esta sujeto a que estos cumplan con unas distancias mínimas a elementos socio – ambientales como (casas, corrales, estanques, nacimientos de agua, lagos, lagunas, jagüeyes, corrientes de agua permanente, esteros, morichales, etc.). Distancias que posteriormente son verificadas por un

funcionario del departamento de Medio Ambiente de la compañía contratada para realizar el proyecto y certificadas para el desarrollo de la siguiente fase. Las líneas Receptoras se construyen de forma paralela entre sí y perpendicularmente a las líneas de Salvo, formando entre ellas una cuadrícula en los programas de exploración sísmica en 3D.

Cuadrilla de Topografía en desarrollo de labores, utilizando equipos de tecnología convencional (Estación)

Cuadrilla de Topografía utilizando equipos de tecnología RTK (Real Time Kinematic) o navegación cinética satelital en tiempo real.

Visual de una línea receptora y del corte realizado a la vegetación después de haber construido la topo-trocha.

visual de una línea receptora después de haber construido la topo-trocha, en terrenos con sábanas y pastos mejorados.

Imagen en la que se observa personal de una línea de Salvos, después de haber construido la topo-trocha.

7.1.2.2. Etapa de Perforación Cuadrillas o grupos de personas dotados de taladros portátiles (Equipos hidráulicos, torres mecánicas, taladros que perforan con Agua, con Aire o torre punzón, utilizados según la topografía y geología del área del programa de Adquisición Sísmica) realizan perforaciones sobre las líneas de Salvos, en los sitios en donde se ubicaron las banderas rojas o puntos de disparo, el diámetro de la perforación es de 2 y ½ pulgadas aproximadamente, la profundidad del hueco la determina el diseño del Proyecto. Una vez realizada la perforación de acuerdo a los parámetros técnicos establecidos, se deposita la fuente de energía

denominada “SISMIGEL”, se tapa el hueco con material especial, para garantizar el sello al momento de disparar la fuente de energía. Al igual que la profundidad de la perforación, la cantidad de “SISMIGEL” también la determina el diseño del Proyecto.

Imagen en la que se observa cuadrilla en desarrollo de labores de perforación de uno de los puntos de disparo.

Cuadrilla en desarrollo de labores de perforación utilizando Torre mecánica con equipo de aire.

En desarrollo de labores de perforación utilizando Torre Punzón, en razón a la Geología del área del programa de Adquisición Sísmica.

Cuadrilla en labores de perforación utilizando Tractor Drill, en virtud a la topografía del área del programa de Adquisición Sísmica.

7.1.2.3. Etapa de Registro En los sitios en donde se ubicaron las banderas blancas o puntos de Registro, se plantan en el terreno los sensores o Geófonos. Se tienden a lo largo de las Líneas Receptoras, cables que van interconectados entre si y a su vez, estos van conectados a los Equipos de Registro. Se disparan controladamente cada una de las fuentes de Energía, generando con ello, una onda sonora dirigida hacia el centro de la tierra, la cual se propaga a

través del subsuelo y al encontrar capas de densidad diferente, genera un rebote de onda hacia la superficie, allí es capturado por los sensores o Geófonos y transportado por los cables a los Equipos de Registro. Con personal altamente calificado, equipos de alta tecnología y un efectivo control de ruidos se logra obtener información con excelentes estándares de calidad, que permite que los interpretes puedan identificar la ubicación de las rocas que almacenan los Hidrocarburos, que son la finalidad de los programas de exploración sísmica

FUENTE.

Copia del registro al disparar una de las fuentes de energía del programa de Adquisición Sísmica.

Los datos adquiridos en desarrollo de Programas Sísmicos, lucen como una radiografía de la tierra, así se ven los datos los datos de una Sísmica 2D.

Así se ven los datos obtenidos en desarrollo de un Programa de Exploración Sísmica 3D.

7.1.2.4. Etapa de Restauración El Plan de restauración y abandono busca establecer las condiciones adecuadas para la recuperación y regeneración de las zonas perturbadas por las actividades de sísmicas. Medidas permitirán la recuperación del entorno en forma gradual de manera que se restauren sus condiciones, lo más cercanas a las existentes, previas al desarrollo del proyecto. Dentro de esta etapa se consideran criterios de conservación física y biológica, con el propósito de dar cumplimiento a la normatividad ambiental vigente, esta fase se adelantan las siguientes labores: Se recoge el material ubicado en las líneas tanto Receptoras como Salvos (banderas blancas y rojas, cintas plásticas, carteles de señalización) y se hace clasificación y disposición adecuada de este material. Se restituyen a su estado original, las cercas intervenidas. Se desmantelan los volantes o sitios alternos establecidos por la compañía para el alojamiento del personal que laboro en el desarrollo de las diferentes etapas del Programa de exploración Sísmica.

Imagen en la que se observa cuadrilla de Restauración recogiendo el material utilizado en desarrollo del Programa Sísmico.

Se observa al personal de Restauración arreglando cerca averiada, en desarrollo del Programa Sísmico. 7.2. Estado del arte 7.3. Posibles soluciones 7.3.1. Exploración Aérea – método geofísico Los modelos geofísicos exigen el análisis de múltiples conjuntos de datos independientes que posteriormente se utilizan para desarrollar modelos de tierra integrados, geológicamente consistentes. Los métodos de exploración geofísica, según la empresa canadiense NXT que proporciona esta tecnología, se centran en evaluar y mitigar los riesgos de exploración asociados a factores tales como la configuración de la trampa, la calidad del yacimiento y la integridad del sellado. En la exploración de petróleo, el método SFD evalúa el origen, la migración, la trampa, el depósito y precinto. Este método reacciona a la densidad y ante la detección de condiciones anómalas evidentes en las zonas con una presencia combinada de la integridad de la trampa. La tecnología SFD con la que está equipado este avión que utilizará YPFB está compuesta por múltiples sensores que realizan su detección volando a una altitud

de unos 3.000 metros y a una velocidad de aproximadamente 480 km por hora, según fuentes de la empresa NXT.

Fuente: Periódico “Pagina Siete” Este avión contiene distintos sensores que generan su propia señal de salida única y emiten una serie de tiempo digital. La señal es similar a una forma de onda, con el eje horizontal de medición de tiempo de vuelo, en segundos, y el eje vertical una salida de tensión. Las lecturas horarias corresponden a una ubicación única de la superficie y se representan en forma de una línea de vuelo sobre el área de estudio. La tecnología SFD llega a realizar 2.000 muestras por segundo. Realiza el análisis de la señal (frecuencia, amplitud y carácter / patrón cambia) y la interpretación para cada sensor para identificar las áreas potenciales, sin la ayuda de ningún conocimiento, a priori, de los datos geotécnicos y de ingeniería subyacentes a lo largo de la trayectoria del vuelo. Las anomalías se comparan con la base de datos de las señales que se han obtenido a través de varias características geológicas de todo el mundo, que sirven como plantillas para la interpretación de estos datos. Esas anomalías son entonces clasificadas y se les asigna una clasificación de su evaluado trampa y el depósito potencial.

El resultado final es que el SFD

es capaz de detectar las condiciones del

subsuelo que son favorables para atrapar fluido, utilizando un sistema de detección que es complementario a otros métodos geofísicos tales como estudios sísmicos 2D y 3D. En conjunto, con otros datos geológicos, SFD puede ser un paso fundamental ayudando en el objetivo de concentrar los esfuerzos de exploración y la reducción del riesgo global En cuanto al éxito de este modelo, la empresa NXT comenzó a vender encuestas de SFD en 2006 y ha adquirido más de 600.000 kilómetros de líneas de SFD en datos en variables geológicos en todo el mundo.

Canadá, EEUU, México,

Colombia, Argentina, Guatemala, Pakistán y Siria son algunos de los países donde se ha utilizado esta técnica.

Fuente: Revista especializada “Energy Press” 7.3.2. Exploración satelital La Oil and Gas Finder Technology (OFT) constituye hoy una nueva opción para la prospección directa de reservas de gas y petróleo.Y si bien fue una tecnología desarrollada hace ya algunas décadas por la extinta URSS, solo hasta hace pocos años empezó a instalarse en América Latina. Revista Negocios & Petróleo indagó

con la Compañía de Tecnologías Avanzadas de Colombia (CTAC), en cabeza de su gerente, el Ing. Guillermo Gámez Solano. Las respuestas y las perspectivas se resumen a continuación.

La OFT es una tecnología de origen ruso-ucraniano que permite identificar reservas de hidrocarburos —aunque también de minerales y agua—, El proceso de la OFT está constituido por varias fases, la fase remota a partir de técnicas de espectrografía satelital para la identificación de anomalías electromagnéticas generadas por los depósitos, reconocimiento de los yacimientos en campo con el método ECECI y sondeo vertical con electro-resonancia SVER. A diferencia de la sísmica, que identifica las estructuras de una potencial área, la OFT identifica los fluidos (Hidrocarburos). Su éxito se debe a varios factores, como los costos, los tiempos de entrega de resultados, los impactos medioambientales, etc. pero quizás el más importante sea la posibilidad de aumentar las reservas de petróleo de los países, toda vez que la OFT tiene altos índices de asertividad en la exploración de yacimientos, que pueden oscilar entre el 60% y el 80%. A este respecto señala Guillermo Gámez: “En Colombia es crítico prospectar en búsqueda de nuevas reservas, las actuales no exceden más allá de los seis años. Por eso, la tecnología OFT se empieza a perfilar como una oportunidad real para cambiar ese panorama”. Es importante señalar que esta técnica funciona tanto para yacimientos convencionales como no convencionales, y puede aplicarse tanto para áreas onshore como off-shore. De acuerdo con CTAC, a partir del 2000 fue posible usar la

OFT para fines civiles, y desde entonces se ha ido constituyendo en una herramienta muy útil en la exploración, en combinación incluso con las técnicas propias de la sísmica. Una ventaja adicional de la OFT es que puede aplicarse de manera relativamente ágil, pues no requiere, por ejemplo, autorizaciones ambientales u otros trámites administrativos complejos, como sí es evidente con la sísmica. Sin embargo, es importante señalar que, más que tecnología distintas, tanto la OFT como la sísmica son recursos complementarios para la prospección de yacimientos. Así, por ejemplo, la OFT no logra identificar el API del crudo o la porosidad de la roca, en tanto la sísmica a veces no descubre ciertos depósitos no estructurales o bolsas de crudo en yacimientos maduros; algo que sí es posible desde esta otra tecnología. A su vez, la OFT se percibe como una opción muy rentable en términos de costos y tiempos. CTAC ha calculado que el tiempo promedio de entrega de resultados es de 45-60 días para las tres fases, en tanto los costos económicos podrían disminuirse incluso en un 40%. Por lo pronto, valga decir que la progresiva consolidación de la OFT en América Latina ha sido posible gracias a sus resultados y a la buena receptividad entre el sector hidrocarburífero. 8. HIPOTESIS 8.1. Descripción 8.2. Análisis de variable 8.3. Definición conceptual 8.4. Operacionalización de variables 9. MATRIZ DE CONSISTENCIA 10. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 10.1. Tipo de estudio 10.2. Matriz de diseño metodológico 10.3. Métodos, técnicas, instrumentos 10.4. Unidad de análisis 10.5. Población

10.6. Muestreo 11. Cronograma de trabajo 12. Presupuesto 13. Bibliografía