Fases en la exploración de hidrocarburos

Desde el final de la era del “petróleo fácil”, la industria petrolera ha iniciado la búsqueda de depósitos de hidrocarburos en zonas donde hasta hace unas décadas no resultaba rentable debido a su elevado coste y riesgos: en alta mar. La búsqueda de hidrocarburos (exploración o prospecciones) bajo el lecho marino implica tres fases de investigación:

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DOCUMENTACIÓN

La compañía busca información batimétrica, sísmica, magnética, gravimétrica, de sondeos y geológica, incluyendo datos de satélite de las zonas con permisos y las zonas vecinas, y realiza estudios ambientales.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

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ADQUISICIÓN SÍSMICA

Con sondeos acústicos se establece el grado de probabilidad de encontrar hidrocarburos.
Un cañón de aire comprimido de alta presión emite ondas acústicas desde una embarcación. Los hidrófonos arrastrados por el barco en superficie obtienen una imagen del subsuelo marino como una ecografía.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

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ESCUCHAR

Se emiten ondas acústicas de 215-265 dB (decibelios) y frecuencias de 10-250 Hz (hercios), que pueden penetrar hasta 7.000 metros en el suelo marino. El ruido emitido es de 10.000 a 100.000 veces mayor que el motor de un avión a reacción. El nivel sonoro generado dobla el umbral del dolor en el ser humano.
Las explosiones se realizarán de contínuo durante casi tres meses.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

ADQUISICIÓN
SÍSMICA

MOTOR DE
REACTOR

MOTOCICLETA

HABLAR

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Los pulsos de aire comprimido producen daños fisiológicos irreversibles en cetáceos e incluso su muerte. Sus frecuencias, similares a las que estos animales emplean para comunicarse o interpretar el medio, alteran su comportamiento. Las tortugas pueden sufrir severos daños en sus órganos, cráneo y caparazón. Se reducen las capturas pesqueras, peligrando las áreas propuestas como Santuario para el Atún Rojo.
Se genera contaminación por lodos, barro, o elementos contaminantes del subsuelo como arsénico, plomo o benceno, liberados por el impacto de las ondas.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

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SONDEOS EXPLORATORIOS

Para la cata de hidrocarburos se pueden perforar kilómetros de sustrato rocoso bajo el fondo marino. Es la fase más costosa y peligrosa de la exploración por las probabilidades de vertido.
La catástrofe en México de la plataforma Deepwater Horizon de BP se produjo en esta fase de la investigación. Lo mismo que los vertidos de los pozos Lubina-1 y Montanazo-D5 de la plataforma Casablanca que aunque no tan catastróficos, afectaron a las costas de Tarragona.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

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EXPLOTACIÓN

Dependiendo de la ubicación del pozo, el crudo, de encontrarse, se transportaría en buques, o a través de un oleoducto. La amenaza de las mareas negras sería constante en la zona. El uso del petróleo obtenido contribuirá al Cambio Climático, a la erosión costera y a la subida del nivel del mar en esta zona del Mediterráneo.

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1ª FASE: EXPLORACIÓN

2ª FASE

DOCUMENTACIÓN

ADQUISICIÓN SÍSMICA

PERFORACIÓN

EXPLOTACIÓN

 

La Primera Fase consiste en obtener información bibliográfica, sísmica, batimétrica, etc, sobre la zona para la que se ha obtenido el permiso de exploración.

En la segunda fase de la exploración, la adquisición sísmica,

se empieza por buscar la existencia de formaciones geológicas subterráneas en las que potencialmente haya podido quedar atrapado gas y/o petróleo (trampas geológicas) mediante la toma de muestras de sedimentos del fondo marino y con la técnica conocida como “adquisición sísmica” o “sondeos acústicos”.

Adquisición sísmica en el mar de Ojotsk © <a href="http://www.flickr.com/photos/g75405/4901729704/">g75405</a>

Adquisición sísmica en el mar de Ojotsk © g75405

Para ello se utilizan cañones de aire comprimido, remolcados por un buque, que disparan a las aguas marinas “burbujas” de aire a alta presión. La explosión de la burbuja produce un fuerte sonido que penetra hasta 7.000 metros en el suelo marino. Las ondas acústicas emitidas tienen un nivel sonoro de 249 a 265 decibelios (dB) y una frecuencia de entre 10 y 250Hz. A modo de comparación, los sondeos acústicos son unas 10.000 a 100.000 veces más ruidosos que el motor de un avión a reacción, que emite un ruido de unos 140dB. Parte de esta energía acústica se refleja y se desplaza de nuevo a la superficie donde es registrada por hidrófonos llamados “streamers”. Esta información proporciona a los geólogos detalles de las formaciones rocosas situadas debajo del lecho marino, como si se tratase de una ecografía.

Las explosiones se realizan de forma continua a lo largo de las 24 horas del día, los siete días de la semana, durante un periodo total de unos cuatro meses.

La flota mundial de buques para estudios sísmicos se compone actualmente de unos 100 buques.

Audio de un cañón de aire comprimido como los que se emplean en estas pruebas
Cañones de aire comprimido disparados cada 10-15 segundos. Pueden ser oídos a miles de kilómetros

Efectos negativos de los sondeos acústicos

Caso de que los sondeos revelen la existencia de trampas geológicas, en esta primera etapa no es posible asegurar si éstas contienen hidrocarburos, de qué tipo, en que cantidad y si éstos tienen calidad suficiente para ser explotados comercialmente. Para salir de dudas, se pasa a la segunda fase de las prospecciones: la perforación de pozos de sondeo para la cata de los hidrocarburos.

Tercera fase de la exploración: perforación

Perforaciones en el mar del Norte © <a href="http://www.flickr.com/photos/bryanburke/2440895677/">Bryan Burke</a>

Perforaciones en el mar del Norte © Bryan Burke

La perforación de unos pozos de sondeo para la cata de los hidrocarburos no se limita a una mera toma de muestras. En muchos casos se perfora el mismo pozo que después se utilizará para la extracción. Normalmente, tras atravesar profundidades que pueden variar entre los 50 y los 2.500 metros bajo el nivel del mar) se perforan kilómetros del sustrato rocoso bajo el fondo marino, para determinar la presencia, la calidad, la cantidad y el tipo de hidrocarburos atrapados en la formación geológica potencialmente explotable detectada en la fase previa de investigación.

El resultado de este tipo de sondeo, por tanto, es un pozo completo al que sólo faltaría conectar un sistema de evacuación y explotación de petróleo o de gas. En función del resultado de la cata, el pozo se sellará y abandonará o se sellará de forma temporal a la espera de los permisos de explotación.

Esta es la fase más costosa de la investigación y también la más peligrosa en lo que se refiere a un posible vertido catastrófico. Entre 1959 y 2011 se han perforado en España 688 pozos exploratorios para buscar hidrocarburos. Tan sólo 25 de ellos han resultado explotables y de éstos, sólo 14 siguen en uso.

Ejemplos de vertidos en caso de perforación de los pozos exploratorios son los casos de la plataforma de BP en el golfo de México en abril de 2010 y los vertidos en 2009 de Repsol con los pozos Lubina-1 y Montanazo-D5, cerca de la costa de Tarragona. Los tres pozos se exploraban a profundidades de más de 600 metro debajo del nivel del mar es decir en aguas profundas.

Riesgos añadidos en caso de exploración en aguas profundas

En el caso de obtener resultados interesantes para la empresa, el siguiente paso sería la explotación comercial.

Explotación comercial

Tras la exploración, si los resultados de la misma resultan satisfactorios, se lleva a cabo la Explotación Comercial. Para ello la empresa necesitará nuevos permisos, además de los que se referían exclusivamente a las actividades de prospección. Caso de obtenerlos, la boca del pozo (de un diámetro entre 50 cm y 2 m) se conectaría a una plataforma marina de la que se deberá evacuar el gas o el petróleo con la ayuda de barcos o con una tubería submarina conectada a la costa durante la vida útil del pozo, que suele ser de entre 10 y 20 años.

Durante la explotación de un pozo, el riesgo de vertidos es elevado y se produce una contaminación sistemática por hidrocarburos. El correcto mantenimiento de las instalaciones durante su vida útil es fundamental para minimizar los vertidos y evitar la llegada de manchas de petróleo a la costa. Pero este mantenimiento es muy costoso, y debido a ello en la plataforma petrolífera Casablanca frente a Tarragona se han producido ya varios vertidos provocados por un mantenimiento deficiente de las instalaciones.

Efectos negativos de la explotación de hidrocarburos en el mar

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