Gas mantos de carbon

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Gas Metano en Mantos de Carbón en Magallanes

Ernesto Aguila M.
Introducción.
El gas metano proveniente de los mantos de carbón es un importante componente de la matriz energética de USA.

Es conocido en inglés como Coal Bed Methane (CBM), en español lo designaremos como GMC, Gas Metano de Carbón, entendiéndose que es el gas proveniente de los microporos de las vetas de carbón y no esproducto de gasificación.

En el año 2001 el 7 % del gas natural consumido en USA era GMC. El GMC es un hidrocarburo no convencional que fundamentalmente difiere en su proceso de acumulación y en la tecnología usada para producirlo.

En Magallanes existen 5,000 millones de ton. El contenido de gas medido en los carbones es del orden de 7 a 12 M3/ton.

¿Qué es el GMC ?
El GMC es gas natural quecontiene prácticamente 100 % de metano (CH4) y es producido desde los mantos en yacimientos de carbón. El GMC es producido a menudo desde mantos de poca profundidad y junto con grandes volúmenes de agua de calidad variable. El GMC es gas natural generado y almacenado en vetas de carbón. Se produce mediante pozos que permiten que el gas y el agua fluyan a la superficie.

El GMC se producía yaen 1926 en Oklahoma y desde 1951 en la cuenca de San Juan, Nuevo México. Sin embargo el gran desarrollo comenzó en 1988. Esto se debió a incentivos tributarios implementados por el Congreso de USA para impulsar la exploración de recursos energéticos alternativos.

¿De donde proviene el GMC?
El GMC es metano (CH4) generado en forma natural, junto a pequeñas cantidades de otros hidrocarburos yotros gases distintos a los hidrocarburos, contenidos en los mantos de carbón como resultado de un proceso físico y químico. Este proceso comienza con material orgánico de plantas que se convirtió primero en turba y luego en carbón. A medida que las plantas se fueron cubriendo de sedimentos e incrementando su profundidad , el calor y la presión aumentaron, causando cambios físicos y químicos en lasplantas. Es esta aplicación de calor y presión la que transforma la turba en carbón , expulsando el agua y otros constituyentes volátiles fuera de la masa orgánica y concentrando el carbón. . La transformación de turba en carbón es un proceso gradual de maduración , el que incluye muchas etapas intermedias como se describe en la Tabla 2-2.

La Tabla 2-2 lista las características físicas yquímicas de los restos de plantas y carbones y su incremento en el rango de maduración.

¿Qué controla la producción del GMC?
La rata de producción es producto de varios factores que varían de una cuenca a otra , desarrollo de permeabilidad por fracturas , migración del gas, maduración del carbón, distribución del carbón, estructura geológica, tipo de terminación de los pozos, manejo de la producciónde agua, . En aquellas áreas donde en las estructuras geológicas han ocurrido fallas localizadas tienden a inducirse fracturas naturales las cuales incrementan las vías de producción dentro de las vetas, ver Fig. 2-3.

Desarrollo de las fracturas (cleat)
El carbón tiene porosidad pero una permeabilidad muy baja. Para poder producir los fluidos de las vetas de carbón hacia el interior de lospozos , el carbón debe poseer un sistema de permeabilidad secundaria tales como las fracturas. Las fracturas le permiten al agua, gas natural, y otros fluidos migrar desde la matriz porosa hacia los pozos productores. “Cleat” es el termino que designa a las fracturas naturales que se forman en las vetas de carbón como parte de la maduración del carbón. Estas “cleat” se forman como resultado de ladeshidratación del carbón, tensiones locales y liberación de sobrecargas.
Dos conjuntos ortogonales de “cleats “ se desarrollan en los carbones que son perpendiculares a la veta ( Fig. 2-3).

Migración del gas natural
En las vetas de carbón , la mayoría del gas es absorbido en las laminaciones microscópicas y microporos dentro del carbón en formación. A medida que la presión hidrostática...
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