Generacion de petroleo por pirolisis

Generación de petróleo mediante experimentos de pirólisis Boletín de la Sociedad GeolóGica Mexicana

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Volumen 61, núm. 3, 2009, p. 353-366

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2004 . I C AN A A

Generación de petróleo mediante experimentos de pirólisis: revisión sobre el conocimiento actual
Demetrio Marcos Santamaría Orozco1*, Myriam Adela Amezcua Allieri1y Teresita de Jesús Carrillo Hernández1
Instituto Mexicano del Petróleo. Eje Central Lázaro Cárdenas No. 152, Col. San Bartolo Atepehuacan. C. P. 07730. México, D. F. *dsantama@imp.mx
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Resumen El proceso de generación de hidrocarburos es un tema complejo que involucra diversos aspectos. Los modelos de generación del petróleo han ido cambiando sus enfoques, aunque desde sus inicios se hasupuesto que el petróleo proviene de la transformación de la materia orgánica que se encuentra atrapada en las rocas generadoras. Para simular la formación del petróleo en laboratorio y sus reacciones químicas, se han realizado diversos experimentos de pirólisis en sus distintas modalidades. Sin embargo, las temperaturas y presiones de los experimentos son siempre diferentes a las que ocurren en lanaturaleza y, por ende, se deben hacer los ajustes o calibraciones necesarios para estimar la temperatura real a la que ocurrió la generación de los hidrocarburos. Los primeros modelos numéricos de generación ya consideraban que, conforme se incrementaba la temperatura, el kerógeno generaba bitumen y éste generaba aceite y gas. Con el incremento de la temperatura se craqueaban los compuestoscomplejos de petróleo y ocurría una serie de reacciones paralelas de primer orden a distintas constantes de velocidad. Más tarde, se descubrió que no solamente se generaban hidrocarburos líquidos y gaseosos, sino también pre-coque y coque. La temperatura afectaba fisicoquímicamente al petróleo, y los parámetros cinéticos se obtenían a través de la distribución de las energías de activación con un sólofactor de frecuencia. Las variaciones en la composición de los productos derivados del kerógeno se deben a su composición original y a los procesos de poli-condensación y aromatización. Los modelos utilizaron diferentes fracciones del petróleo, haciéndose cada vez más precisos, mediante la consideración de una cinética multicomponente. Los modelos más recientes consideran a las fracciones desaturados y aromáticos, incluyendo a las resinas y asfaltenos. Actualmente se han incluido a los iso- y ciclo-alcanos, así como a los alquil-aromáticos. Los programas computacionales que simulan la generación de hidrocarburos en 1D, 2D y 3D hasta ahora, consideran 14 clases químicas para el modelado multicomponente. Se espera que cada vez sean más las clases químicas que se involucren en los modeloscinéticos y que los resultados sirvan para predecir la calidad y cantidad de hidrocarburos antes de perforar un nuevo pozo y descubrir algún yacimiento. Palabras clave: generación de petróleo, kerógeno, modelado numérico, cinética composicional, hidrocarburos.

Abstract

The hydrocarbon generation process is a complex issue that involves several aspects. The petroleum generation models have beenchanging their approaches, although from the beginning, it has been supposed that the petroleum comes from organic matter transformation that is trapped into the source rocks. To simulate the chemical reactions of petroleum formation at laboratory, they have been carried out several pyrolysis experiments in their different modalities. However, the temperatures and pressures of the lab experimentsare always different from those that occur in nature, therefore matches or calibrations are necessary to make the estimation of the real temperature to which each event happened. The first numerical models

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Santamaría et al.

of generation considered that, as the temperature increases, the kerogen generated bitumen and this last generated oil and gas. With the...