ingenieria petrolera - definiciones basicas

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5 Definiciones bÆsicas 2 Entre los propósitos de Las reservas de hidrocar- buros de MØxico estÆ el lograr continuidad estadís- tica en las magnitudes y clasificaciones de reser- vas, ademÆs de emplear en la evaluación y clasifi- cación de las mismas, definiciones usadas amplia- mente por la industria petrolera en el mundo. Esto ha permitido realizar una planeación mÆs exacta en Pemex Exploración y Producción bajo una base de reservas confiable, cuyo proceso de revisión las ac- tualiza anualmente. En ese contexto, las definicio- nes son relevantes al indicar con toda claridad, cuÆles son los elementos necesarios y suficientes para lla- mar a una acumulación de hidrocarburos, reserva o recurso contingente, por ejemplo. De ahí la con- veniencia de mencionar, aunque sea sucintamen- te, las definiciones principales empleadas en esta publicación. Así, este capítulo presenta definiciones y concep- tos asociados a las reservas de hidrocarburos em- pleados a lo largo de este documento. TØrminos como volœmenes originales, reservas, recursos con- tingentes y recursos prospectivos se establecen de acuerdo a la prÆctica internacional, cuyo uso ha sido recomendado por organizaciones gremiales como la Society of Petroleum Engineers (SPE) y la American Association of Petroleum Geologists (AAPG), y tambiØn por la organización de comitØs nacionales World Petroleum Congresses (WPC). Adicionalmente, los conceptos relacionados al gas como gas natural, gas entregado a plantas y gas seco se explican considerando la producción de gas a boca de pozo, su transporte en ductos, su recepción en plantas y el gas obtenido en las mis- mas. TambiØn, la noción de petróleo crudo equiva- lente se explica destacando sus componentes: aceite crudo, condensados, líquidos de planta y gas seco equivalente a líquido. Estos elementos son los que aparecen publicados en el Anexo estadístico y que muestran el estado de las reservas, a nivel campo, al inicio de este aæo 2002. 2.1 Volumen original de hidrocarburos El volumen original es la cantidad de hidrocarbu- ros que se estima existe inicialmente en un yaci- miento. Este volumen se encuentra en equilibrio, a la temperatura y presión prevaleciente en el ya- cimiento. Se expresa tambiØn a condiciones de superficie, que corresponde a las cifras publica- das en este documento. Puede inferirse por pro- cedimientos deterministas o probabilistas. Los primeros incluyen, principalmente, a los volumØ- tricos, balance de materia y simulación numØri- ca. Los segundos modelan la incertidumbre de parÆmetros como porosidad, saturación de agua, espesores netos, entre otros, como funciones de probabilidad que producen, en consecuencia, una función de probabilidad para el volumen origi- nal. El mØtodo volumØtrico es uno de los mØtodos mÆs usados, empleÆndose en las etapas iniciales en que se comienza a conocer al campo o yacimiento. Se fundamenta en la estimación de las propiedades petrofísicas de la roca y de los fluidos en el yaci- miento. Las propiedades petrofísicas principales son la porosidad, la permeabilidad, la saturación de flui- dos, la presión capilar y el factor de formación, en-

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  • 5Las reservas de hidrocarburos de Mxico

    Definiciones bsicas 22Entre los propsitos de Las reservas de hidrocar-buros de Mxico est el lograr continuidad estads-tica en las magnitudes y clasificaciones de reser-vas, adems de emplear en la evaluacin y clasifi-cacin de las mismas, definiciones usadas amplia-mente por la industria petrolera en el mundo. Estoha permitido realizar una planeacin ms exacta enPemex Exploracin y Produccin bajo una base dereservas confiable, cuyo proceso de revisin las ac-tualiza anualmente. En ese contexto, las definicio-nes son relevantes al indicar con toda claridad, culesson los elementos necesarios y suficientes para lla-mar a una acumulacin de hidrocarburos, reservao recurso contingente, por ejemplo. De ah la con-veniencia de mencionar, aunque sea sucintamen-te, las definiciones principales empleadas en estapublicacin.

    As, este captulo presenta definiciones y concep-tos asociados a las reservas de hidrocarburos em-pleados a lo largo de este documento. Trminoscomo volmenes originales, reservas, recursos con-tingentes y recursos prospectivos se establecen deacuerdo a la prctica internacional, cuyo uso hasido recomendado por organizaciones gremialescomo la Society of Petroleum Engineers (SPE) y laAmerican Association of Petroleum Geologists(AAPG), y tambin por la organizacin de comitsnacionales World Petroleum Congresses (WPC).Adicionalmente, los conceptos relacionados al gascomo gas natural, gas entregado a plantas y gasseco se explican considerando la produccin degas a boca de pozo, su transporte en ductos, surecepcin en plantas y el gas obtenido en las mis-mas. Tambin, la nocin de petrleo crudo equiva-

    lente se explica destacando sus componentes: aceitecrudo, condensados, lquidos de planta y gas secoequivalente a lquido. Estos elementos son los queaparecen publicados en el Anexo estadstico y quemuestran el estado de las reservas, a nivel campo,al inicio de este ao 2002.

    2.1 Volumen original de hidrocarburos

    El volumen original es la cantidad de hidrocarbu-ros que se estima existe inicialmente en un yaci-miento. Este volumen se encuentra en equilibrio,a la temperatura y presin prevaleciente en el ya-cimiento. Se expresa tambin a condiciones desuperficie, que corresponde a las cifras publica-das en este documento. Puede inferirse por pro-cedimientos deterministas o probabilistas. Losprimeros incluyen, principalmente, a los volum-tricos, balance de materia y simulacin numri-ca. Los segundos modelan la incertidumbre deparmetros como porosidad, saturacin de agua,espesores netos, entre otros, como funciones deprobabilidad que producen, en consecuencia, unafuncin de probabilidad para el volumen origi-nal.

    El mtodo volumtrico es uno de los mtodos msusados, emplendose en las etapas iniciales en quese comienza a conocer al campo o yacimiento. Sefundamenta en la estimacin de las propiedadespetrofsicas de la roca y de los fluidos en el yaci-miento. Las propiedades petrofsicas principales sonla porosidad, la permeabilidad, la saturacin de flui-dos, la presin capilar y el factor de formacin, en-

  • 6Definiciones bsicas

    Probada

    Probada+

    probable

    Probada+

    probable+

    posible

    Norecuperable

    Ran

    gode

    ince

    rtidu

    mbr

    e

    Econmico

    Volumen original de hidrocarburos descubierto

    No econmicoVolumen original de hidrocarburos

    no descubierto

    Volumen original de hidrocarburos total

    Reservas

    Produccin

    Recursos

    Prospectivos

    Recursos

    Contingentes

    Estimacinbaja

    Estimacinbaja

    Estimacincentral

    Estimacincentral

    Estimacinalta

    Estimacinalta

    Norecuperable

    Figura 2.1 Clasificacin de los recursos y reservas de hidrocarburos. Modificado de Petroleum ResourcesClassification and Definitions, Society of Petroleum Engineers, 2000.

    tre otras. Asimismo, otro elemento fundamental esla geometra del yacimiento, como es su rea y elespesor neto. Dentro de los productos a obtenerpara estimar el volumen original destacan los si-guientes:

    i. Volumen de roca que contiene hidrocarburos.

    ii. Porosidad efectiva y saturacin de hidrocarbu-ros en el volumen de roca que los contiene.

    iii. Fluidos identificados y sus propiedades, con elpropsito de establecer el volumen de hidrocar-buros a condiciones de superficie o condicionesestndar.

    En el Anexo estadstico, despus de la columna deregin, activo o campo, aparecen los volmenesoriginales tanto de aceite crudo como de gas natu-ral. Las unidades del primero son millones de barri-les, y las del segundo miles de millones de pies c-bicos, todas ellas expresadas a condiciones atmos-fricas.

    2.2. Recursos petroleros

    Los recursos petroleros son todas las cantidades dehidrocarburos que inicialmente se estimaron en elsubsuelo a condiciones de superficie. Sin embargo,empleando consideraciones de produccin se le lla-ma recurso nicamente a la parte recuperable deesas cantidades. Dentro de esta definicin, a las can-tidades estimadas en un principio se les denominavolumen original total, el cual puede estar descu-bierto o no descubierto; y a sus porciones recupe-rables se les denomina recursos prospectivos, re-cursos contingentes o reservas. En consecuencia,el concepto de reservas constituye una parte de losrecursos, es decir, son acumulaciones conocidas,son recuperables y comercialmente son explotables.La figura 2.1 muestra la clasificacin de recursos eincluye, naturalmente, a las reservas.

    En la figura 2.1 se puede observar que existen esti-maciones bajas, centrales y altas para los recursos,y para las reservas tambin, denominndose pro-bada, probada ms probable, y probada ms pro-

  • 7Las reservas de hidrocarburos de Mxico

    bable ms posible. El rango de incertidumbre quese ilustra a la izquierda de esta figura enfatiza que elconocimiento que se tiene de los recursos, o de lasreservas, es imperfecto, y por ello, se generan dife-rentes estimaciones que obedecen a diferentes ex-pectativas. La produccin, que aparece hacia la de-recha, es el nico elemento de la figura en donde laincertidumbre no aparece: sta ha sido medida,comercializada y transformada en un ingreso.

    2.2.1 Volumen original de hidrocarburos total

    De la figura 2.1, el volumen original de hidrocarbu-ros total es la cuantificacin de todas las acumula-ciones de hidrocarburos naturales que se estimaexisten. Este volumen incluye a las acumulacionesconocidas, econmicas o no, recuperables o no, ala produccin obtenida de los campos explotadoso en explotacin, y tambin las cantidades estima-das en los yacimientos que podran ser descubier-tos.

    Todas las cantidades del volumen de hidrocarburostotal pueden ser recursos potencialmente recupera-bles, ya que la estimacin de la parte que se esperarecuperar depende de la incertidumbre asociada, ytambin de circunstancias comerciales, desarrollostecnolgicos y disponibilidad de datos. Por consi-guiente, una porcin de aquellas cantidades clasifi-cadas como no recuperables pueden transformar-se, en el futuro, en recursos recuperables si por ejem-plo, las condiciones comerciales cambian, o si nue-vos desarrollos tecnolgicos ocurren, o si datosadicionales son adquiridos.

    2.2.1.1 Volumen original de hidrocarburos no des-cubierto

    Es la cantidad de hidrocarburos evaluada, a una fe-cha dada, de acumulaciones que todava no se des-

    cubren pero que han sido inferidas. Al estimado dela porcin potencialmente recuperable del volumenoriginal de hidrocarburos no descubierto se le defi-ne como recurso prospectivo.

    2.2.1.2 Volumen original de hidrocarburos descu-bierto

    Es la cantidad de hidrocarburos estimada, a una fe-cha dada, alojada en acumulaciones conocidas msla produccin de hidrocarburos obtenida de las mis-mas. El volumen original descubierto puede ser cla-sificado como econmico y no econmico. Unaacumulacin es econmica cuando hay generacinde valor como consecuencia de la explotacin desus hidrocarburos. Asimismo, como puede obser-varse en la figura 2.1 la parte que es recuperable,dependiendo de que si es econmica o no, se de-nomina reserva y recurso contingente, respectiva-mente.

    2.2.2 Recursos prospectivos

    Es la cantidad de hidrocarburos estimada, a una fe-cha dada, de acumulaciones que todava no se des-cubren pero que han sido inferidas, y que se esti-man potencialmente recuperables. La cuantificacinde los recursos prospectivos est basada en infor-macin geolgica y geofsica del rea en estudio yen analogas con las reas de volumen original dehidrocarburos descubiertos. Al considerar el nivelde incertidumbre, la magnitud de stos puede co-rresponder a una estimacin baja, central o alta.

    2.2.3 Recursos contingentes

    Son aquellas cantidades de hidrocarburos que sonestimadas, a una fecha dada, que potencialmenteson recuperables de acumulaciones conocidas pero

  • 8Definiciones bsicas

    Figura 2.2 Clasificacin de las reservas de hidrocar-buros.

    que bajo las condiciones econmicas de evaluacina esa misma fecha, no se considera que sean co-mercialmente recuperables. Los recursos contingen-tes pueden incluir, por ejemplo, acumulaciones don-de no exista un mercado para comercializar lo pro-ducido, o donde la recuperacin deseada de hidro-carburos depende del desarrollo de nuevas tecno-logas, o donde la evaluacin de la acumulacin nose ha concluido.

    2.3 Reservas

    Se definen como aquellas cantidades de hidrocar-buros que se prev sern recuperadas comercial-mente de acumulaciones conocidas a una fechadada. Todas las reservas estimadas involucran al-gn grado de incertidumbre. La incertidumbre de-pende principalmente de la cantidad y calidad dedatos de geologa, geofsica, petrofsica e ingenie-ra, disponibles al tiempo de la estimacin e inter-pretacin de esos datos. El nivel de incertidumbrepuede ser usado para colocar reservas en una dedos clasificaciones principales, probadas o no pro-badas. La figura 2.2 ilustra la clasificacin de las re-servas.

    Las cantidades recuperables estimadas de acumu-laciones conocidas que no satisfagan los requeri-mientos de comercializacin deben clasificarse comorecursos contingentes. El concepto de comercia-lizacin para una acumulacin vara de acuerdo alas condiciones y circunstancias especficas de cadalugar. As, las reservas probadas son acumulacio-nes de hidrocarburos cuya rentabilidad ha sido es-tablecida bajo las actuales condiciones econmicas;las reservas probables y posibles podrn estar basa-das en futuras condiciones econmicas. En gene-ral, las cantidades no deben ser clasificadas comoreservas a menos que haya una expectativa de quela acumulacin ser desarrollada y puesta en pro-duccin en un tiempo razonable.

    2.3.1 Reservas probadas

    Son volmenes de hidrocarburos evaluados a con-diciones atmosfricas y bajo condiciones econmi-cas actuales, que se estima sern comercialmenterecuperables en una fecha especfica, con una cer-tidumbre razonable, cuya extraccin cumple conlas normas gubernamentales establecidas, y que hansido identificados por medio del anlisis de informa-cin geolgica y de ingeniera. Las reservas proba-das se pueden clasificar como desarrolladas o nodesarrolladas.

    El establecimiento de las condiciones econmicasactuales incluye la consideracin de los precios, delos costos de extraccin, y de los costos histricosen un periodo consistente con el proyecto. Adems,si en la evaluacin se utiliza un mtodo determinista,es decir, sin una connotacin probabilista, el trmi-no de certidumbre razonable se refiere a que existeuna confiabilidad alta de que los volmenes de hi-drocarburos sern recuperados. Por el contrario, sise emplea un mtodo probabilista, entonces la pro-babilidad de recuperacin de la cantidad estimadaser de 90 por ciento o ms.

    Reservasno probadas

    No desarrolladasDesarrolladas

    Produccinacumulada

    Reservasprobadas

    Reservasprobables

    Reservasposibles

    Reservas probadasoriginales

    Reservas originales(Recurso econmico)

  • 9Las reservas de hidrocarburos de Mxico

    En general, las reservas son consideradas probabassi la productividad comercial del yacimiento est apo-yada por datos reales de presin y produccin. Eneste contexto, el trmino probado se refiere a lascantidades de hidrocarburos recuperables y no a laproductividad del pozo o yacimiento. En ciertos ca-sos, las reservas probadas pueden asignarse deacuerdo a registros de pozos y/o anlisis de ncleos,o pruebas de formacin que indican que el yaci-miento en estudio est impregnado de hidrocarbu-ros, y es anlogo a yacimientos productores en lamisma rea o a yacimientos que han demostrado lacapacidad para producir en pruebas de formacin.Sin embargo, un requerimiento importante para cla-sificar a las reservas como probadas es asegurarque las instalaciones para su comercializacin exis-tan, o que se tenga la certeza de que sern instaladas.

    El volumen considerado como probado incluye elvolumen delimitado por la perforacin y definidopor los contactos de fluidos, si existen. Adems, in-cluye las porciones no perforadas del yacimientoque puedan ser razonablemente juzgadas comocomercialmente productoras, de acuerdo a la infor-macin de geologa e ingeniera disponible. Sinembargo, si los contactos de los fluidos se desco-nocen, la ocurrencia de hidrocarburos conocida msprofunda controla el lmite de reserva probada, amenos que datos de comportamiento o de ingenie-ra, indiquen lo contrario.

    Es importante sealar tambin, que las reservas quesern producidas a travs de la aplicacin de mto-dos de recuperacin secundaria y/o mejorada seincluyen en la categora de probadas cuando se tie-ne un resultado exitoso por una prueba piloto re-presentativa, o cuando exista respuesta favorablede un proceso de recuperacin funcionando en elmismo yacimiento, o en uno anlogo, con propie-dades de roca y fluidos similares que proporcionenevidencia documental al estudio de viabilidad tcni-ca en el cual el proyecto est basado.

    2.3.1.1 Reservas desarrolladas

    Son aquellas reservas que se espera sean recupera-das de pozos existentes, incluyendo las reservas atrsde la tubera, que pueden ser extradas con la infra-estructura actual mediante actividades adicionalescon costos moderados de inversin. En el caso delas reservas asociadas a procesos de recuperacinsecundaria y/o mejorada, sern consideradas desa-rrolladas nicamente cuando la infraestructura re-querida para el proceso est instalada o cuando loscostos requeridos para ello, sean considerablemen-te menores.

    2.3.1.2 Reservas no desarrolladas

    Son reservas que se espera sern recuperadas atravs de pozos nuevos en reas no perforadas, odonde se requiere un gasto relativamente grandepara terminar los pozos existentes y/o construir lasinstalaciones de produccin y transporte. Lo ante-rior aplica tanto en procesos de recuperacin pri-maria como recuperacin secundaria y mejorada.

    2.3.2 Reservas no probadas

    Son volmenes de hidrocarburos evaluados a con-diciones atmosfricas, al extrapolar caractersticas yparmetros del yacimiento mas all de los lmites derazonable certidumbre, o de suponer pronsticosde aceite y gas con escenarios tanto tcnicos comoeconmicos que no son los que prevalecen al mo-mento de la evaluacin.

    2.3.2.1 Reservas probables

    Son aquellas reservas en donde el anlisis de la in-formacin geolgica y de ingeniera de estos yaci-mientos sugiere que son ms factibles de ser co-

  • 10

    Definiciones bsicas

    mercialmente recuperables, que de no serlo. Si seemplean mtodos probabilistas para su evaluacin,existir una probabilidad de al menos 50 por cientode que las cantidades a recuperar sean iguales omayores que la suma de las reservas probadas msprobables.

    Las reservas probables incluyen aquellas reservasms all del volumen probado, y donde el conoci-miento del horizonte productor es insuficiente paraclasificar estas reservas como probadas. Tambin,se incluyen aquellas reservas en formaciones queparecen ser productoras inferidas a travs de regis-tros geofsicos pero que carecen de datos de n-cleos, o pruebas definitivas, y no son anlogas aformaciones probadas en otros yacimientos.

    En cuanto a los procesos de recuperacin secunda-ria y/o mejorada, las reservas atribuibles a estos pro-cesos son probables cuando un proyecto o pruebapiloto ha sido planeado pero an no se encuentraen operacin, y cuando las caractersticas del yaci-miento parecen favorables para una aplicacin co-mercial.

    Otros casos de reservas probables surgen en dife-rentes situaciones. Las siguientes condiciones con-ducen a clasificar las reservas mencionadas comoprobables:

    i. Reservas asociadas a reas donde la formacinproductora aparece separada por fallas geo-lgicas, y la interpretacin correspondiente indi-ca que este volumen se encuentra en una posi-cin estructural ms alta que la del rea proba-da.

    ii. Reservas atribuibles a futuras intervenciones,estimulaciones, cambio de equipo u otros pro-cedimientos mecnicos, donde tales procedi-mientos no han tenido xito en pozos que exhi-ben comportamiento similar en pozos anlogos.

    iii. Reservas incrementales en formaciones produc-toras donde una reinterpretacin del comporta-miento, o de los datos volumtricos, indican re-servas adicionales a las que fueron clasificadascomo probadas.

    iv. Reservas adicionales atribuibles a pozos interme-dios, y que pudieran haber sido clasificadas comoprobadas si se hubiera autorizado un desarrollocon espaciamiento menor al tiempo de la eva-luacin.

    2.3.2.2 Reservas posibles

    Son aquellos volmenes de hidrocarburos cuya in-formacin geolgica y de ingeniera sugiere que esmenos segura su recuperacin comercial que lasreservas probables. De acuerdo con esta definicin,cuando son utilizados mtodos probabilistas, lasuma de las reservas probadas, probables ms po-sibles tendr al menos una probabilidad de 10 porciento de que las cantidades realmente recupera-das sean iguales o mayores. En general, las reser-vas posibles pueden incluir los siguientes casos:

    a) Reservas que estn basadas en interpretacionesgeolgicas y que pueden existir en reas adya-centes a las reas clasificadas como probables yen el mismo yacimiento.

    b) Reservas en formaciones que parecen estar im-pregnadas de hidrocarburos, basados en anli-sis de ncleos y registros de pozos, pero puedenno ser comercialmente productivas.

    c) Reservas adicionales por perforacin intermediaque est sujeta a incertidumbre tcnica.

    e) Reservas incrementales atribuidas a mecanismosde recuperacin mejorada cuando un proyectoo prueba piloto est planeado pero no en opera-

  • 11

    Las reservas de hidrocarburos de Mxico

    Figura 2.3 Elementos para el clculo del petrleo crudo equivalente.

    Condensadofrc

    Gasnatural

    Gas a entregar al centroprocesador de gas

    Lquidos de

    planta

    Gasseco

    felp

    Gas dulce hmedo

    Azufre

    Aceite

    Envo a laatmsfera

    Gas seco

    equivalente

    a lquido

    fegsl

    felt

    fei

    frlp

    Endulzadoras Criognica

    Petrleocrudo

    equivalente

    feem

    Autoconsumo

    Compresor

    cin, y las caractersticas de roca y fluido del ya-cimiento son tales que una duda razonable exis-te de que el proyecto ser comercial.

    f) Reservas en una rea de la formacin producto-ra que parece estar separada del rea probadapor fallas geolgicas, y que la interpretacin in-dica que el rea de estudio est estructuralmentems baja que el rea probada.

    2.4 Petrleo crudo equivalente

    Es una forma de representar el inventario total dehidrocarburos. Corresponde a la adicin del aceitecrudo, de los condensados, de los lquidos en plan-ta, y del gas seco equivalente a lquido. Este ltimo,equivale en trminos de energa a un cierto volu-men de aceite crudo. El gas seco considerado esuna mezcla promedio de Cactus, Ciudad Pemex yNuevo Pemex, en tanto el aceite crudo equivalentede este gas es Maya. Su evaluacin requiere de lainformacin actualizada de los procesos a que estsometida la produccin del gas natural, desde su

    separacin y medicin, hasta la salida de las plantaspetroqumicas. La figura 2.3 ilustra los elementos deeste clculo.

    El aceite crudo no sufre ninguna conversin parallegar a petrleo crudo equivalente. El gas naturalse produce y su volumen se reduce por elautoconsumo y el envo de gas a la atmsfera. Estareduccin es referida como encogimiento, y en lafigura 2.3 se denomina eficiencia en el manejo, oFeem simplemente. El gas contina su transporte, ytiene otra alteracin en su volumen al pasar por es-taciones de recompresin, en donde del gas sonextrados los condensados. A esta alteracin en elvolumen por el efecto del transporte se le denomi-na Felt. El condensado se contabiliza directamentecomo petrleo crudo equivalente.

    El gas todava sigue su proceso dentro de las plan-tas petroqumicas en donde es sometido a otrosprocesos, los cuales eliminan los compuestos nohidrocarburos y nuevamente, otros licuables o l-quidos de planta son extrados. Esta nueva reduc-cin en el volumen del gas es conceptualizada a

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    Definiciones bsicas

    travs del encogimiento por impurezas, o Fei, y porel encogimiento de licuables en planta, Felp. Loslquidos de planta son agregados como petrleocrudo equivalente ya que son lquidos, en tanto elgas a la salida de las plantas, gas seco, se conviertecon una equivalencia a lquido de 5.201 millares depies cbicos de gas seco por barril de petrleo cru-

    do equivalente. Este nmero es el resultado de con-siderar 5.591 millones de BTU por barril de crudo y1,075 BTU por pie cbico de gas seco dulce, por loque el mencionado factor es de 192.27 barriles pormilln de pies cbicos, o el inverso que resulta en5.201 millares de pies cbicos por barril.