HIDROCARBUROS EN COLOMBIA

1. Aspectos técnicos de la
producción de hidrocarburos

2. Fases de la industria del petróleo
• Exploración
- Geológicos
- Geofísicos
- Perforación
- Descubrimiento
• Desarrollo
- Perforación
- Instalaciones de producción
- Transporte de hidrocarburos
• Producción
- Operaciones de producción
- Agotamiento
- Desmantelamiento y abandono
Imagen fuente: Fascículos El Mundo de los Hidrocarburos en Colombia

3. Ingeniería de petróleos
Aplica conocimientos científicos, técnicos y prácticos.
Diseña, construye, ensambla equipos e instalaciones; establece y perfecciona procedimientos para:
- Perforación de pozos
- Producción de Hidrocarburos
- Control y manejo optimo de los yacimientos, y
- Transporte de Hidrocarburos
Integridad y Confiabilidad
Tanto el personal como el medio ambiente, la comunidad y los equipos e instalaciones deben permanecer íntegros y confiables antes,
durante y después de la ejecución de una actividad operacional o procedimiento técnico específico.
Evaluación y Manejo del Riesgo
- Identificar los posibles riesgos que puedan suceder.
- Evaluar la probabilidad de ocurrencia de un incidente y sus consecuencias.
- Establecer las acciones técnicas necesarias para prevenirlo o mitigar su impacto a un nivel económicamente razonable.

4. Perforación
Objetivo: Garantizar la comunicación eficaz, segura y permanentemente entre la
superficie y el yacimiento de HC.
Previamente se obtienen los permisos legales y ambientales.
El trabajo lo ejecuta un experimentado grupo de profesionales y técnicos en
diferentes disciplinas.
Se perforan varias secciones de huecos concéntricos, cada una se reviste con
tubería de acero y se cementa.
Es la etapa final del proceso exploratorio.
Representa el 60 – 70% de la inversión total de desarrollo del campo.
Cemento
Conductor
Revestidor
Cemento
Revestidor de
superficie
Cemento
Revestidor
intermedio
Acuífero
Suelo
Cabezal
de pozo

5. Perforación
• Tuberías de revestimiento
- Garantizan la comunicación permanente entre la superficie y el fondo del
pozo.
• Tubo Conductor
- Prevenir la erosión alrededor del pozo.
• Revestimiento Superficial
- Proteger las zonas de agua fresca de una potencial contaminación con el lodo
de perforación.
• Revestimiento Intermedio
- Proteger el hueco de derrumbes, perdidas de circulación y otros problemas
que puedan hacer la perforación muy difícil y costosa.
• Revestimiento de Producción
- A través de la cual el pozo se completa, produce y controla.

6. Perforación
Cementación de revestimientos
Esta actividad tiene el propósito de:
agua, para poder producirlos
- Adherir las paredes del pozo a la tubería.
- Sostener la tubería de revestimiento.
- Prevenir la contaminación de acuíferos superficiales.
- Aislar los diferentes intervalos productores de petróleo, gas o
selectivamente.
- Sellar zonas que causan pérdida de circulación en la perforación.
La calidad de adherencia del cemento tanto con la pared del hueco como con la tubería se
evalúa mediante registros sónicos que se toman en el hueco revestido (CBL -VDL).
El control de la calidad del trabajo de cementación es fundamental para el desarrollo
seguro de actividades posteriores.

7. Perforación
Imagen fuente: Fascículos El Mundo de los Hidrocarburos en Colombia

8. Perforación

9. Producción

10. Producción
El yacimiento de hidrocarburos
Es el conjunto compuesto por una roca porosa y permeable, y los hidrocarburos almacenados en
ella.
Los fluidos presentes en el yacimiento fluyen hacia los pozos productores gracias a la comunicación
que existe entre los poros de la roca (permeabilidad), a la presión interna del yacimiento y a los
siguientes mecanismos de producción primaria.
• Gas en solución
• Capa de gas
• Empuje de agua
• Drenaje gravitacional
Factores de Recobro
8,0 - 22,0 %
10,0 - 27,0 %
25.0 - 50,0 %
27,5 - 60,0 %

11. Producción
El yacimiento de hidrocarburos
Ilustración sobre Porosidad y Permeabilidad

12. Producción
Ilustración esquemática de yacimientos de hidrocarburos

13. Producción
Ilustración esquemática del proceso de inyección
de agua al yacimientos
Inyección de agua
Pozos productores
Pozo de
inyección de agua

14. Producción
Tipo de yacimientos
Propiedades Convencionales No Convencionales
Roca Areniscas, Calizas “Shale” – Esquistos
Porosidad 8 – 22 % < 4 %
Permeabilidad 200 m D – 4 Darcies 0,01 - 0,001 m Darcies
Otras Características
Riesgo Geológico Alto Menor
Tamaño yacimientos Menor Mayor
Perforación Vertical Horizontal
Fracturamiento Normal, opcional Masivo, necesario
Inversiones y Gastos Normal Altos
Tecnología Bien conocida Innovadora, en evolución

15. Producción
Yacimientos convencionales y no convencionales

16. Producción
Fracturamiento hidráulico

17. Producción
Fracturamiento hidráulico
En Canadá se han fracturado más de 175 mil pozos y en USA más de 1 millón desde el año 1949
Agua Requerida:
Un pozo típico en USA utiliza en promedio entre 3 y 5 millones de galones.
Adicional al agua fresca, se utiliza también el agua producida de los pozos petrolíferos, que es de alta salinidad, o se recicla el agua que
regresa de los pozos recién fracturados.
Aditivos Químicos:
Se usan para reducir las perdidas por fricción, prevenir la corrosión en las tuberías, controlar el crecimiento de bacterias e incrementar la
viscosidad al fluido.
Son de uso común también en la agricultura, esterilización médica y dental, lavanderías, cosmetología, limpieza de la casa y piscinas.
Su contenido en el fluido de fracturamiento es del orden del 1%.

18. Producción
Tratamiento de los fluidos producidos
Típica facilidad de tratamiento

19. Los hidrocarburos
en la economía nacional
En el 2014 la producción de petróleo fue de 988,1 KBPD y de gas 1.106 MPCD
• Los HC representan el 49,2 % del total de las exportaciones.
• El 30 % de la inversión extranjera directa va al sector de los HC.
• El 22 % de los ingresos corrientes del Gobierno los aporta esta industria (I+R).
• La industria de HC le entrega a la Nación aproximadamente un 70% del total de sus ingresos : $
30,9 billones, de los cuales $22,7 billones son por concepto de impuesto de renta y dividendos
de ECP y $ 8,2 billones por regalías.
• El sector de HC contribuye con el 2,5% del PIB anual, o sea USD $ 9,460 M. (PIB total proyectado
para el 2014 es USD $385,000 M)
• Reservas de petróleo: 2.308 millones de barriles, o sea R= 6,4 años.
El desarrollo social de la nación depende, en un alto grado, del
sector de los hidrocarburos.
Fuentes: Banco de la Republica, ACP y Minminas

20. Conclusiones
• Colombia necesita descubrir 5.000 MBP de reservas para mantener un nivel de
producción del orden de 1 MBPD durante los próximos 10 años.
• Los Yacimientos No Convencionales (YNC) son un objetivo viable para que
Colombia descubra estas reservas de petróleo.
• El fracturamiento hidráulico en YNC es una práctica bien conocida, que aplicada
con toda la rigurosidad técnica se puede realizar en forma segura.
• Colombia debe evaluar prontamente el verdadero potencial de reservas de estos
yacimientos mediante la perforación horizontal fracturamiento y pruebas extensas de
producción.
• MinAmbiente, ANH y MinMinas deben ejercer la inspección y control en los campos
para asegurar el total cumplimiento de la normatividad.

21. Preguntas y respuestas
• ¿Cómo se garantiza el aislamiento del pozo de los acuíferos superficiales?
Esto se logra con el trabajo de cementación del revestimiento superficial. Una visible cantidad
cemento debe retornar a la superficie a través del especio anular entre el tubo y el hueco. Una vez el
cemento ha fraguado, se realiza una prueba de integridad del conjunto tubo, cemento y roca,
aplicando presión hidráulica desde el fondo del pozo al mencionado espacio anular.
• ¿Qué pasa con el espacio que queda libre cuando se extrae el hidrocarburo?
Nunca queda un espacio libre en la roca. Lo que ocurre es que la presión en el yacimiento disminuye
en la medida en que el proceso de producción avanza, hasta que esta no es suficiente para llevar los
fluidos hasta la superficie.

22. Preguntas y respuestas
• ¿Qué es el agua de formación y como se debe manejar?
Es el agua que hace millones de años transportó los sedimentos que dieron origen a la roca almacenadora.
Posteriormente el petróleo, en su proceso de migración, encontró esa roca, entró y se acumuló en ella formando el
yacimiento petrolífero.
En superficie el agua se separa del petróleo mediante procesos físico químicos, a continuación el agua pasa a piscinas
de decantación y filtros para retención de partículas aceitosas.
El agua tratada es normalmente inyectada en rocas en el subsuelo cumpliendo la normatividad ambiental vigente.
• ¿Se puede extender la fractura hasta alcanzar los yacimientos de agua fresca?
La fractura se extiende hacia arriba y hacia abajo hasta alcanzar la primera zona arcillosa plástica e impermeable que
sirve de sello. Dentro del pozo el cemento actúa como barrera para aislar y proteger las zonas productoras de cualquier
escape. Esta función se prueba aplicando presión cada vez que se instala y cementa una tubería de revestimiento.

23. Preguntas y respuestas
• ¿Pueden los productos químicos tóxicos usados en el fracturamiento contaminar las fuentes de agua fresca?
Es el agua que hace millones de años transportó los sedimentos que dieron origen a la roca almacenadora.
Posteriormente el petróleo, en su proceso de migración, encontró esa roca, entró y se acumuló en ella formando el
yacimiento petrolífero.
En superficie el agua se separa del petróleo mediante procesos físico químicos, a continuación el agua pasa a piscinas
de decantación y filtros para retención de partículas aceitosas.
El agua tratada es normalmente inyectada en rocas en el subsuelo cumpliendo la normatividad ambiental vigente.
• ¿Se puede extender la fractura hasta alcanzar los yacimientos de agua fresca?
Esos productos no son más tóxicos que los utilizados en algunas labores diarias. No obstante, la industria está
continuamente adelantando investigaciones para desarrollar productos biodegradables.

24. Preguntas y respuestas
• El fracturamiento hidráulico ¿puede causar temblores?
El proceso de fracturamiento induce una actividad sísmica, pero a un nivel tal que no se siente en
superficie. Estos eventos pueden ser medidos únicamente con sofisticados equipos localizados en el
subsuelo muy cerca del lugar del trabajo.
En la escala de Ritcher la mayoría de estos eventos sísmicos inducidos son de una magnitud del
orden de -2. Este tipo de movimientos sísmicos ocurren en el mundo 100 millones de veces al año.
Solamente un par de sismos inducidos por el fracturamiento en USA han registrado valores entre 1,5
y 3,8; esto se siente como el paso de un camión pesado. Sismos de esta magnitud ocurren entre
50,000 y 10,000 veces al año en el mundo.