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Tecnología

Cómo se forman los capullos de oro negro

El movimiento de sedimentos en el fondo del mar es el objeto de estudio de un equipo del estado de Río Grande do Sul

STÉFERSON FARIA / PETROBRAS Aguas profundas: Petrobras pretende seguir a la cabeza en prospección de petróleoSTÉFERSON FARIA / PETROBRAS

La empresa Petrobras está intentando denodadamente disminuir costos y riesgos en sus operaciones de prospección de pozos de petróleo en aguas oceánicas profundas, un área en la cual la compañía brasileña es líder mundial en tecnología. Para tal fin invierte en asociaciones, como la que inició hace tres años con el Núcleo de Estudios de Corrientes de Densidad (Necod) del Instituto de Investigaciones Hidráulicas de la Universidad Federal de Río Grande do Sul (UFRGS).

El objetivo de dicha alianza es conocer mejor los desplazamientos de los sedimentos que dan origen al petróleo y las áreas más probables en las cuáles éstos se encuentran depositados. “En 1999 nos consultaron técnicos de Petrobras, pues la empresa pretendía crear un centro de excelencia en el marco del Programa de Fronteras Exploratorias de la empresa, para la prospección en aguas profundas”, comenta el profesor Rogério Maestri, coordinador del proyecto. “Nuestro reto consiste en saber cómo se forman, hacia dónde se dirigen y dónde están emplazadas las rocas que forman los reservorios”.

Los estudios se concentran en la cuenca de Campos, Río de Janeiro, de donde se extrae casi el 80% de la producción de petróleo brasileña, correspondiente a 1,5 millones de barriles/día. Un tanque de cemento, de 1,80 metro de altura y 300 metros cuadrados de área, reproduce en su seno la topografía del cañón Almirante Cámara, situado en la cuenca de Río. La elección de dicho sitio es estratégica. Como éste ya ha sido explorado por Petrobras, es una excelente fuente de datos para la investigación. Según Maestri, el modelo opera en una geometría tridimensional – reproduciendo las grandes irregularidades horizontales y verticales que constituyen la topografía del cañón -, con datos de corriente de densidad.

Eras pasadas
El fenómeno de corriente de densidad puede observarse en la progresión de un frente frío, en el movimiento de una avalancha, en las corrientes sedimentarias formadas durante la explosión de un volcán o en otras situaciones que registrables en la naturaleza. La definición científica de dicho fenómeno indica que se produce un deslizamiento de un fluido de mayor densidad debajo de otro de menor densidad. Según cálculos de especialistas del sector, un 98% del petróleo brasileño ha sido hallado en depósitos de corrientes de densidad que se formaron en eras pasadas. Depositado en ambientes marinos profundos, el material orgánico compactado junto al sedimento se transforma – en condiciones ideales de presión, temperatura y tiempo – en petróleo.

El proceso de acumulación de ese material en la costa marítima brasileña se inició hace unos 130 millones de años, junto con la separación del continente africano del americano. En esos primeros movimientos, el material más grueso, depositado en la plataforma continental, y el material orgánico, situado naturalmente en el fondo del mar, fueron arrojados bajo la forma de corrientes de densidad hacia el interior de las cuencas marítimas. En determinado momento, dichas cuencas sufrieron rupturas, formando pequeñas barrancas, conocidas en el lenguaje geológico como cañones, ubicados en el borde de la plataforma submarina.

Éstos transportan la mezcla de agua y sedimentos a través de centenas de kilómetros por el fondo abisal, formando canales, en donde se deposita en puntos estratégicos el material que da origen al petróleo. “Esos puntos y la calidad de los depósitos constituyen el gran objetivo de nuestras investigaciones”, explica Maestri. Si el material es más grueso, es considerado un depósito de mayor calidad. Si es más fino, ello indica que no contiene tanto petróleo.

Los depósitos en los cuales se encuentra petróleo tienen en su gran mayoría entre 30 y 40 millones de años, fechas que coinciden con los ciclos de descenso y ascenso del nivel de los océanos. Cuando el nivel del mar retrocede, la plataforma queda al descubierto y el material que se depositó en el transcurso de millones de años es llevado hacia la parte más honda del mar, formando sedimentos que dan origen al petróleo, que es formado por las rocas generadoras y migra hacia las rocas de reservorio. Estas últimas alojan petróleo, gas y agua.

En las investigaciones llevadas a cabo por el grupo del sur de Brasil son simuladas corrientes de alto grado de turbulencia en fluidos newtonianos (fluidos con un comportamiento similar a del agua y el aire). Las partículas cargadas por la corriente desarrollan un movimiento compuesto en el interior del flujo, presentando una trayectoria circular alrededor del inicio de la corriente.

La turbulencia de flujo imprime al material depositado en el fondo del mar una estructura característica. Un depósito típico es aquél que contiene el material más grueso en la base de dicha estructura, mientras que el más fino se desplaza hacia la cima. “La génesis de esa corriente indica en dónde se encuentran los depósitos de petróleo”, dice Maestri. De acuerdo con los datos de Petrobras, la prospección de una área en aguas profundas requiere inversiones que exceden los 30 millones de dólares. Casi un 90% de dicho total se gasta en la perforación de un pozo, que efectivamente comprueba la existencia o no de petróleo y gas.

La industria petrolera considera que ha obtenido un buen resultado cuando el 30% de los pozos perforados en la fase de prospección redunda en el descubrimiento de nuevos campos. Para Maestri, cualquier progreso, aunque sea del 1% con relación al objetivo propuesto, representa una gran economía de tiempo, recursos y control ambiental en la explotación de petróleo. “Los beneficios de la investigación aún no son mensurables económicamente, pero desde el punto de vista científico, ya podemos contar un aporte de conocimiento, con el desarrollo de dos disertaciones de maestría sobre el tema, una tesis de doctoral y trabajos presentados en congresos y encuentros académicos y científicos”, relata.

Los resultados obtenidos en las investigaciones son informados periódicamente a Petrobras y al Fondo Sectorial de Petróleo, del Ministerio de Ciencia y Tecnología, que participa en el financiamiento del proyecto. Desde que éste se inició, ya se han sido girados 460 mil reales para el desarrollo de los modelos. El geólogo Fernando Del Rey, uno de los interlocutores de Petrobras con los investigadores de Necod, subraya que las investigaciones todavía se encuentran en su fase inicial, pero representan ya un gran avance. “El núcleo es considerado actualmente por muchos investigadores internacionales como uno de los laboratorios mejor equipados para la realización de ese tipo de investigación. Es el único centro de Brasil en el cual se estudian corrientes de densidad con el foco en el procesos sedimentarios marinos”.

Los equipamientos de última generación, la especialización en el área y los 49 años de experiencia del instituto con seguridad son acreditaciones suficientes para que los investigadores logren responder al desafío planteado por Petrobras, en busca de hacer de la prospección de petróleo en aguas profundas una actividad con menos riesgos y también menos costos.

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