Plan para almacenar aceite crudo en el yacimiento Akal

25 / MAY / 2020
Petróleo

Yacimiento Akal (Cantarell) como almacenamiento temporal de aceite crudo

 

Plan para almacenar petróleo crudo en el yacimiento Akal

 

Por el Ing. Eduardo A. Barrueta Zenteno* para Energía a Debate

 

Antecedentes

 

El Complejo Cantarell está ubicado en la Sonda de Campeche, a 75 (km) al N-NW de Cd. del Carmen, Campeche, y abarca un área aproximada de 120 (km2); es considerado como uno de los campos costa afuera de mayor importancia a nivel mundial, generando más del 60 por ciento de la riqueza petrolera de México.

 

Se descubrió en 1976 y entró en producción en 1979, aportando hasta el 31 de marzo de 2020 una producción acumulada de 12,848.5 millones de barriles de petróleo y 9,895.3 miles de millones de gas natural. Las formaciones productoras son mayormente calizas dolomitizadas, naturalmente fracturadas, con sistemas porosos favorablemente afectados por la disolución.

 

Plan para almacenar petróleo crudo en el yacimiento Akal

 

Es un anticlinal formado por esfuerzos compresivos de las placas tectónicas, en el que su formación productora de hidrocarburos corresponde a una litología de brechas calcáreas naturalmente fracturadas y sus porosidades están asociadas a fracturas, estilolitas, vúgulos, y a la matriz de la roca. La permeabilidad efectiva de fracturas es de 2 a 10 darcies. La profundidad de la cima del yacimiento es de 1000 (mv), con un plano de referencia a 2,300 (mv).

 

La presión inicial fue de 270 (kg/cm2), y para diciembre de 2019 es del orden de 70 (kg/cm2). La temperatura del yacimiento varía de 110° a 120°C. El tirante de agua es de 35 (m) al sur, y 40 (m) en el norte. El petróleo producido tiene una densidad de 20° a 24° API.

 

El complejo Cantarell tiene un volumen original de aceite de 33,672.1 millones de barriles y el del Gas Natural 16,136.5 miles de millones de pies3; está integrado por cuatro bloques, Akal, Nohoch, Chac y Kutz, de los cuales Akal es el más importante ya que contiene 30,685.64 millones de barriles del volumen original total del aceite, 91.4%. La explotación de Akal alcanzó una producción de Aceite con 40 pozos, obteniéndose 1’157,000 barriles diarios, con una relación gas-aceite de 430 pies3/barril en abril de 1981.

 

Posteriormente, se logró mantener un nivel de producción del orden de un millón de barriles diarios, hasta principios de 1996, mediante 139 pozos de desarrollo operando con el sistema artificial de producción por bombeo neumático, a la vez de la instalación de diversa infraestructura, a fin de eliminar las restricciones que se tuvieran en todos los sistemas de recolección.

 

La explotación del complejo Cantarell ha estado relacionada básicamente a la explotación del campo Akal, el más importante de este complejo, con un factor de recuperación al 31 de marzo de 2020 del 42 por ciento; el pico de producción en el año 2003 fue de 2.12 millones de barriles diarios. El promedio de producción de aceite obtenido durante marzo de 2020,operando 73 pozos de bombeo neumático, fue de 42.7 miles de barriles diarios, de gas asociado 1,044.6 millones de pies cúbicos por día, (843.7 millones de pies cúbicos de nitrógeno) con una relación gas-aceite de 26,219 (pies3 gas / barril aceite).

 

Plan para almacenar petróleo crudo en el yacimiento Akal

 

Como consecuencia del abatimiento de la presión estática del yacimiento, la relación gas-aceite original (425 pies3/barril) y producción de gas-asociado se incrementaron también a partir de 2008; es importante señalar que la inyección de nitrógeno en el casquete de gas no detuvo la caída de la presión del yacimiento ni la entrada de agua en el flanco sur del campo.

 

El nitrógeno inyectado contaminó tanto el gas del casquete como también el aceite producido por los pozos explotados con bombeo neumático. Un pozo típico del campo, al inicio de la explotación, con una presión de 270 (kg/cm2), fue capaz de producir 30 mil barriles diarios; actualmente, como la presión ha caído a 70 (kg/cm2), el pozo promedio, puede producir sólo 639 barriles diarios, aún con la ayuda del bombeo neumático. El volumen del casquete de gas ha aumentado en el yacimiento y también el contacto agua-aceite en su flanco sur se ha desplazado verticalmente del orden de 615 mv desde su posición original que tenía al inicio de la explotación del campo.

 

Es recomendable se suspenda de inmediato la inyección de nitrógeno al yacimiento Akal, representa actualmente un costo de diez dólares por barril de aceite producido; es decir 427 mil dólares diarios.

 

Propuesta para el almacenamiento temporal de aceite crudo

 

El yacimiento Akal, por sus características geológicas y petrofísicas, anticlinal de alto relieve estructural, roca almacenadora de brechas calcáreas naturalmente fracturadas y presión del yacimiento abatida de 270 a 70 kg/cm3, es un receptáculo natural para el almacenamiento temporal del aceite crudo.

 

Plan para almacenar petróleo crudo en el yacimiento Akal

 

La infraestructura actual del manejo de la producción de los pozos perforados en el yacimiento Akal, permite utilizar el sistema de oleoductos de la Terminal Marítima de Dos Bocas a las plataformas de producción, enlace, bombeo y de perforación, con los arreglos de infraestructura correspondiente, para poder utilizar pozos seleccionados de los actuales productores de Akal, para ser receptores del aceite crudo que se envíe desde la Terminal Marítima de Dos Bocas, para su almacenamiento temporal en el yacimiento Akal.

 

Las inversiones requeridas para lograr dicho objetivo son relativamente bajas, comparadas con el beneficio que traerá para Petróleos Mexicanos. Es importante señalar lo siguiente:

 

  1. Actualmente existe una sobreoferta del 20% de aceite crudo y productos petrolíferos a nivel mundial, provocada por la disminución en el consumo de crudo y productos petrolíferos en la mayoría de los países, debido al avance tecnológico en el comportamiento de los vehículos terrestres, así como también, al tremendo desarrollo de los campos no convencionales pertenecientes a los Estados Unidos de América.
  2. En el curso del presente año, la pandemia existente del Covid-19, ha provocado la disminución de actividades industriales, turísticas y comerciales de toda índole, por lo que también ha disminuido cerca del 45 por ciento adicional, la demanda de aceite crudo y productos petrolíferos.
  3. Petróleos Mexicanos actualmente tiene una capacidad de almacenamiento de aceite crudo en las terminales de distribución y bombeo, del orden de 11 millones de barriles, y la correspondiente a los productos petrolíferos, es del orden de 12 millones de barriles.
  4. El almacenamiento temporal de aceite crudo en el yacimiento Akal, no perjudica en absoluto al comportamiento del yacimiento, y cuando sea necesario, podrán desarrollarse los proyectos que se propusieron para incrementar el factor de recuperación del aceite y gas asociado de dicho yacimiento.

Al decidirse hacer los proyectos propuestos, en el periodo de doce años, se obtendrá lo siguiente:

 

A.- El factor de recuperación final del aceite del yacimiento Akal, se podrá incrementar del valor actual de 42 por ciento a una cifra del orden del 48 por ciento y la del gas asociado es posible aumentarla del 52.9 por ciento actual a un valor del 75 al 86 por ciento, esto traerá como consecuencia ingresos muy importantes para Petróleos Mexicanos, al decidirse a hacer los proyectos propuestos.

 

B.- Al desplazarse el contacto agua-aceite actual un tirante de 516 mv, se permitirá al yacimiento drenar por el proceso de segregación gravitacional, del orden de 400 millones de barriles de aceite y su gas asociado. El valor de la producción de aceite, gas seco y líquidos extraídos en las plantas de tratamiento y utilización del gas natural, en promedio anual se estima de 1,754 millones de dólares y la acumulada en el periodo de los 12 años, arroja un valor de 21,045 millones de dólares.

 

C.- Al explotar el casquete de gas de Akal, en un periodo de doce años, se obtendrá una producción acumulada de gas húmedo de 3,704 miles de millones de pies cúbicos, obteniéndose en las plantas de proceso del gas natural, gas seco y líquidos extraídos, con un valor total en dicho periodo de 40,788 millones de dólares.

 

D.- La roca del yacimiento liberada del gas, drenará con mayor eficiencia del orden de 9,000 millones de barriles de aceite, y de este volumen, con la operación de 216 pozos operados con bombeo electrocentrífugo, el volumen de aceite estimado producir en el periodo de 12 años, será del orden de 1,350 millones de barriles.

 

E.- El valor de la producción de aceite, gas seco y líquidos extraídos en las plantas de tratamiento y utilización del gas natural, acumulada en dicho periodo, arroja un valor estimado de 71,117 millones de dólares.

 

 ______________________________

*/ Es Ingeniero Petrolero y consultor externo de empresas nacionales y extranjeras con experiencia profesional de 33 años en Petróleos Mexicanos y 30 años en la iniciativa privada. Ha sido catedrático de la Facultad de Ingeniería, División de Estudios Superiores, de la UNAM y en la Escuela Superior de Arquitectura del IPN, así como del Centro de Investigación y Perfeccionamiento del CENAP, de Petróleos del Brasil (Petrobras).

 

.