tar-sands (arenas bituminosas) [oil-sands]

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TAR-SANDS Julián David De Bedout Ordóñez Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero Julián David De Bedout Ordóñez José Ramón Porras Montero Arenas Bituminosas

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Hidrocarburos no convencionales, arenas bituminosas o Tar sands, oil sands, origen, que son, explotacion y tecnicas analiticas para estudiarlas

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Page 1: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

TAR-SANDS

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Arenas Bituminosas

Page 2: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Page 3: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Page 4: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

HC’s NO CONVENCIONALES

Page 5: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

RESERVAS PETRÓLEO DEL MUNDO

Alboudwarej et al, 2006

Page 6: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Brea=Tar

BREA (TAR) ≠ BITUMEN

La Brea se obtiene

de la pirolisis o

Destilación de

Materiales

orgánicos

-Hulla

-Petróleo

-Resina vegetal

Bitumen:

Naturaleza

Page 7: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Ácidos: HCl y HF= quitar minerales

98%

2%

Materia Orgánica

(2%)

KERÓGENO

Macromolécula

BITUMEN

(Hidrocarburos de

la roca)

Moléculas

Pesadas

(N,S,O)

MATERIA ORGÁNICA EN ROCAS

Roca

(Shale)

Tissot and Welte, 1984

Page 8: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

BITUMEN:

(HC’s roca)

> 10,000 cp

PETRÓLEO

(Pesado)

Viscosidad

In situ

(Reservorio)

< 10,000 cp

Viscosidad

In situ

(Reservorio)

BITUMEN Y CRUDO PESADO

Page 9: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

VISCOSIDAD Y API

Page 10: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

AFLORAMIENTO TAR SANDS

VEREDA EL CRISTAL,

SAN JOSÉ DEL GUAVIARE

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RESUMADERO CRUDO PESADO

Page 12: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

CRUDO EXTRA PESADO

Page 13: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

BITUMEN

Asfaltenos Resinas Aromáticos Alcanos

NORMAL

DEGRADADO

Tissot and Welte, 1984

Page 14: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

TAR SAND=ARENA BITUMINOSA

Arena

Bitumen

Arena Bituminosa

Oil-Sand=Tar Sand

Page 15: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

TAR SAND=ARENA BITUMINOSA

Page 16: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

LÁMINA DELGADA-TAR SAND

Poros rellenos con Bitumen

Vargas, 2012

Sedimentos no consolidados

Rocas con alta porosidad

Page 17: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

ATHABASCA, CANADÁ

Page 18: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

ATHABASCA, CANADÁ

Page 19: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Page 20: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Vargas, 2012

OIL-SANDS DEL MUNDO

Page 21: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Jiayu and Jianyi, 1999

ALPES Y CINTURÓN PACÍFICO

Page 22: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

TAR SANDS CUENCA FORELAND

Ascenso gentil hasta la superficie

Biodegradación y lavado con agua

Sello impide escape verticalmente

Page 23: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1)Arenas Fluviales o deltaicas (Φ,K)

2)Sello (Shale) superior que evite escapes

3)Grandes distancias de migración

4)Biodegradación y lavado con agua

PROCESO DE FORMACIÓN

Page 24: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Deltas y

arenas

fluviales

favorecen

la migración

FORELAND-MIGRACIÓN

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ORIGEN TAR SANDS ALBERTA

Alboudwarej et al, 2006

Migraciones de cientos de Kilómetros

Se pierden los HC’s livianos

Page 26: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Ascenso por

rocas porosas o

Por fallas

Rezumaderos en

superficie

Pierden Alcanos,

Aumentan

Resinas

y Asfaltenos

ASCENSO A SUPERFICIE

Page 27: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Page 28: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN MINERÍA

Page 29: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN MINERÍA

Page 30: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN MINERÍA

Page 31: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN MINERÍA

Page 32: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Alboudwarej et al, 2006

EXPLOTACIÓN MINERÍA

Page 33: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Curtis et al, 2003

EXPLOTACIÓN POZOS

Page 34: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Curtis et al, 2003

EXPLOTACIÓN POZOS (SAGD)

Método de drenaje gravitacional asistido por vapor.

Page 35: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Alboudwarej et al, 2006

EXPLOTACIÓN POZOS (SAGD)

Page 36: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Alboudwarej et al, 2006

EXPLOTACIÓN POZOS (SAGD)

Page 37: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Alboudwarej et al, 2006

EXPLOTACIÓN POZOS (CCS)

Estimulación cíclica por vapor (CSS), un método de un solo pozo que se aplica en etapas.

Page 38: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN POZOS IN SITU

Fire Flooding, Rumania Campo Suplacu de Barcau 1964

Inestable

Page 39: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

T. X. XIA and M. GREAVES, 2006

EXPLOTACIÓN POZOS THAI

Toe-to-Heel

Page 40: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

EXPLOTACIÓN MATRIZ

Alboudwarej et al, 2006

Page 41: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero

Page 42: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Con la Cromatografía se puede

analizar la biodegradación progresiva

en los HC´s

S - METALES °API

ALIFÁTICOS AROMATICOS NAFTENOS ASFALTENOS

CROMATROGRAFÍA

Page 43: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

CROMATROGRAFÍA

Miller, Holba, Hughes

Page 44: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

CROMATROGRAFÍA

Page 45: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

CROMATROGRAFÍA

Miller, Holba, Hughes

Page 46: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

En base a Isótopos estables de Carbono

Se puede saber si hubo mezcla de crudos

En las Tar sands (recarga con nuevo oil)

Despues del que ya se había degradado

ISOTOPOS ESTABLES

Wanglu Jia et al, 2009

Page 47: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Se pueden separar biomarcadores

De cadenas alifáticas de los

asfaltenos

Para analizar el crudo antes de ser

degradado.

BIOMARCADORES

Page 48: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

BIOMARCADORES

M. D. LEWAN and J. A. WILLIAMS, 1987

Page 49: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Podemos realizar correlaciones y

con esto entender y dar

explicaciones coherentes de que

roca madre se genero cada HC.

BIOMARCADORES

Page 50: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

BIOMARCADORES

M. D. LEWAN and J. A. WILLIAMS, 1987

Page 51: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Los estudios de espectrometría de

masas es usado para la identificación de

bitumen mediante el análisis de las

rocas impregnadas.

ESPECTROMETRÍA DE MASAS

Page 52: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

ESPECTROMETRÍA DE MASAS

Cristina Flego et al, 2013

Page 53: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Experimentos de hidropirólisis son

útiles en la evaluación de la

composición, producción y cinética

de hidrocarburos generados de

rocas madres potenciales.

HIDROPIRÓLISIS

Page 54: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

HIDROPIRÓLISIS

Page 55: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

En la extracción in situ, una línea base

Geoquímica ayuda a saber el avance

De las etapas de extracción en base a

Moléculas que se generan.

EXTRACCIÓN IN SITU

Page 56: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

MODELAMIENTO GEOQUIMICO

Se usa para extrapolar información en

áreas donde la información es escaza.

Por medio de relaciones de datos

geoquímicos con ayuda estructural

localizar sitios de interés donde se pueda

encontrar HC en este caso y debido a la

degradación Tar-sand.

Page 57: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

MODELAMIENTO GEOQUIMICO

Heidy Rodriguez y Mayra Vargas, 2010

Page 58: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

MODELAMIENTO GEOQUIMICO

Heidy Rodriguez y Mayra Vargas, 2010

Page 59: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

1) ¿QUÉ SON LAS TAR SANDS?

2) COMO SE FORMAN

3) EXPLOTACIÓN

4) ESTUDIOS ANALÍTICOS

5) LITERATURA CITADA

CONTENIDO

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia)

Julián David De Bedout Ordóñez

José Ramón Porras Montero

José Ramón Porras Montero

Page 60: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Curtis, C., Kopper, R., Decoster, E., 2003, Yacimientos de petróleo Pesado, Oilfield

Review, Schlumberger, 24 pp.

Alboudwarej, H., and Taylor, S., 2006, La importancia del petróleo pesado, Oilfield

Review, Schlumberger, 22 pp.

Flego, C., and Carati, C., 2013, Direct Mass Spectrometry of tar sands: A new

approach to bitumen identification, Fuel, Vol. 111, p. 357-366.

Demaison, G., 1977, Tar Sands and Supergiant Oil Fields, The American

Association of Petroleum Geologists Bulletin, Vol. 61, p. 1950-1961.

Jiayu, N., and Jianyi, H., 1999, Formation and distribution of heavy oil and tar

sands in China, Marine and Petroleum Geology, Vol. 16, p. 85-95.

Jia, W., Xiao, Z., and Yu, C., 2010, Molecular and isotopic compositions of

bitumens in Silurian tar sands from the Tarim Basin, NW China: Characterizing

biodegradation and hydrocarbon charging in an old composite basin, Marine and

Petroleum Geology, Vol. 27, p. 13-25

LITERATURA CITADA

Page 61: TAR-SANDS (ARENAS BITUMINOSAS) [OIL-SANDS]

Vargas, C. A. Evaluating total Yet-to-Find hydrocarbon volume in Colombia. Earth

Sci. Res. J., Vol. 16, Special Issue (April, 2012): 1-246.

Rodriguez, H., y Varmas, M., 2010, Interpretación símica y modelamiento

Geoquímico 2D, [B.Sc. Tesis], Bucaramanga, Universidad Industrial de Santander

93 pp.

Lewan, M., and Williams, J., 1987, Evaluation of Petroleum Generation from

Resinites by Hydrous Pyrolysis, The American Association of Petroleum

Geologists Bulletin, Vol. 71, p. 207-214.

Miiller, D., and Holba, A., 1982, Effects of Biodegradation on Crude Oils, Phillips

Petroleum Company, 9 pp.

LITERATURA CITADA

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GRACIAS

Julián David De Bedout Ordóñez

Geólogos-UIS (Bucaramanga-Colombia) José Ramón Porras Montero