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Gas Asociado A Mantos De Carbon CBM GMC (Universidad Industrial de Santander)

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Johan Sneider Cubides Rondón

on 26 September 2013

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Transcript of Gas Asociado A Mantos De Carbon CBM GMC (Universidad Industrial de Santander)

Gas Asociado A Mantos de Carbon
Gas Metano De Carbon (GMC) Coal Bed Methane (CBM)

Linea Del Tiempo
»3000-2000 A.C. El carbón es utilizado por sus cualidades caloríficas para alear cobre y estaño periodo que se conoció como la edad de Bronce.

»Grecia S. III A.C. Teofrasto hace la primera referencia escrita de la que se tenga registro del uso del carbón.

»Los Romanos S. II D.C. Explotaron el mineral en gran Bretaña y en Gales a gran escala

»En Gran Bretaña en el siglo XIII se masifica el uso del carbón para su
utilización en la fabricación de armaduras y armas

»J. B. Van Helmont en su libro orígenes de la medicina describió que un espíritu
salía del carbón cuando era incinerado, a ese espíritu lo llamo GAS.

» S. XVIII Inicia la revolución industrial impulsada por la masiva explotación del carbón.

»1792 Murdoch descubrió un proceso para extraer gas del Carbón.

»S. XIX Inicia la explotación masiva del carbón en américa.

»1968 mueren 78 trabajadores por una explosión provocada por el gas asociado al carbón en Farmington Virginia.
Normatividad en Colombia
Aspectos Ambientales
En su forma pura, el metano es el hidrocarburo que menos residuos genera al arder y, como tal, el GMC constituye una fuente de energía alternativa limpia. No obstante, existe preocupación acerca del impacto ambiental del desarrollo del GMC.

El CBM (Coal Bed Methane) es gas natural compuesto por gases energéticos entre los cuales predominan el metano (80-95%) aunque también se encuentras gases como dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrógeno y etano.

El GMC (Gas Metano de Carbón) es producido a menudo desde mantos de poca profundidad y junto con grandes volúmenes de agua de calidad variable. El GMC es gas natural generado y almacenado en vetas de carbón. Se produce mediante pozos que permiten que el gas y el agua fluyan a la superficie.
Gas Asociado A Mantos De Carbon
Formacion del GMC
El GMC generado en forma natural, junto a pequeñas cantidades de otros hidrocarburos y otros gases distintos a los hidrocarburos, contenidos en los mantos de carbón como resultado de un proceso físico y químico.
A medida que las plantas se fueron cubriendo de sedimentos e incrementando su profundidad, el calor y la presión aumentaron, causando cambios físicos y químicos en las plantas. Es esta aplicación de calor y presión la que transforma la turba en carbón, expulsando el agua y otros constituyentes volátiles fuera de la masa orgánica y concentrando el carbón.
Extracción
Los proyectos GMC generalmente adoptan procedimientos de perforación, terminación y estimulación de pozos tecnológicamente simples y económicos
» Los pozos verticales son comunes, pozo convencional como los que son usados para el fluido, es forzado a salir al pozo de las fracturas del carbón, las cuales liberan el gas metano
»Los pozos horizontales de largo alcance, cuando son posibles, permiten maximizar el contacto con el yacimiento y, utilizando pozos multilaterales, se
han reportado tasas de recuperación que varían entre el 70 y el 90% al cabo de 24 a 48 meses de producción.
Pozos horizontales
Los pozos son perforados hasta la capa de carbón o justo arriba de esta, donde algún gas es producido durante la perforación. El carbón es entonces minado y el techo se derrumba, creando un gran vacío de roca colapsada, llamada Gob, que puede intersectar capas de carbón sobre la capa principal. El gas se acumula en el Gob y es extraído por los pozos de gas.
En conjunto con la minería
Pozo GMC típico
Un método consiste en una perforación simple de un pozo a través de múltiples filones de carbón. La tubería de producción se baja por debajo del intervalo de carbón más profundo. Después del tratamiento de estimulación por fracturamiento, el agua fluye desde el filón de carbón, se desplaza en forma descendente por el espacio anular, y es bombeada a través de la tubería de producción. El metano fluye hacia el espacio anular existente entre la tubería de revestimiento y la tubería de producción, se eleva hacía la superficie donde es transportado por tubería hasta una estación de compresión, y se combina con la producción de otros pozos.
El agua producida se reinyecta en una formación más profunda o bien es tratado y eliminada en la superficie
Aspectos a considerar en la producción de CBM
»Costos de Producción
»Perforación Alrededor de 800 US$
»Fractura miento Aproximadamente 500 US$
»Costos de transporte
»Costo de la Tubería
»Costo de transporte del gua
»Impuestos
»Regalías
Costos
Precio Del GMC
Coal Bed Methane En Colombia
El gas metano en depósitos de carbón (CBM) hace parte de la oferta energética de combustibles fósiles. El comportamiento de la oferta y la demanda de este hidrocarburo está asociado con la creciente necesidad de contar con nergéticos provenientes de diferentes fuentes y, en particular, obedece a la situación mundial del mercado de gas natural, caracterizado por una oferta relativamente estable y una producción reciente en respuesta a la dinámica de la demanda. Por las características de los yacimientos de CBM, tanto las licencias como las operaciones de exploración y producción pueden darse en condiciones de coexistencia geográfica y temporal con operaciones de minería de carbón.
Conflictos Coexistencia de Carbon y Gas Natural
El CBM se encuentra adsorbido en carbón, razón por la cual se puede presentar una coexistencia de explotaciones de carbón y CBM, lo que ha provocado controversias sobre los alcances de los títulos o contratos de concesión y/o asociación otorgados y sobre la propiedad del CBM, así como debates sobre la optimización de la producción de minerales e hidrocarburos.
La naturaleza del carbón debe permitir establecer si este mineral es depósito del CBM o si por el contrario el CBM y el carbón hacen parte del mismo producto y por lo tanto este hidrocarburo llega a ser gas sólo después del proceso de explotación. Este debate obedece a que durante el proceso de carbonificación se forma carbón y gas como parte de un mismo proceso físico-químico.
Identificar si el GMDC y el carbón deben tratarse como productos asociados o como recursos diferentes e independientes:

Sobre este tema, debates judiciales adelantados en Estados Unidos y Canadá han concluido que:
Los mecanismos de almacenamiento del gas en el carbón no han sido entendidos de manera plena y por tanto ésta no es una evidencia conclusiva

La adsorción es el mecanismo de almacenamiento dominante

El CBM tiene un vínculo débil con el carbón

El CBM se encuentra naturalmente en estado gaseoso en los yacimientos

El carbón es una roca compuesta principalmente de material carbonáceo
Adicionalmente, países como Estados Unidos, Canadá, Australia, Sudáfrica e India cuentan con legislación que clasifica al CBM como un hidrocarburo, y no como parte o componente del carbón o sometido al régimen de éste.
Por lo general, estas circunstancias han sido debatidas desde el punto de vista jurídico, partiendo de discusiones de tipo técnico que se orientan principalmente a:
Determinar si es posible adoptar soluciones para asegurar la coexistencia de la explotación del carbón y del CBM.
Las técnicas de perforación y explotación han evolucionado durante los últimos años, haciendo posible la coexistencia ordenada de la explotación del carbón y del CBM.
La prevención del daño al manto de carbón
La estabilidad
del Pozo
El control de las presiones
La optimización en la producción de CBM
La obtención de información para exploración y producción
Entre los potenciales problemas asociados con la explotación conjunta se encuentran el excesivo flujo de agua y su tratamiento, la producción súbita de gas originada en mantos sobrepresionados, la inestabilidad de los pozos, y el posible daño mantos comerciales de carbón.
Por lo anterior, las técnicas de explotación se centran en
Problemas Conjuntos
Se emplean técnicas de perforación y completamiento del manto de carbón a desbalance usando lodo aireado o agua de formación.
Esto previene que el fluido de perforación, los aditivos químicos y los sólidos taponen el sistema de fracturas
Perforar los pozos para ser completados con empaquetamientos y posterior estimulación, lo cual permite seleccionar los mantos individuales para el fracturamiento, mantener la estabilidad del pozo durante la perforación, controlar el flujo excesivo de agua y las explosiones de gas, y asegurar el control de la producción

se ha demostrado que los pozos horizontales, perforados perpendicularmente a la dirección del clivaje frontal, producen mayores volúmenes de gas, dado que el pozo puede ser orientado en la dirección de la máxima permeabilidad e incrementar el área de drenaje.
Obtener información de propiedades del carbón como la resistividad de los carbones y densidad, la identificación de las rocas almacenadoras y las condiciones de depositación de las arcillas, el rango del carbón en función de su porosidad, y el contenido de gas que permite el modelamiento de los yacimientos de GMDC.
Manejo De Agua En Superficie
Actualmente el aspecto más costoso del desarrollo del CBM en la mayor parte de las cuencas la producción de agua es un subproducto necesario La calidad del agua producida, que oscila entre suficientemente limpia para ser bebida y con niveles inaceptables de sólidos disueltos para ser descargada en la superficie, depende en gran medida de la geología de la formación carbonifera.
Además el agua producida posee bajo contenido de oxígeno disuelto de manera que, aún con un nivel bajo de sólidos disueltos, debe airearse antes de ser vertida en los ríos. El riego con agua producida puede ser riesgoso si no se maneja correctamente, porque los sólidos disueltos pueden dañar el suelo. El agua producida con alto acuíferos salinos más profundos, lejos de las fuentes de agua dulce potable.
Perturbaciones en la superficie
Caminos, localizaciones de pozos, líneas de conducción e instalaciones de producción, impacta las regiones, los pozos multilaterales, alternativa que minimiza el impacto.
Futuro Para El CBM
En el 2011 las reservas totales de gas natural21 se situaron en 6,6 Tera Pies Cúbicos (TPC), lo que representa una caída frente al año anterior cuando las reservas eran de 7.1 TPC. Las reservas probadas fueron de 5,5 TPC, ligeramente inferior a 2010, que fueron de 5,4 TPC
Gracias Por Su Atencion...
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