A más del doble aumentaría la producción de petróleo si se permite también la producción de arena durante su extracción

El mundo entero se está encaminando hacia estilos de vida y economías más sostenibles y respetuosas con la naturaleza. Así pues, “aunque actualmente hay abundancia de recursos petroleros, al mismo tiempo hay una idea creciente que busca reducir su demanda (su uso). Por eso, es un momento propicio para que los productores de bajo costo aprovechen la ventaja competitiva que tienen y aumenten su participación en el mercado”, señala Alejandra Arbeláez Londoño, Ph. D. en Ingeniería - Sistemas Energéticos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Los yacimientos de petróleo pesado –llamado así porque es muy denso y viscoso en comparación con el agua– son las mayores reservas de recursos petroleros que hay en el mundo, pues albergan de 9 a 13 billones de barriles en total. “Aunque el petróleo pesado es abundante y muy competitivo por su viabilidad y bajo costo, presenta grandes desafíos en relación con su extracción, porque al sacarlo del yacimiento se desprenden granos de arena que pueden obstruir el pozo y generar altos costos de mantenimiento”, señala la doctora Arbeláez.

Aunque en Colombia la producción de esta arena siempre se ha visto como un problema, en países como Canadá se le da valor a esa producción, en la medida en que se considera como un método de recobro: a mayor generación de arena, mayor extracción de crudo. “La tecnología con la que suele obtenerse el crudo pesado se llama ‘producción de crudo pesado en frío con arena’ (CHOPS, por sus siglas en inglés), y pese a que es un método popular, hasta el momento no se tenían explicaciones concretas del porqué de este fenómeno y cuál era el papel de la geomecánica (el comportamiento las rocas) en él”.

Así pues, con el fin de comprender lo que ocurre en la superficie y en el subsuelo, la investigadora Arbeláez aplicó una simulación numérica que incluyó factores como los fundamentos de la geomecánica; la producción de arena y de petróleo espumoso, y la formación de agujeros de gusano.

La doctora explica que “utilizamos un software que simula lo que pasa en la superficie y en el subsuelo, y simulamos que el crudo pesado genera una espuma que tiene algo de gas que, como no se libera rápido, también ayuda a que el fluido se desplace mejor. Además, vimos que a la larga sí se forman unos canales que suelen ser llamados ‘agujeros de gusano’, que también facilitan el movimiento del fluido hacia afuera”.

Con este entendimiento, la investigadora construyó un modelo de pozo único en 3D que simula el comportamiento del crudo y la formación que es una arenisca: “esa roca se compone de una serie de granos de arena que tiene unos materiales cementantes que los mantiene unidos, pero ante el flujo de crudos tan pesados se genera una alta fricción, es decir, hay mucha erosión, entonces al poner a producir el crudo va jalando los granos de arena. De ahí que la producción de ambos sea favorable y no se deba evitar”.

Teniendo en cuenta los resultados, lo ideal sería entonces quitar los filtros que se usan para bloquear la arena e implementar una bomba especial que facilite su extracción. “Colombia está en la media luna que conecta las cuencas de petróleo pesado de Venezuela y Ecuador, por eso es probable que sea una zona con grandes reservas de petróleo pesado. De ahí que la producción de crudo pesado en frío con arena sea una alternativa atractiva y rentable frente a las demandas económicas y ambientales actuales. Por último, la arena que se extrae es uniforme, homogénea, por eso después de tratarla se puede utilizar en ámbitos como la construcción”.