Una guía completa para aprender todo acerca de las máquinas extractoras de petróleo: su funcionamiento, los tipos de máquinas y su importancia en la industria petrolera.
Desde su descubrimiento, el petróleo ha sido una de las materias primas más importantes a nivel mundial. Permite producir combustibles, plásticos, productos químicos y otros materiales que sirven a distintas industrias.
Para extraer este valioso recurso se utilizan máquinas extractoras capaces de acceder a los yacimientos subterráneos donde se encuentra el petróleo.
En este artículo, veremos en detalle todo sobre estas máquinas, incluyendo los tipos utilizados en diversos entornos, su funcionamiento, la relevancia en la industria petrolera, y las ventajas y desventajas que ofrecen.
¿Qué son las máquinas extractoras de petróleo?
Las máquinas extractoras de petróleo, llamadas también unidades de perforación, son equipos altamente especializados utilizados para extraer el petróleo de los yacimientos subterráneos. Desempeñan un papel fundamental en la obtención de hidrocarburos: sin ellas sería imposible extraer el petróleo de las formaciones geológicas subterráneas.
Tipos de máquinas extractoras de petróleo
Según el tipo de yacimiento y las condiciones del sitio de perforación, se utiliza una máquina extractora en particular.
- Plataformas de perforación terrestre: se utilizan para perforar pozos verticales en yacimientos en tierra firme. Las más comunes son las bombas de varilla, que bombean el petróleo desde el suelo. También se usan bombas eléctricas para extraer el petróleo de pozos más profundos. Y las bombas de lodo, que bombean el petróleo utilizando un fluido de perforación.
- Plataformas de perforación marinas: están diseñadas para extraer petróleo de los yacimientos marítimos. Sirven también como vivienda para los operarios que trabajan en ella y como torre de telecomunicaciones.
- Unidades de perforación direccional: estas máquinas permiten realizar perforaciones horizontales, verticales y direccionales para acceder a yacimientos más distantes o en ángulos específicos, aumentando la eficiencia de la extracción al acceder a una mayor extensión del yacimiento desde una sola plataforma.
Funcionamiento de las máquinas extractoras de petróleo
El funcionamiento de las máquinas extractoras de petróleo puede variar de acuerdo al método de extracción y al tipo de máquina utilizada. Veamos:
- En la extracción convencional de petróleo se utilizan equipos de perforación que bombean el petróleo desde el subsuelo hasta la superficie.
Durante el proceso, circula un lodo compuesto de agua, arcilla y otros productos químicos para dar consistencia a las paredes del pozo y enfriar la broca.
A medida que se avanza en la perforación, se coloca una tubería de revestimiento (casing), para evitar que las paredes se derrumben y aislar las napas de agua subterránea.
Una vez que el pozo está preparado y la presión del reservorio cede, se instala una bomba de extracción para llevar el petróleo y el gas a la superficie, donde son separados y almacenados en contenedores especiales para luego ser transportados.
- La extracción no convencional se utiliza cuando la formación geológica tiene hidrocarburos aislados entre sí o poco comunicados. El proceso de perforación es igual al convencional. Se perfora con un trépano el terreno hasta llegar a la roca y se protege el pozo con el casing. Luego, cerca de los acuíferos, se coloca un múltiple encamisado con tubos de acero y cemento. Una vez alcanzada la formación geológica, se inyecta por la tubería un fluido compuesto por agua, arena y aditivos para facilitar la extracción.
- El método de extracción Offshore se usa para explorar petróleo en terrenos marítimos. Se utilizan distintos tipos de plataformas y/o buques de perforación, como plataformas fijas, semisumergibles, buques tipo Drillship y otros, dependiendo de la profundidad del océano y la distancia de la costa.
Estas plataformas o buques se sitúan sobre el mar y liberan pulsos de aire que viajan por el agua y penetran el suelo marino. Estos pulsos son captados por un sistema de hidrófonos y analizados por computadoras para obtener información relevante sobre la existencia de petróleo en el subsuelo marino. Este método es ampliamente empleado en la actualidad en todo el mundo.
Ventajas y desventajas de las máquinas extractoras de petróleo
Ahora que conocemos los tipos de máquinas y su funcionamiento, veamos algunas ventajas y desventajas que presentan las máquinas extractoras, evaluando su impacto en la economía y en el medio ambiente.
Ventajas de las máquinas extractoras de petróleo
- Estas máquinas permiten extraer el petróleo de pozos profundos terrestres o marítimos, que de otra manera serían inaccesibles.
- Al facilitar la extracción del petróleo, uno de los recursos más valiosos y versátiles del mundo, ayudan en gran medida a cubrir la demanda energética mundial y permiten el uso del mismo en distintas industrias.
- La industria petrolera proporciona empleo a millones de personas alrededor del mundo, desde la operación de las máquinas hasta la gestión de proyectos en distintas áreas.
- Los ingresos generados por la industria petrolera pueden utilizarse para financiar proyectos de infraestructura y programas sociales, contribuyendo al desarrollo económico de los países.
Desventajas de las máquinas extractoras de petróleo
- El uso de las máquinas extractoras de petróleo puede resultar peligroso para los trabajadores, especialmente en terrenos donde las temperaturas y presiones pueden ser muy bajas. Con el fin de minimizar los riesgos, se emplean robots para ciertas actividades de extracción.
- Causan contaminación ambiental. La extracción y procesamiento del petróleo crudo pueden causar derrames de petróleo y liberación de gases de efecto invernadero, afectando negativamente al medio ambiente.
- Estas máquinas pueden ser muy costosas de operar, siendo un desafío financiero para las empresas del sector.
- El uso indiscriminado de estas máquinas puede llevar al agotamiento de los recursos de petróleo, lo que seguramente traerá consecuencias a largo plazo.
- La excesiva dependencia del petróleo hace que las economías sean vulnerables a los cambios en los precios del petróleo crudo.
Impacto ambiental de las máquinas extractoras de petróleo
Estas máquinas son imprescindibles para extraer el petróleo de los yacimientos, pero también generan un gran impacto negativo en el medio ambiente:
- La extracción y procesamiento del petróleo libera gases de efecto invernadero, contribuyendo al calentamiento global y al cambio climático.
- Durante la perforación de los yacimientos o el traslado del petróleo, es muy común que sucedan los llamados derrames de petróleo, que contaminan el agua y áreas costeras, dañando la vida marina y afectando los ecosistemas.
- Las máquinas causan la erosión y contaminación del suelo, reduciendo su capacidad para mantener la vida vegetal y afectando la agricultura.
- La extracción de petróleo en yacimientos no convencionales como los esquistos, requiere grandes cantidades de agua, afectando a las comunidades cercanas. A su vez, las ondas sonoras producto de la exploración sísmica, afectan las funciones biológicas de los mamíferos y otras especies.
- Algunas técnicas de extracción como la fracturación hidráulica, provocan la sismicidad inducida, es decir el aumento de terremotos.
Tecnologías innovadoras en máquinas extractoras de petróleo
Tecnologías de perforación horizontal
Esta tecnología resulta esencial para aumentar la eficiencia de la extracción de petróleo ya que permite a las empresas extraer el material de áreas que no serían accesibles con la perforación vertical.
Los pozos horizontales son desviaciones de pozos verticales que se extienden horizontalmente a través de la formación petrolífera, cubriendo una mayor superficie del yacimiento desde una sola ubicación de perforación. Esto aumenta el área de exposición al flujo dentro del yacimiento y reduce la caída de presión, permitiendo una mayor recuperación del petróleo. Esta técnica aumenta la productividad cinco veces más y puede reemplazar hasta cuatro pozos verticales en un mismo yacimiento.
Tecnologías de fracturación hidráulica
La fracturación hidráulica, conocida como “fracking” es una técnica empleada para aumentar la producción de petróleo y gas en yacimientos no convencionales como esquistos y lutitas.
Consiste en inyectar agua con arena y productos químicos a alta presión en la formación rocosa para crear fracturas que liberen el petróleo atrapado en el subsuelo.
Gracias a esta tecnología, se puede acceder a hidrocarburos que son difíciles de extraer y facilita la producción del petróleo y gas.
Sin embargo, tiene un gran impacto ambiental, como la contaminación de aguas subterráneas y el riesgo de sismicidad inducida. Además, los gases que produce la extracción pueden causar asma, cáncer o malformaciones fetales en personas que están muy expuestas a la actividad o a las zonas de extracción.
Tecnologías de recuperación mejorada de petróleo
La recuperación mejorada de petróleo (EOR por sus siglas en inglés, Enhanced oil recovery) es el proceso de estimulación artificial que se realiza en los yacimientos para recuperar el petróleo luego de que las técnicas primarias y secundarias no pueden mantener el nivel de producción deseado.
Algunos métodos comunes son la inyección de agua, gas (CO2 o nitrógeno) y productos químicos para modificar propiedades del petróleo y facilitar su extracción.
Al comienzo de la producción se utilizan las técnicas de recuperación primaria, basándose en la presión natural del yacimiento y operaciones comunes de bombeo. Luego se realiza la recuperación secundaria, inyectando gas o vapor para forzar más petróleo hacia la tubería. Finalmente, la terciaria (EOR) permite recuperar hasta el 75% del petróleo, aumentando la producción hasta un 300%.
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