Generación de petróleo mediante experimentos de pirólisis: Revisión sobre el conocimiento actual

Resumen

El proceso de
generación de hidrocarburos es un tema complejo que involucra
diversos aspectos. Los modelos de generación del petróleo han ido
cambiando sus enfoques, aunque desde sus inicios se ha supuesto que
el petróleo proviene de la transformación de la materia orgánica que
se encuentra atrapada en las rocas generadoras. Para simular la
formación del petróleo en laboratorio y sus reacciones químicas, se
han realizado diversos experimentos de pirólisis en sus distintas
modalidades. Sin embargo, las temperaturas y presiones de los
experimentos son siempre diferentes a las que ocurren en la
naturaleza y, por ende, se deben hacer los ajustes o calibraciones
necesarios para estimar la temperatura real a la que ocurrió la
generación de los hidrocarburos. Los primeros modelos numéricos de
generación ya consideraban que, conforme se incrementaba la
temperatura, el kerógeno generaba bitumen y éste generaba aceite y
gas. Con el incremento de la temperatura se craqueaban los
compuestos complejos de petróleo y ocurría una serie de reacciones
paralelas de primer orden a distintas constantes de velocidad. Más
tarde, se descubrió que no solamente se generaban hidrocarburos
líquidos y gaseosos, sino también pre-coque y coque. La temperatura
afectaba fisicoquímicamente al petróleo, y los parámetros cinéticos
se obtenían a través de la distribución de las energías de
activación con un sólo factor de frecuencia. Las variaciones en la
composición de los productos derivados del kerógeno se deben a su
composición original y a los procesos de poli-condensación y
aromatización. Los modelos utilizaron diferentes fracciones del
petróleo, haciéndose cada vez más precisos, mediante la
consideración de una cinética multicomponente. Los modelos más
recientes consideran a las fracciones de saturados y aromáticos,
incluyendo a las resinas y asfaltenos. Actualmente se han incluido a
los iso- y ciclo-alcanos, así como a los alquil-aromáticos. Los
programas computacionales que simulan la generación de hidrocarburos
en 1D, 2D y 3D hasta ahora, consideran 14 clases químicas para el
modelado multicomponente. Se espera que cada vez sean más las clases
químicas que se involucren en los modelos cinéticos y que los
resultados sirvan para predecir la calidad y cantidad de
hidrocarburos antes de perforar un nuevo pozo y descubrir algún
yacimiento.