Extraer petróleo de un yacimiento no es tan simple como perforar un pozo y esperar que el crudo fluya. La recuperación de petróleo es un proceso que puede durar décadas y que exige conocer muy bien el subsuelo. Solo una parte del petróleo contenido en una roca reservorio puede extraerse con métodos convencionales. El resto queda atrapado en los poros de la roca, adherido a sus paredes o retenido por la propia presión del yacimiento.
Para recuperar ese crudo, la industria utiliza técnicas cada vez más sofisticadas que se dividen en tres fases: recuperación primaria, secundaria y mejorada. En este artículo te explicamos cómo funciona cada una, cuánto petróleo permite extraer y por qué elegir bien el método puede cambiar por completo la vida útil de un campo petrolero.
Por qué no se puede extraer todo el petróleo de un yacimiento
Mucha gente imagina un yacimiento como un gran lago subterráneo de petróleo. En realidad, el crudo se encuentra dentro de los poros de la roca, como el agua dentro de una esponja. Para salir, tiene que desplazarse por canales microscópicos, vencer la resistencia de la roca y competir con el agua y el gas que también ocupan esos espacios.
Por eso, incluso en los mejores yacimientos, una parte importante del petróleo nunca llega a la superficie. Se estima que, en promedio, la industria recupera alrededor de un tercio del petróleo original de los yacimientos. Cada punto porcentual adicional de recuperación representa millones de barriles y, en consecuencia, mucho valor económico para un país o una empresa.
Recuperación primaria: la presión natural del yacimiento
En la primera etapa, el petróleo fluye hacia el pozo gracias a la presión natural del yacimiento. Es la fase más sencilla y económica, porque es la propia naturaleza la que hace el trabajo.
Esa presión puede tener distintos orígenes. A veces proviene del gas disuelto en el crudo, que se expande al bajar la presión y empuja el petróleo hacia el pozo, de forma parecida a lo que ocurre al abrir una bebida gaseosa. En otros casos, el impulso viene del agua que empuja el petróleo desde abajo, conocida como acuífero activo. También puede deberse a la expansión de la propia roca reservorio y de los fluidos que contiene.
Cuando la presión no basta para que el crudo suba solo, se usan sistemas de levantamiento artificial, como los balancines o las bombas electrosumergibles, que ayudan a llevarlo a la superficie. Aun así, la recuperación primaria suele extraer entre el 5% y el 15% del petróleo original del yacimiento. La mayor parte del crudo sigue allí, esperando la siguiente fase.
En yacimientos de roca muy compacta, ni siquiera esta fase es posible sin ayuda. En esos casos se recurre a técnicas como la fracturación hidráulica, que abre canales en la roca para que los hidrocarburos puedan fluir.
Recuperación secundaria: inyección de agua o gas
Con el tiempo, la presión natural disminuye y la producción empieza a caer. En ese momento entra en juego la recuperación secundaria, que consiste en inyectar agua o gas en el yacimiento a través de pozos inyectores. El objetivo es doble: mantener la presión y empujar el petróleo hacia los pozos productores.
La inyección de agua es la técnica más común. El agua se introduce por un extremo del yacimiento y avanza como un frente que barre el petróleo hacia los pozos de producción. La inyección de gas, por su parte, suele aprovechar el gas natural producido en el mismo campo, que se devuelve al subsuelo para sostener la presión.
Esta fase puede aumentar la recuperación total hasta un 20% o un 40% del petróleo original. Es la técnica más utilizada en los campos maduros de todo el mundo, porque ofrece un buen equilibrio entre costo y resultado. En Venezuela, por ejemplo, la inyección de agua y de gas tiene una larga historia en los campos del Lago de Maracaibo.
Recuperación mejorada de petróleo (EOR): técnicas avanzadas
Cuando el agua y el gas ya no logran mover más crudo, todavía queda una gran cantidad de petróleo atrapado. Para liberarlo existe la recuperación mejorada de petróleo, conocida por sus siglas en inglés EOR (Enhanced Oil Recovery). Estas técnicas permiten extraer entre un 10% y un 20% adicional del crudo original.
A diferencia de las fases anteriores, la recuperación mejorada no solo empuja el petróleo: cambia sus propiedades o las de la roca para que fluya con más facilidad. Existen tres grandes familias de técnicas EOR.
Métodos térmicos
Los métodos térmicos consisten en aplicar calor al yacimiento para reducir la viscosidad del crudo. La forma más habitual es inyectar vapor, que calienta el petróleo y lo vuelve más fluido. Otra opción es la combustión in situ, en la que se quema una pequeña parte del crudo dentro del propio yacimiento para generar calor.
Estas técnicas son especialmente útiles para los crudos pesados y extrapesados, que a temperatura normal son casi tan espesos como el asfalto. Por eso tienen una importancia especial en Venezuela, donde gran parte de las reservas se encuentra en la Faja Petrolífera del Orinoco y donde los métodos térmicos han sido objeto de numerosos proyectos piloto.
Inyección de gases miscibles
En este caso se inyecta dióxido de carbono (CO₂) u otros gases que se mezclan con el petróleo, reducen su viscosidad y mejoran su movilidad. El CO₂ hace que el crudo se hinche y se desprenda con más facilidad de la roca.
Esta técnica se aplica desde hace décadas en Estados Unidos, sobre todo en la cuenca del Pérmico, y tiene una ventaja adicional: parte del CO₂ inyectado queda almacenado en el subsuelo, lo que la vincula con los proyectos de captura y almacenamiento de carbono.
Métodos químicos
Los métodos químicos consisten en inyectar polímeros o surfactantes que mejoran el desplazamiento del petróleo atrapado en los poros de la roca. Los polímeros espesan el agua de inyección para que avance de forma más uniforme y no se «escape» por los caminos más fáciles. Los surfactantes actúan como un detergente: reducen la tensión entre el agua y el petróleo y ayudan a liberar las gotas de crudo que quedan pegadas a la roca.
China es uno de los países que más ha utilizado la inyección de polímeros a gran escala, con resultados destacados en el campo de Daqing.
Cómo se elige el método de recuperación de petróleo
No existe una técnica universal. La elección del método depende de las características del yacimiento: la profundidad, la temperatura, la viscosidad del crudo y la permeabilidad de la roca, es decir, la facilidad con la que los fluidos se mueven a través de ella.
Un crudo pesado en un yacimiento poco profundo puede ser un buen candidato para la inyección de vapor, mientras que un crudo liviano en un yacimiento profundo puede responder mejor al CO₂. A esto se suman factores económicos, como el precio del petróleo, la disponibilidad de agua o de gas y el costo de los químicos. Cada yacimiento es único y requiere un enfoque personalizado, basado en estudios de laboratorio, simulaciones y pruebas piloto antes de aplicar el método a gran escala.
El valor de exprimir cada barril
La recuperación de petróleo es una carrera de largo plazo. Pasar de la presión natural a la inyección de agua y, después, a la recuperación mejorada puede duplicar o incluso triplicar el crudo que se obtiene de un mismo yacimiento, sin necesidad de descubrir nuevos campos.
Para lograrlo hacen falta ingenieros de yacimientos, empresas de perforación, proveedores de químicos, equipos de bombeo e inyección y especialistas en monitoreo. Si buscas aliados para cualquiera de estas etapas, consulta las empresas de servicios petroleros de nuestro directorio.