CONSIDERACIONES TERMODINÁMICAS EN EL PROCESO DE GENERACIÓN DE HIDROCARBUROS, UN CAPÍTULO DEL LIBRO DIGITAL “TERMODINÁMICA PARA CIENCIAS DE LA TIERRA: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES”, EDITORIAL UNAM
La génesis del petróleo y la termodinámica están fuertemente asociados, para que la materia orgánica contenida en las rocas generadoras ubicadas en el subsuelo de una cuenca sedimentaria se convierta en kerógeno, son requeridas presiones litostáticas (de sobrecarga) entre 0 y 300 (bar) y temperaturas máximas de 50-70 (°C). Esta etapa es conocida como diagénesis y, durante ella también es producido un reducido volumen de metano biogenético y dióxido de carbono. Al incrementarse la presión y la temperatura se forma el aceite y gas, que, se explotan en los yacimientos convencionales y no convencionales. Estos productos se forman en rangos de temperatura para el gas, entre 50 y 225 (°C) en la etapa de catagénesis, mientras que para el aceite (fracción líquida) se requieren de temperaturas entre 60 y 175 (°C); además la presión litostática, tiene valores entre 300 a 1500 (bar), que se alcanzan cuando la roca generadora está enterrada en profundidades entre 1500 y 8000 (m). Cuando ocurre un sepultamiento mayor, con temperatura entre 155 y 225 (°C), la materia orgánica residual es transformada en metano en la etapa metagénesis, aunque es poco probable que se formen yacimientos a esas profundidades, sobre todo porque la porosidad de las rocas disminuye considerablemente. Cuando el sepultamiento de la roca generadora es mayor a los 10-12 (km), inicia el proceso de metamorfismo, el cual produce meta-antracita y, finalmente, grafito.
Los hidrocarburos se pueden encontrar en yacimientos en el subsuelo, en diversas fases y presentar distintos niveles de madurez, que se explican por las condiciones termodinámicas del medio y por la naturaleza de la materia orgánica acumulada y preservada en una cuenca sedimentaria, o bien, los hidrocarburos pueden estar alterados por oxidación y/o biodegradación; ambos casos son consecuencia de los distintos sistemas complejos que coexisten en contextos geológicos-geográficos-tectónicos. Sin embargo, no se debe de omitir que un yacimiento de hidrocarburos es un suceso geológico que se forma en una cuenca sedimentaria con baja probabilidad de ocurrencia.
El e-book que contiene este capítulo es de acceso gratuito en el repositorio de publicaciones digitales de la Facultad de Ingeniería UNAM, en la liga:
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