HIDRATOS DE GAS RESUMEN

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por las características de efecto de invernadero del metano (green house gas). La formación y descomposición de los hidratos de gas influencian las propiedades mecánicas de los sedimentos que los Contienen, así como Su estabilidad, la estructura de la porosidad y permeabilidad, los caminos de la migración de fluídos y gases, la composición de los fluídos en los poros y la diagénesis de la fase Sólida.

El contenido de hidratos en sedimentos donde se han descubierto acumulaciones alcanza hasta el 30 o 40% de su volumen. En algunas situaciones, los hidratos están localizados en el fondo de la secuencia sedimentaria, y estas acumulaciones requieren el suministro no sólo del gas sino también del agua, y ello podría ser por filtración, bien sea que el agua contenga el gas, o que el agua de los poros migre y encuentre difusiones de gas a partir del fondo.

Los modelos de formación de los hidratos de gas se han desarrollado tanto para el agua saturada de gas como para el gas libre.

La composición isotópica del oxígeno del agua resulta principalmente del intercambio con inclusiones de carbonatos, mejor que por el efecto del fraccionamiento de los hidratos.

Los hidratos de gas se han conocido como curiosidades de laboratorio desde 1810, pero los estudios detallados acerca de sus propiedades físicas solo se inciaron cuando Hammer Schmidt (1934) publicó la primera información acerca del taponamiento de tuberías de gas debido a la formación de los hidratos. Su ocurrencia geológica se conoce desde 1960 con descubrimientos por los rusos en el Campo Messoyakha de N. Siberia. Podemos recordar, además, que los rusos estiman que el 0.5% del total de su producción de gas proviene de hidratos de gas.

La cantidad de metano en los hidratos de gas se considera enorme, aunque hasta el presente solo podría postularse como especulativa. Los mejores estimativos consideran que existen 10“ Gt (Gigatons) de carbono en el metano de los hidratos de gas almacenados en el mundo, lo cual sería equivalente a 18 x 10o mo (ó 6.5 x 10°tcf) de metano. Lo anterior podría significar que podría existir dos veces más carbono en los hidratos de gas que el conocido o estimado en las reservas de Combustibles fósiles del mundo.

Ultimamente se ha desarrollado un Creciente interés en la comunidad científica por los hidratos de Gas. Estos Compuestos de agua y gases, de bajo peso molecular, son de interés no solo para los químicos, por su rara estructura molecular, sino también para las compañías petroleras y de gas por su gran potencial como fuente energética.

Para finales de 1995 se planeaban investigaciones de las propiedades de los hidratos de gas en sedimentos marinos por medio de la perforación de una serie de pozos, de 50 a 800 m de profundidad, en una prominencia de la plataforma Continental en el SE de los EE. UU. durante el programa de perforación 164 del ODP (Ocean Drilling Program).

Zona de estabilidad de los hidratos de gas

Una de las condiciones más importantes que deben considerarse al definir la presencia de los hidratos de gas es la denominada zona de estabilidad.

Dos factores afectan la distribución de la zona de estabilidad: gradiente geotérmica y composición del gas. Hay otros factores más difíciles de cuantificar, y a menudo con un efecto menor sobre los hidratos; entre éstos se pueden mencionar la salinidad de los fluídos en los poros, la presión porosa y el tamaño de granos de las rocas del yacimiento.

En casos particulares como es por ejemplo el de Alaska, N. Slope, (EE.UU.) la gradiente geotémica para las secuencias con hidratos permafrostivarían entre 1.5°C/100 m Prudhoe Bay y 4.5°C/100 m (E. Central NPRA).

Las gradientes geotérmicas para las secuencias de permafrost con hielo en estas mismas áreas varían entre 1.6 y 5.2°C/100 m.

Otra característica importante en la estabilidad de los hidratos es la química de los gases incluidos. De los análisis de más de 320 pozos se concluye que el metano es el gas

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predominante en profundidades pandas (0-1500 m) en N. Slope (Alaska) y, además, que la composición in situ de los hidratos de gas contiene predominantemente metano.

En cuanto a la sal (como NaCl), cuando está presente en los sistemas de los hidratos, baja el rango de temperatura de formación de ellos. La máxima Salinidad observada dentro de las areniscas del permafrost de N. Slope (19 ppt) sólo Cambiaría la Curva de estabilidad de los hidratos en -1 oC.

La mayoría de los estudios asume que en la estabilidad de los hidratos se considera que las presiones porosas son de tipo hidrostático (9.775 Kpa/m o 433 psi/pie). Las gradientes mayores resultarían en un campo de estabilidad para los hidratos de gas más grueso. Para N. Slope la ZOna de estabilidad de los hidratos asume una presión porosa de tipo hidrostática.

En cuanto al efecto del tamaño de grano de sedimentos con hidratos de gas, su relación no es muy clara, pero se considera que las variaciones del tamaño del grano afectan el punto de congelación: partículas con mayor área superficial en relación con el tamaño del grano, como las arcillas, pueden reducir el punto de congelación del agua en varios grados Celsius; existiría entonces una relación entre granos de gran área superficial y la temperatura de equilibrio del hidrato.

Aunque la naturaleza de los hidratos los hace difíciles para su estudio, Su Volumen estimado Sugiere que su presencia puede afectar los Sedimentos en donde Se encuentran y que, al disociarse junto con el gas desprendido, pueda también alcanzar la atmósfera y afectar el clima de la tierra por las características de efectO de inVernadero del metano.

Pero el estudio de las muestras de hidratos de gas recogidas durante operaciones de investigación en el Océano Pacífico, sugieren que su naturaleza in situ puede ser muy variable como pueden indicarlo las siguientes observaciones: 1) Ocupando poros

de rocas de grano grueso. 2) Como nódulos diseminados en rocas finogranulares. 3) Como sólidos rellenando fracturas. Y4) Como una unida masiva compuesta principalmente de hidratos de gas sólidos con cantidades menores