Evaluación de proyectos de desarrollo de reservas de hidrocarburos

Presentación del tema: "Evaluación de proyectos de desarrollo de reservas de hidrocarburos"— Transcripción de la presentación:

1 Catorceava Reunión Academia Mexicana de Profesionistas en Evaluación Socioeconómica de Proyectos
Evaluación de proyectos de desarrollo de reservas de hidrocarburos Junio 2014

2 Contenido Introducción
El proceso de exploración Reservas de hidrocarburos Clasificación de reservas Evaluación de reservas Caso ilustrativo Proyecto de aceite y gas en lutitas (Shale Oil/Gas) Reforma energética: implicaciones para la evaluación de proyectos

3 Historia de la industria petrolera
La industria petrolera comenzó en 1859 con el primer pozo construido en Tistusville, Pensylvania, EUA por Edwin Drake

4 Orígenes de la industria petrolera en México
En 1863 Manuel Gil Sáenz descubrió un yacimiento superficial “Mina de petróleo de San Fernando” cerca de Tepetitlán, Tabasco En 1864 el Emperador Maximiliano otorgó concesiones en Tabasco, norte de Veracruz, sur de Tamaulipas, Estado de México, Istmo de Tehuantepec y Puebla En 1882 se inicia las actividades de exploración en Tampico En 1884 Cecil Rhodes forma la Mexican Oil Corporation En 1884 se promulgó una nueva ley minera que revocaba el derecho exclusivo de la nación sobre los recursos del subsuelo y lo traspasó al dueño de la superficie En 1900 se llevan a cabo perforaciones en San Luis Potosí En 1901 la Mexican Petrolum comenzó sus operaciones en el campo Ébano, San Luis Potosí En 1901 se decretó la primera ley petrolera que autorizaba al ejecutivo otorgar concesiones de explotación a particulares en terrenos de propiedad federal

5 Orígenes de la industria petrolera en México
En 1908 inicia operaciones la primer refinería en Minatitlán En 1910 la producción de petróleo alcanzó los 3.6 millones de barriles anuales, en 1911 se incrementó hasta 12.5 millones de barriles anuales En 1916 ocurrió un reventón en el pozo Cerro Azul 4 (Tampico) de 260 Mbd: 22 años después existían alrededor de 400 compañías exploradoras de petróleo y 200 pozos perforados En 1938 ocurre la nacionalización de la industria petrolera creándose Petróleos Mexicanos En se eliminan los contratos de riesgo compartido En 2004 ocurre la máxima producción de petróleo a partir de la aceleración del desarrollo del campo Akal (Cantarell) En 2008 se aprueba una reforma para incluir los contratos incentivados o integrales y dar forma al gobierno corporativo de Pemex En 2014 se propone una apertura más agresiva del sector

6 Definición del petróleo
El petróleo es un sustancia aceitosa cuyo color varia desde el amarillo verdoso hasta el negro, dependiendo de su composición La etimología de la palabra petróleo proviene del latín petra (piedra) y oleum (aceite): “aceite entrampado en rocas” Su composición química básica es la combinación de átomos de hidrógeno y carbono: hidrocarburos Los hidrocarburos se encuentran en la naturaleza en estado líquido (C5+) y gaseoso (gas natural) La teoría mas aceptada del origen del petróleo se basa en la transformación orgánica de especies marinas, vegetal y animal que se depositaron en el fondo de lagos y mares que con el tiempo, erosión y temperatura adecuada da inicio a la formación de hidrocarburos

7 Vanadio, Azufre, Hierro, etc.
Análisis típico del petróleo y gas natural Elemento % Peso Número de Carbonos Petróleo Carbono 84-87 Hidrogeno 11-14 Sulfuro 0.06-2 Nitrógeno 0.10-2 Oxígeno Gas Natural Metano 70-98 C1 Etano 1-10 C2 Propanos tr-5.0 C3 Butanos tr-2.0 C4 Pentanos tr-1.0 C5 Hexanos tr-0.5 C6 Heptanos+ C7 Otros componentes Vanadio, Azufre, Hierro, etc.

8 Clasificación de Hidrocarburos
Clasificación de los hidrocarburos Clasificación de Hidrocarburos Gaseoso - Gas de Pantano - Gas Natural Bituminoso Fluido Petróleo Viscoso - Asfalto - Bitumen Sólido Asfáltica Gilsonita: Uintahita Carbón Lignito Subbituminoso Semibutiminoso Antracita Lutita Bituminosa Kerógeno Petroliferous Ceroso - Cera Mineral - Ozoquerita

9 Cadena de valor de la industria del petróleo
Exploración Desarrollo y Producción Evaluación del Potencial Incorporación de Reservas Delimitación de Yacimientos Desarrollo de Campos Explotación de Yacimientos Transporte y Distribución Identificar Mapear Jerarquizar Modelo geológico áreas con potencial de acumulación de material orgánico Delimitación con pozos de avanzada Mayor entendimiento de la geometría de los yacimientos Certidumbre en la cuantificación de los volúmenes a extraer Instalación de infraestructura para la producción Mantenimiento de infraestructura Recuperación primaria Recuperación secundaria Recuperación mejorada Infraestructura para el transporte y distribución de hidrocarburos al punto de venta o comercialización

10 El proceso de exploración
El principal objetivo de la exploración es la cuantificación de los recursos prospectivos , así como la incorporación de reservas Hallar petróleo no es una obra gobernada por el azar, obedece a una tarea científicamente organizada que se planifica con anticipación El petróleo y el gas se encuentran en rocas sedimentarias, las cuales cubren aproximadamente el 75% de la superficie de la tierra Para conocer la existencia de un yacimiento se inicia con la evaluación del potencial en donde se hace una estimación de los recursos en un área La exploración se centra en confirmar la existencia de cuatro elementos necesarios para que ocurra la acumulación de hidrocarburos: Roca generadora Roca almacén Roca sello Sincronía y migración

11 Etapas a desarrollar en un proyecto de exploración
Cuencas y Sist. Petroleros Plays Hipotéticos Plays Establecidos Prospectos Caracterización y Delimitación Estudios de cuencas y su definición Sísmica 2D regional Gravimetría Magnetometría Muestras de fondo marino Imágenes de satélite Pozos análogos Definición y establecimiento de sistemas petroleros Establecimiento de plays hipotéticos Detección de oportunidades Evaluación preliminar del play Sísmica 2D de detalle Pozos paramétricos Estudios de play establecidos Detección de oportunidades Evaluación del play Modelos geológicos Mapas de riesgo combinado Generación de localizaciones Pozos exploratorios (Pg y volumetría) Sísmica 3D y procesos especiales Base de datos de oportunidades y localizaciones de IR, EP y DL Estudios de caracterización y delimitación Campos descubiertos y delimitados Estimación y certificación de reservas probadas, probables y posibles

12 Cuenca-Sistema Petrolero-Play-Prospecto-Yacimiento
Un play se define como “el conjunto de prospectos o campos genéticamente relacionados, que comparten características similares de roca almacén, trampa-sello, roca generadora y procesos de carga (generación, migración, acumulación, sincronía y preservación) y tipo de hidrocarburo. Límite de la cuenca Prospecto (Trampa) P3 P1 P2 Play (R almacén) Área de no existencia de roca generadora en la cuenca Área no play Opt1 Área no prospecto Opt2 Sistema Petrolero 2 Opt3 Sistema Petrolero 1 Yacimiento (R generadora) (R almacén + fluidos) 1000 Km 10 Km Mapa mostrando los límites de la cuenca y la existencia de sistemas petroleros y plays Mapa mostrando trampas o prospectos en un play y un yacimiento si la perforación de la trampa es exitosa

13 Evaluación de un proyecto de exploración
Evaluar un proyecto de exploración equivale a evaluar una nueva tecnología La evaluación de un proyecto de exploración es equivalente a la evaluación de un proyecto de desarrollo de reservas, pero con dos diferencias básicas: Se incluyen los costos de la infraestructura de exploración Se asume un perfil de producción a partir de información sísmica utilizando un análogo que tenga propiedades geológicas y petrofísicas similares Los proyectos de exploración tienen un componente de riesgo mayor, por lo que la evaluación es intensiva en métodos de evaluación de riesgo Un proyecto de exploración reduce la incertidumbre y permite adquirir información que servirá para confirmar si es posible extraer petróleo comercialmente

14 Reservas de hidrocarburos
Las reservas son cantidades de petróleo que se anticipa puedan ser comercialmente recuperadas, desde acumulaciones conocidas, a partir de una fecha determinada Las reservas son determinadas una vez que se han perforado pozos exploratorios y se han identificado yacimientos La estimación de las reservas requiere de la conjugación de disciplinas como la economía, la geología y la ingeniería Son el principal activo de una empresa petrolera o de una nación La estimación del volumen de reservas involucran un grado de incertidumbre, la cual depende de la información geológica, geofísica, petrofísica, de la ingeniería y del tiempo disponible para la interpretación de la información

15 Clasificación de reservas
Las reservas se clasifican según el grado de certeza que se tenga, así como de las instalaciones de producción disponibles y del método de recuperación de las mismas: Grado de certeza Reservas Probadas Reservas Probables Reservas Posibles Recursos Contingentes Recursos Prospectivos Instalaciones de Producción Reservas Probadas Desarrolladas Reservas Probadas No Desarrolladas Métodos de recuperación Reservas Primarias Reservas Suplementarias

16 Clasificación de reservas: grado de certeza
Producción Exploración 90 Probabilidad 50 Volúmenes de hidrocarburos por descubrir 10 Probadas Probables Posibles Contingentes Prospectivos Volumen de Reservas

17 Reservas en México Al 1 de enero de 2013 México cuenta con 44.5 miles de millones de barriles de petróleo crudo equivalente de reservas 3P: Probadas + Probables + Posibles: 30.8 MMMb de crudo y 63.2 MMMMpc de gas

18 Evolución de las reservas en México

19 Clasificación de reservas: facilidades de producción
Reservas Probadas Desarrolladas Representan volúmenes comercialmente recuperables con los pozos e instalaciones existentes Incluye los volúmenes detrás de la tubería de revestimiento que requieren un trabajo/costo menor y no requieren de taladro para incorporarlas a la producción También se incluyen las reservas que se espera obtener por métodos comprobados de recuperación suplementaria cuando los equipos ya estén instalados en el campo Reservas Probadas No Desarrolladas Volúmenes que no pueden ser extraídos comercialmente del yacimiento a través de los pozos e instalaciones disponibles Incluye reservas detrás de la tubería de revestimiento que requieren de trabajo de perforación

20 Proyecto Tsimin Jurásico Superior
RESERVA PROBADA RESERVA PROBABLE S I M B O L O G Í A RESERVA POSIBLE OCTAPODO FUTURO SAL POZOS PROPUESTOS DESARROLLO POZO PRODUCTOR DE ACEITE TAPONADO POZO ADOSADO N S W E 23 pozos Fuente: Proyecto Tsimin-Xux, Pemex

21 Clasificación de reservas: métodos de recuperación
Para la extracción de reservas existen tres métodos de recuperación Primaria: se recuperan con la energía propia del yacimiento Secundaria: se recuperan a partir de la incorporación de energía suplementaria tales como inyección de agua, gas, nitrógeno Mejorada: se recuperan con la inyección sustancias que no se encuentran de forma natural en el yacimiento: CO2, vapor, surfactantes, otros químicos Si solo se aplican los métodos primarios una gran cantidad de hidrocarburos permanecerían en el yacimiento El decidir aplicar un método requiere de una evaluación marginal; es decir, a partir de la recuperación adicional de hidrocarburos que se obtengan

22 Evaluación de reservas
En general los proyectos de desarrollo de reservas no resuelven una problemática, son oportunidades de negocio Los principales beneficios, desde el punto de vista de una evaluación socioeconómica están en una mayor entrada de divisas La evaluación es marginal; es decir, cada decisión es evaluada en función de la producción adicional que se obtendrá Conforme avanza la extracción de reservas, los yacimientos pierden energía, por lo que hace necesaria la aplicación de métodos suplementarios de recuperación. Cuando esto ocurre, determinar la producción base es crítico para la evaluación Existe una confusión entre el área geográfica y el proyecto: Cantarell no es un proyecto, es un área conformado por varios campos que tiene varios proyectos ejecutándose al mismo tiempo

23 Evaluación de reservas
Los beneficios de los proyectos de desarrollo de reservas ocurren cuando los hidrocarburos están en el punto de venta Para desarrollar la evaluación se requiere de estudios específicos, en particular geológicos, petrofísicos y sísmicos que permitan tener un buen conocimiento del comportamiento de los yacimientos El principal resultado de los estudios es el perfil de producción del yacimiento. Existen dos formas regulares de obtener el perfil: Simulación de yacimientos: su principal tarea es analizar el flujo a través de medios porosos. Calcula los perfiles de producción utilizando la propiedades petrofísicas de la roca y datos de presión y producción históricos. La desventaja es que son cajas negras Curvas de declinación: existen curvas de declinación típicas que se utilizan como aproximaciones. Se basa en un balance de materia del yacimiento

24 Evaluación de reservas: principales supuestos
Técnicos Volumen original en sitio Volumen recuperable de reservas Porosidad (capacidad de almacenar) Permeabilidad (capacidad de drenar) Tasa de declinación Requerimientos de inyección de aguas, gas, vapor, otros por unidad de tiempo Presión de yacimiento Tecnología de perforación Productividad de pozos Económicos Estimación de costos de capital Estimación de costos de operación y mantenimiento Disponibilidad de equipos de perforación Costos de remediación y abandono Precios de hidrocarburos Paridad cambiaria Tasa de descuento Para proyectos en donde se llevará a cabo un nuevo método de recuperación, un factor crítico es la producción base, la cual corresponde a la situación sin proyecto

25 Caso ilustrativo: supuestos técnicos básicos
Datos de yacimiento Volumen de petróleo original en sitio (MMbls) 450 Volumen de gas original en sitio (MMMPC) 120 Factor de recuperación (%) 20 Reservas recuperables de petróleo (MMbls) 135 Reservas recuperables de gas (MMMPC) 36 Relación gas/petróleo de formación (PC/bl) 267 Relación de gas/petróleo inicial asumida (PC/bl) 205 Datos de producción Potencial por pozo (bls por día) 400 Declinación de yacimiento (%) 10 Producción disponible potencial (%) 90 Porcentaje de Agua y Sedimento inicial (%) –AyS% 10.20 Aumento anual del %AyS 0.80 Agua y Sedimento final (%) 15

26 Perfil de producción

27 Pozos perforados

28 Datos económicos Ingresos y costos Costos de producción ($/bl) 6.20
Reparación de pozos (MM$) 2 Frecuencia de reparación (Perf/Repar) 6 Precio de crudo ($/bl) 50 Equivalencia energética de gas (MMBTU/PC) 0.001 Precio de gas ($/MMBTU) 1.70 Costo de mantenimiento del % de agua (MM$) 0.88 Costo de mantenimiento de líneas (MM$) 3.5 Pasivos ambientales (MM$) 6.75 Datos de infraestructura Pozos (MM$) 10 Estaciones de flujo (MM$) Plantas de compresión (MM$) 2.5 Capacidad de estaciones de flujo (Mbls/d) Capacidad de plantas de compresión (MMPC) 7

29 Inversión total anual Los costos de perforación constituyen la mayor parte de la inversión Los costos de perforación representan el 30% del costo de un pozo

30 Costos de operación y mantenimiento

31 Flujo de Caja VPN MM$ 840.1 TIR % 48.6

32 Aceite y gas asociado convencional
Proyecto de aceite y gas de lutitas Concepto de aceite y gas en lutitas Los yacimientos de aceite y gas en lutitas se definen como un sistema petrolero de rocas arcillosas orgánicamente ricas de baja permeabilidad, que actúan a la vez como generadoras, almacenadoras, trampa y sello Para que el sistema funcione como yacimiento se requiere crear permeabilidad a través de pozos horizontales con fracturamiento hidráulico múltiple, para inducir el flujo de fluidos desde la matriz al pozo La explotación demanda un desarrollo masivo continuo Gas no asociado convencional Gas grisu Aceite y gas asociado convencional Roca sello Gas de arenas compactas Lutita con aceite y gas Desarrollo masivo Fuente: Proyecto de exploración de aceite y gas de lutitas, Pemex

33 Comparativo de prácticas estándar en yacimientos convencionales y no convencionales
Etapas típicas desde la evaluación geológica básica al desarrollo de campos Área de Interés Áreas prospectivas Decisión de gran Inversión Análisis de cuencas y sistemas petroleros Evaluación de plays y prospectos VCDSE de perforación Plan de terminación Caracterización del yacimientos Simulación del yacimientos Plan de desarrollo masivo Definición del Fairway/ Mapeo Construcción del modelo geológico Diseño del pozo Diseño de la terminación Construcción del modelo estático de yacimiento Construcción del modelo dinámico de yacimiento Diseño del plan de desarrollo Yacimiento Convencional Análisis de áreas potenciales es una norma La trampa y la roca almacén son los objetivos Principalmente pozos verticales La producción depende principalmente del espesor del yacimiento y la presión Estudios mineralógicos y petrofísicos básicos son suficientes La alta permeabilidad norma el modelado completo del campo Usualmente cientos de pozos, con poco impacto ambiental El análisis de áreas potenciales no es una norma establecida La roca generadora es el objetivo Principalmente pozos horizontales Plan de perforación controlado por el diseño de la estimulación (dirección de esfuerzos) Producción completamente dependiente de la estimulación (multifrac) Estudios mineralógicos y petrofísicos avanzados son indispensables Se requieren tecnologías modernas de adquisición y procesado de sísmica y registros de pozos Los métodos de extrapolación de propiedades de pozos cercanos para la simulación de yacimientos está en desarrollo Usualmente miles de pozos, con un reto logístico intenso Yacimiento de Aceite / Gas en lutitas Fuente: Proyecto de exploración de aceite y gas de lutitas, Pemex

34 Contexto internacional
Distribución mundial de cuencas con potencial de aceite y gas en lutitas El negocio de shale oil/gas es un fenómeno que ha cobrado importancia a nivel mundial a partir de la búsqueda de soluciones para la demanda futura de energéticos, especialmente en países de economías emergentes y alta población Producción mundial de crudo: historia y proyección La contribución en la producción de este tipo de yacimientos, especialmente los relacionados con líquidos, comienza a ser notable y es importante establecer estrategias para accesar a este tipo de recursos de hidrocarburos líquidos Fuente: Proyecto de exploración de aceite y gas de lutitas, Pemex Fuente: Energy Information Outlook, EIA, 2011

35 Contexto internacional
Shale Oil Aguas profundas Golfo de México Campos terrestres 2012 Producción de crudo en los Estados Unidos, histórica y proyección MMbd La máxima producción de petróleo en los Estados Unidos alcanzó los 9.6 MMbd en 1970, observándose declinación hacia 2008 y repunte en 2012 con la entrada de campos no convencionales de tight oil La producción de gas tendrá en el futuro un contribución mayoritaria del gas en lutitas Otros aportes de yacimientos no convencionales como el tight gas también serán importantes Asociado a los precios del gas se está dando un viraje hacia la estrategia de explorar por líquidos del gas natural y aceite en lutitas Marinos someros MMMpcd Producción de gas en los Estados Unidos, histórica y proyección 2012 Shale Gas Tight gas Marino no asociado Asociado con aceite Metano de carbón Terrestre no asociado Fuente: Proyecto de exploración de aceite y gas de lutitas, Pemex

36 Potencial de recursos no convencionales para México
Eagle Ford Gas Shale Plays Eagle Ford/Agua Nueva Haynesville Bone Spring /Woodford Veracruz Tampico Misantla Burgos Sabinas Burro Picachos Chihuahua Pemex inició los trabajos exploratorios de shale oil-gas a principios del año 2010 En abril de 2011 la Energy Information Administration (EIA) publicó en la evaluación realizada a nivel mundial un recurso técnicamente recuperable para las cuencas de México, de 681 MMMMpc de gas Con base en el conocimiento de más de 70 años de exploración en las cuencas mexicanas, PEP identificó las provincias geológicas del Burro-Picachos - Sabinas, Burgos, Tampico-Misantla, Veracruz y Chihuahua como precursoras de lutitas aceitíferas-gasíferas En estas provincias se estimó un recurso técnicamente recuperable de 150 a 459 MMMMpc, con una media de 297 Recursos técnicamente recuperables de Gas en lutitas Departamento de Energía EUA PEP, 2011 Cretácico Superior 507 Cretácico Medio 8 Jurásico Superior 166 TOTAL 681 Fuente: Proyecto de exploración de aceite y gas de lutitas, Pemex

37 Reforma energética: implicaciones para la evaluación de proyectos
La propuesta de reforma plantea que Pemex ya no tendrá la obligación de registrar sus proyectos en la Cartera de la SHCP No obstante lo anterior, se plantea que Pemex entregue al Consejo de Administración una evaluación socioeconómica de sus proyectos. A partir de esta evaluación SHCP decidirá el porcentaje de toma de utilidades También la propuesta de reforma plantea que los proyectos sean evaluados por la Comisión Nacional de Hidrocarburos Los operadores privados demandarán servicios de evaluación de reservas de terceros independientes para acceder a mercados de capital Por otro lado, tanto los operadores como el gobierno demandarán servicios de evaluación del modelo económico del contrato

38 Muchas gracias Héctor López Leal hlopezleal@alteconsultores.com
(55) Jorge Nuño Lara (55)