Geofisica Sismica 2d y 3d

FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN SISMICA 2D y 3D

Título

Nombres y Apellidos

Código de estudiante

Autor:

Juan Ariel Aspi Apaza

201314560

Fecha

10/05/2017

Carrera

Ingeniería en Gas y Petróleo

Asignatura

Geofísica Aplicada

Grupo

B

Docente

Ing. Aldo Antonio Flores Álvarez

Periodo Académico

01/2017

Subsede

La Paz Copyright © 2017 por Christian, Elizabeth, Jesús, Ariel. Todos los d erechos reservados

Título: SISMICA 2D Y 3D

RESUMEN: Es un método geofísico que permite conocer en la profundidad del subsuelo la forma y disposición de las diferentes capas de la tierra. La finalidad de los programas de exploración sísmica, es la de localizar las rocas porosas que almacenan los hidrocarburos (petróleo y gas). Los programas de Exploración Sísmica pueden ser 2D, 3D, 4D o Satelital. La exploración sísmica se desarrolla en 4 etapas: Etapa de topografía es donde se trasladan las coordenadas del proyecto al terreno, Etapa de Perforación donde la perforación se realiza por cuadrillas o grupos de trabajadores dotados de equipos de perforación portátiles e hidráulicos, Etapa de Registro son los sitios donde se ubicaron los banderines azules o puntos de registro, se plantan en el terreno los sensores Geófonos y Etapa de Restauración es el plan de restauración y abandono busca establecer las condiciones adecuadas para la recuperación y regeneración de las zonas perturbadas por las actividades de proyecto de sísmicas. Palabras clave: Cuadrillas, Hidráulico, Portátil, Registro, Geófono, Abandono.

SUMMARY: It is a geophysical method that allows to know in the depth of the subsoil the shape and layout of the different layers of the earth. The purpose of the seismic exploration programs is to locate the porous rocks that store the hydrocarbons (oil and gas). Seismic Exploration programs can be 2D, 3D, 4D or Satellite. The seismic exploration is carried out in 4 stages: Stage of topography is where the coordinates of the project are transferred to the ground, Drilling Stage where drilling is performed by crews or groups of workers equipped with portable and hydraulic drilling equipment, Registration Stage are The sites where the blue flags were located or registration points are planted on the ground sensors Geophones and Restoration Stage is the restoration and abandonment plan seeks to establish the appropriate conditions for the recovery and regeneration of areas disturbed by the activities of Seismic project. Key words: Acquisition, words: Acquisition, Diamonds, Hydraulic, Portable, Geophone. I. INTRODUCCIÓN Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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Título: SISMICA 2D Y 3D

ÍNDICE I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 4 1.1. INTRODUCCION ............................................................................................. 4 1.2. ANTECEDENTES ............................................................................................ 4 II. OBJETIVOS ............................................................................................................ 6 2.1. Objetivo General. ..................................................................................... 6 2.2. Objetivos Especificos. .............................................................................. 6 III. MARCO TEÓRICO ................................................................................................. 7 3.1. Exploracion Sismica. ................................................................................ 7 3.1.1 Etapa deTopografia. ........................................................................ 8 3.1.2 Etapa de Perforacion. ...................................................................... 9 3.1.3 Etapa de Registro. ......................................................................... 11 3.1.4 Etapa de Restauracion. ................................................................. 12 3.2. Geofonos. ............................................................................................... 13 3.3. Registros. ............................................................................................... 15 3.4. Mapa isopaco. ........................................................................................ 16 V. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 19 VI. CONCLUSIONES ................................................................................................ 19 VII. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 20

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I. INTRODUCCIÓN 1.1. INTRODUCCION La sísmica de reflexión es una técnica ampliamente utilizada en exploración geofísica quepermite obtener información del subsuelo controlando los tiempos de llegada de ondas elásticas(pulsos), generadas artificialmente mediante explosiones, impactos mecánicos o vibracionescerca de la superficie. El retorno de estas ondas elásticas a la superficie después de reflejarse enlas distintas interfaces, se registra en sismómetros. Por tanto el objetivo básico de la sísmica dereflexión es obtener información sobre la arquitectura interna del subsuelo, deducir información(pe. propiedades mecánicas) acerca de las estructuras (rocas) en profundidad, especialmente delas distintas capas que lo constituyen, a partir de los tiempos de llegada de las ondas y extraeruna imagen que lo represente. También es posible obtener información de las amplitudes yfrecuencias de éstas ondas. Usualmente todo comienza con la generación de un disparo, por ejemplo, por la explosión deuna dinamita en la tierra o una pistola de aire en el mar, lo cual envía un corto y agudo pulso desonido dentro de la tierra. La onda de sonido se precipita hacia abajo hasta que encuentra unanueva capa de roca de dureza (dureza en el sentido de resistencia de la roca a ser comprimida)diferente de la dureza de la roca en la cual se encuentra viajando.

1.2. ANTECEDENTES El

estudio

de

los terremotos (o

seísmos

o sismos) 

es

tan

antiguo.

Existen registros escritos en China de hace 3000 años, en los cuales se describe el impacto de las sacudidas sísmicas. Registros japoneses y de Europa oriental con 1600 años de antigüedad también describen en detalle los efectos de los terremotos sobre la población.

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En América se cuenta con códices mayas y aztecas,  que se refieren a este fenómeno natural. También existen documentos en la época colonial (Archivos de Indias) que detallaron los principales eventos que afectaron regiones americanas. En 1855, Luigi Palmieri desarrolló el primer sismógrafo, pero no se utilizó para la sismología de exploración hasta que John C. Karcher y un equipo de científicos entre ellos el Dr. D.W. Ohern, Dr. W.P. Haseman, William C. Kite y el Dr. Irving Perrine, llevaron a cabo los primeros experimentos en 1921, en las zonas periféricas de Oklahoma City. Las pruebas confirmaron que la continuación del subsuelo podría contener  petróleo. Ocho años más tarde, fueron el primer equipo en perforar el crudo a través de la sismología de reflexión.

Importancia de la exploración sísmica Es un método Geofísico que permite determinar en profundidad la forma y disposición de las diferentes unidades litológicas o capas de la tierra, mediante la detección de ondas acústicas, producidas por una fuente artificial, propagadas a través del subsuelo según la elasticidad de las capas, que se detectan en la superficie tras reflejarse o refractarse usando sensores (geófonos). La finalidad de los programas de exploración sísmica, es la de localizar las rocas porosas que almacenan los Hidrocarburos (Petróleo y Gas). Los programas de Exploración Sísmica pueden ser 2D, 3D.

¿La exploración sísmica produce daños ambientales? Es una actividad considerada de bajo impacto, es decir, que no causa un deterioro grave a los recursos naturales o al ambiente y por lo tanto NO requiere LICENCIA  AMBIENTAL (decreto 1220 de 2005).

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Tipos de exploración sísmica Existen dos tipos de sísmica: 2D o en dos dimensiones y 3D o tridimensional. En principio, un tipo de sísmica se diferencia del otro por la distancia entre las líneas sísmicas o densidad de la malla que es mayor en la sísmica 3D que requiere aumentar el área de impacto. Para la sísmica 2D, se usan dos tipos de líneas: Sparse y Stack Array. Las líneas 2D tipo Sparse son aquellas donde hay mayor densidad de receptoras que de fuentes. Mientras que las líneas Stack Array son aquellas en las que el intervalo de las receptoras es igual al de las fuentes. A su vez para la sísmica 3D los métodos más usados son: ortogonal o diagonal. Exploración sísmica 2D La sísmica 2D permite obtener  imágenes en dos dimensiones: las capas de la tierra, sus formas y sus estructuras. La sísmica 2D aporta información solo en un plano vertical. Exploración sísmica 3D La sísmica 3D genera gráficos tridimensionales que permiten mayor detalle para verificar la presencia o no de hidrocarburos.

II. OBJETIVOS 2.1. Objetivo General. Ver la finalidad de la exploratoria sísmica 2d si es viable para que se pueda realizar un estudio de perforación petrolera.

2.2. Objetivos Específicos. Definir las características de la exploración sísmica 2d, estimando el alcance práctico de las condiciones del pozo de exploración sísmico.

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III. MARCO TEÓRICO EXPLORACIÓN SÍSMICA 3.1 Exploración sísmica ¿Qué es la exploración sísmica? Es un método geofísico que permite conocer en la profundidad del subsuelo la forma y disposición de las diferentes capas de la tierra. La finalidad de los programas de exploración sísmica, es la de localizar las rocas porosas que almacenan los hidrocarburos (petróleo y gas).

Los programas de Exploración Sísmica pueden ser 2D, 3D, 4D o Satelital.

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Los programas de Exploración Sísmica se desarrollan en cuatro etapas así:

La exploración sísmica se desarrolla en 4 etapas: 3.1.1. Etapa de topografía Se trasladan las coordenadas del proyecto al terreno, en un ancho de suelo (1,5 m.) espacio que permite el traslado y desplazamiento de los trabajadores por esas líneas en las cuatro etapas del proyecto. Se construye la topo-trocha, donde se coloca a lo largo de las líneas, (Banderines  Azules) cada (12,5 m.) para los colocados equipos receptores de señales o (Geófonos). Los (Banderines Rojos) marcan la ubicación de los puntos de disparo de la (Fuente de Energía) cada (25m.), estos puntos de disparo se cambian posición de acuerdo a que cumplan con las distancias y elementos socio ambientales existentes en el lugar como ser (casas, corrales, estanques, ojos de agua, lagos, lagunas, corrientes de agua permanente, etc.). Distancias que posteriormente son verificadas por un funcionario del departamento de Medio Ambiente.

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¿Que vegetación se interviene? • 

Rastrojos,

•

Pastos naturales y mejorados,

•

Vegetación arbustiva baja y media hasta de 10 centímetros D.A.P (Diámetro del arbusto a la Altura al Pecho).

•

En zonas de cultivo se hace un amarre especial del follaje, para permitir tanto la visual del rumbo de las líneas, como el desplazamiento del personal.

3.1.2. Etapa de Perforación La perforación se realiza por cuadrillas o grupos de trabajadores dotados de equipos de perforación portátiles e hidráulicos, quienes proceden a realizar perforaciones sobre la línea, en los sitios donde se ubicaron las banderas rojas o puntos de disparo, el diámetro de la perforación es de 2 y ½ pulgadas aproximadamente, la profundidad del hueco la determina el diseño del proyecto. Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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Una vez realizada la perforación de acuerdo a los parámetros técnicos establecidos, se deposita la fuente de energía, se tapa el hueco con el material especial, para garantizar el sellado al momento de disparar la fuente de energía.

Equipos de perforación portátil

Equipo de perforación hidráulico

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Tapado de Pozo

3.1.3. Etapa de Registro En los sitios donde se ubicaron los banderines azules o puntos de registro, se plantan en el terreno los sensores Geófonos.

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Se tienden a lo largo de las Líneas Receptoras, cables que van interconectados a los Equipos de Registro (Casa Blanca).

Se disparan controladamente cada una de las fuentes de Energía, generando con ello, una onda sonora dirigida hacia el centro de la tierra, la cual se propaga a través del subsuelo y al encontrar capas de densidad diferente, genera un rebote de onda hacia la superficie, allí es capturado por los sensores o Geófonos y transportado por los cables a los Equipos de Registro (Casa Blanca).

3.1.4. Etapa de Restauración El plan de restauración y abandono busca establecer las condiciones adecuadas para la recuperación y regeneración de las zonas perturbadas por las actividades de proyecto de sísmicas. Medidas que permitirán la recuperación del entorno en forma gradual de manera que se restauren sus condiciones como antes del inicio del proyecto, o restauración más cercanas existentes, previas a su desarrollo. Dentro de esta etapa se consideran criterios de conservación física y biológica, con el propósito de dar cumplimiento a la normativa ambiental vigente, esta fase se adelanta las siguientes labores: Se recoge el material ubicado em las líneas (banderas azules y rojas, cintas plásticas, carteles de señalización) y se hace clasificación y disposición adecuada de este material. Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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Se restituyen a su estado original, las cercas intervenidas. Se desmantelan los campamentos o sitios alternos establecidos por la compañía para el alojamiento del personal que trabajo en el desarrollo de las diferentes etapas del Programa de exploración Sísmica.

Equipo sísmico para pozo: 3.2 Geófonos Estos consisten en una herramienta de pozo con geófonos, el sistema de registro superficial CSU, el equipo de fuente desplazada y un cañón de aire u otra fuentenormalmente en plataformas marinas el uso del cañón de aire es aceptable-

Además también se puede usar un arreglo de cañones sincronizados. para tener una penetración profunda. Todos los datos se registran en forma digital sobre cinta magnética con el sistema CSU. Las ondas sísmicas también pueden presentarse en forma analógica sobre una película y pueden agrupar varios disparos realizados en el mismo nivel. Las Herramientas actuales empleadas son las herramientas sísmicas de Pozo WST y la herramienta de Adquisición Sísmica SAT. La primera tiene 4 geófonos uniáxicamente mientras que la segunda solo tiene 3 geófonos.

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Adquisición digital de disparos de verificación: En cada profundidad se mide la velocidad de intervalo de las formaciones entre fuente y el geófono de agujero. El hidrófono supervisa la identificación y la sincronización de la señal de la fuente y el geófono registra las llegadas directas y reflejadas.. El tiempo de transito se mide desde el momento inicial del registro del hidrófono (surface) hasta el tiempo inicial del registro del geófono (subsurface).  S i el ag ujer o es ta des viado o exis te un des plazamiento cons ider able de la  fuente, los tiempos de trans ito obtenidos deben conver tirs e en tiempos de transito de profundidad vertical real TVD . La corrección en un plano de referencia

sísmico SRD también es necesaria si la fuente está por arriba o por debajo del plano de referencia.

SISMICA: 1. Pozo donde se ubica el sismigel, el cual al ser accionado genera ondas sonoras artificiales.

2. Ondas sonoras que viajan hacia el interior de la tierra. 3. Ondas transmitidas (ecos) hacia los geófonos en superficie. 4. Geófonos colocados en la superficie que captan las ondas sonoras. 5. Trabajo de topográfica para conocer la posición de los geófonos y los pozos. 6. Estación receptora móvil que se encarga de recopilar los datos suministrados  por los geófonos para ser procesados.

7. Equipos de cómputo especializados para procesar e interpretar la información obtenida.

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REGISTRO Un registro o perfil de pozo quiere decir “una grabación contra profundidad de alguna delas

características de las formaciones rocosas atravesadas, hechas por aparatos de medición (herramientas) en el hoyo del pozo”.

Ejemplo de un registro GR

FORMACION ARCILLOSA (Lutitas) FORMACION ARENOSA (Arenisca)

FORMACION ARCILLOSA (Lutitas)

Importancia de los Perfiles de Pozo  A través de los perfiles de pozos medimos un número de parámetros físicos relacionados a las propiedades geológicas y petrofísicas de los estratos que han penetrado. Además, los registros nos dan información acerca de los fluidos presentes en los poros de las rocas (agua, petróleo o gas). Por lo tanto, los datos de los perfiles constituyen una descripción de la roca. Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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La interpretación de los perfiles puede ser dirigida a los mismos objetivos que llevan los análisis de núcleos convencionales. Obviamente, esto solo es posible si existe una relación definida entre lo que se mide en los registros y los parámetros de roca de interés para el Ingeniero Geólogo, el Petrofísico o el Ingeniero de Yacimientos. La principal función del perfilaje de pozos es la localización y evaluación de los yacimientos de hidrocarburos.

Validación de los Perfiles Se realiza para verificar la calidad de los datos y la velocidad de perfilaje. Cada herramienta posee una velocidad de perfilaje óptima, a la cual la calidad de los datos obtenidos es la mejor.

Normalización de las Curvas La normalización de los perfiles es realizada por un petrofísico. El perfil que necesita ser normalizado con mayor frecuencia es la curva SP.

Digitalización de los Perfiles Existen perfiles de pozos antiguos que no se encuentran en formato digital. Estos pueden vectorizarse mediante el programa Log DB

MAPA ISÓPACO Mapa isopaco, es un mapa que muestra por medio de líneas de contornos la distribución y el espesor de la unidad específica que se está mapeando (BP Shop 1960) como se muestra en la fig 10-1. Los términos Isochore e isópacos son frecuentemente usados como sinónimo en la industria petrolera, pero son diferentes. Un mapa Isochore delinea el verdadero espesor vertical de una unidad de roca un mapa isópaco ilustra el verdadero espesor estratigráfico de una unidad. Una unidad de Isochore o isópacos puede ser tan pequeño como un grano de arena solo unos cuantos pies de grosor o tan largo como algunos miles de pies y un circundante número de unidades de arenas.

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Un mapa isópaco es extremadamente útil determinando la “Armazón Tectónica”

sobre el origen de la relación estructural dada para un tipo de sedimentación. La forma de una cuenca, la posición de áreas de elevación y bajo algunas circunstancias el ascenso de elevaciones verticales y erosión, pueden ser reconocidas mapeando las variaciones de espesor de un dado intervalo estratigráfico (Bishop 1960). Los mapas Isochore e Isópacos son usados con diversos propósitos por los geólogos petroleros, incluyendo: 1) Estudios del medio ambiente de deposición 2) Estudios genéticos de arenas 3) Análisis histórico del crecimiento 4) Estudios del espacio deposicional 5) Mapeando derivas 6) La historia del movimiento de fallas y 7) La calculación de volúmenes de hidrocarburos

V. RECOMENDACIONES * Se recomienda desarrollar los campos petrolíferos probados. * Buscar reservas ampliando la actividad exploratoria. * Construir medios de transporte que abaraten . * Ampliar perforaciones y exploraciones sísmicas . * Construcción de una Refinería en La Paz

CONCLUSIONES La sísmica 2D ayuda a encontrar bolsones de petróleo en el subsuelo, la sísmica tiene 4 etapas: Etapa de topografía es donde se trasladan las coordenadas del proyecto al terreno, Etapa de Perforación donde la perforación se realiza por cuadrillas o grupos de trabajadores dotados de equipos de perforación portátiles e Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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hidráulicos, Etapa de Registro son los sitios donde se ubicaron los banderines azules o puntos de registro, se plantan en el terreno los sensores Geófonos y Etapa de Restauración es el plan de restauración y abandono busca establecer las condiciones adecuadas para la recuperación y regeneración de las zonas perturbadas por las actividades de proyecto de sísmicas. La exploración sísmica ha tenido un gran impacto en la vida humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar muchos recursos que son explotados por  el hombre para luego transformarlos y convertirlos en productos útiles y provechosos para su desarrollo y bienestar.  Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus deducciones de los fenómenos que estudia por medio de métodos o sistemas cada vez más precisos. De allí que los métodos de exploración se perfila como una ciencia de gran confiabilidad, debido a que cada instante se ve influenciada por los avances de gran número de ciencias con las cuales se relaciona.

VII. BIBLIOGRAFÍA - Fuente propia, visita al campamento base tambillo - https://www.radionacional.co/noticia/explotaci-n-petrolera-vs-medio-ambiente-c-molograr-el-equilibrio - http://exploracionsismica.blogspot.pe/ - http://www.petrotecnia.com.ar/febrero12/sin/Reduccion.pdf

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ANEXOS Como anexo se agrega al trabajo la visita que se hizo a la localidad de tambillo donde se realiza una exploración sísmica 2D La exploración sísmica en tambillo comprende de campamentos apoyo que se encuentran en las comunidades de Viacha, Laja, Guaqui, Jesús de Machaca y Batallas. El campamento se encuentra en etapa de estudio sísmico se planea hacer estudios de registros a mediados del 2018 al culminar el estudio de la sísmica, la inversión que se tomó para dicho estudio de sísmica fue un aproximado de 50MM dólares utilizando herramientas propias de la empresa operadora que es SINOPEC con asociación de YPFB andina se dice que es parte del Bloque Acero perforando 18,500 pozos de sísmica la cual se marcó con estacas de color azul y de color rojo la cual los rojos serán perforados y rellenados de geófonos cargados de una pequeña cantidad de material biodegradable llamado Bentonita en anterioridad a la perforación con un diámetro de 2 a 3” pulgadas con trepano de diamante y

herramienta pesada denomina martillo de 2 tipos uno hidráulico en función de agua el dos portátil en función a presiones de aire. Los operadores de dicho campo afirman la dificultad del proyecto y cumpliendo con exigencias ambientales confirman que un 97 % de la población están de acuerdo con la exploración pero como todo proyecto existe la parte opositora la cual tiene exigencias más grandes que no pueden ser cumplidas debido a que la exploración no se encontró reservas explotables y no teniendo así la economía para cumplir dichas exigencias que forman el 3% de toda la aprobación el campamento se encuentra a 3254 m.s.n.m y algunas líneas de exploración a más de 4000 por dicho motivo ellos comentan las incomodidades de trabajo por el nivel de altura y falta de oxígeno para los trabajadores y gastos extras ya que para llegar a dichas alturas se armó pequeños campamentos donde estos son transportados por helicópteros e incluso se les lleva insumo y alimentos en helicóptero. También se llegó al tema de temperatura ya que las temperaturas que el Asignatura: PERFORACIÓN II  –  Grupo B Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo

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departamento de la Paz tiene son muy bajas esto hace que el trabajo comience la  jornada algo más tarde de lo habitual ya que al iniciar en hrs. 8am. Aun la herramienta se encuentra congeladas, en campo en su etapa actual se estima que en la secuencia estratigráfica es la misma que las de los campos de Zararenda, Tacagua con niveles freáticos de agua a la profundidad de 10 a 70 m pero aún se tiene provisiones externas de agua por medio de cisternas la cual alimenta a los trabajadores del campo aparte que tiene 7 ambulancias de apoyo al personal como cumplimiento al plan del contingencia y apoyando las normas de seguridad, extendidas en todo el campo que tiene una extensión aproximada de 2 hectáreas. El campo comprendido por líneas de exploración las cuales se perforaran entre la mas resaltantes tenemos a la línea 12 la cual se encuentra en lo más alto del cerro y la línea 10 es su culminación para Pasar posterior mente para hacer registro del lugar con geófonos de 3 tipos :



Geófono en formad e araña



Geófono en forma de paralelo



Geófono en forma simple

La empresa sinopec en la actualidad está al mando de 3 chinos 1 persona de salvador y un Boliviano juntos a los de YPFB andina ellos hacen diferentes estudios en Bolivia como antesente grande tiene el estudio de la planta de petroquímica lo cual ellos afirman que más antes se programó hacerlo en la Paz pero por motivos de que la cuidad de La Paz es un lugar montañoso y niveles variados de suelo se lo realizo en Beni Expositores: Pedro Ordoñez Lopez Agente de Permisos Rodolfo Arias Coordinador de Áreas Comunitarias

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