Producción de Hidrocarburos
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PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS Reservorios de Hidrocarburos Características de los Reservorios Performance del Pozo
Junio 2011
Luis Del Castillo
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Reservorios de Hidrocarburos 1. Requerimientos del Reservorio 2. Características de los Reservorios 3. Encontrando Reservorios 4. Mecanismos de Impulsión
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Reservorios Típicos
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1. Requerimientos del Reservorio Roca
Madre Trayectoria de la Migración Roca Reservorio Porosidad
y permeabilidad
Tampas Roca
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de cubierta
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Requerimientos del Reservorio
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Requerimientos del Reservorio
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Rocas Madres Lutitas 2/3
de las rocas madres en el mundo
Carbonatos 20%
de las rocas madres en el mundo
Carbón
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y otros.
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Tipos de Trampas de Reservorios Estructural
- ¾ de reservorios en el mundo
Anticlinal Fallas
Estratigráficas
- 15% de reservorios en el
mundo Combinación - 10% de reservorios en el mundo Junio 2011
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La Trampa Anticlinal
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La Trampa por Falla
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La Trampa Estratigráfica
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2. Características de los Reservorios Porosidad Permeabilidad Fases
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Porosidad Espacio
vacío en la roca reservorio
Porosidad
absoluta Porosidad efectiva
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Porosidad
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Permeabilidad Facilidad
de fluir entre los espacios porosos en una roca reservorio Da un indicador del rate de flujo que puede ser entregado por el reservorio Permeabilidad
absoluta Permeabilidad efectiva Permeabilidad relativa Junio 2011
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Fases de los Fluidos del Reservorio
Diagrama de Fases - Hidrocarburo puro
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Diagrama de Fases- Mezcla de Hidrocarburos
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Cambios de Fases con la Producción
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4. Mecanismos de Impulsión de los Reservorios Expansión
volumétrica Gas Disuelto Capa de Gas Impulsión por agua Segregación Gravitacional
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Impulsión por Gas Disuelto
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Características empuje por liberación de gas disuelto -
-
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Un volumen constante. Esto significa que no existe cambio en el tamaño inicial del reservorio. Hay flujo de dos fases a presiones menores de la presión de burbuja. Es decir, el gas que sale de la solución en el petróleo fluye conjuntamente con el petróleo. Este tipo de mecanismo de impulsión del reservorio se aproxima a un proceso de separación flash o de equilibrio.
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Características empuje por liberación de gas disuelto Debido a la depleción en la energía o presión, el petróleo prontamente debe ser levantado por bombeo desde el fondo del pozo, terminando su período surgente. Los pozos en este tipo de reservorio al final de su vida productiva lo hacen a bajos rates. El petróleo recuperable por ser un mecanismo ineficiente es 5-30% del petróleo original in-situ. Es así, que son sujetos de recuperación mejorada (EOR).
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Impulsión por Capa de Gas
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Características empuje capa de gas Es una invasión progresiva de la zona de petróleo por gas, acompañada por un desplazamiento direccional del petróleo fuera de la zona de gas libre y hacia los pozos productores. Las condiciones básicas son que: la parte superior del reservorio tenga alta saturación de gas exista un crecimiento continuo del casquete de gas. Junio 2011
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Impulsión por Agua
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Características empuje por agua El agua entra desplazando al petróleo y cambiando el volumen inicial del reservorio. Es de flanco cuando el agua avanza por los flancos y migra a las partes altas de la estructura. Cuando es de fondo el agua se mueve en dirección vertical. La conificación es común si el contacto con agua se encuentra inmediatamente debajo del reservorio. La digitación puede ocurrir cuando el empuje de agua es por los flancos
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Características empuje por agua Presión del reservorio GOR de producción Producción de agua
Conducta del pozo
Esperada recuperación de petróleo
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Permanece alta Permanece bajo Empieza temprano y se incrementa en apreciable montos. Surgente, hasta que la producción de agua exige bombeo. Flanco de agua 20-40% Agua de fondo 20-60%
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Combinación de Empujes
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Tendencia de la Presión del Reservorio
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GOR de Tipos de Reservorios
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Tamaño y Performance del Reservorio 1. 2.
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Estimado de Reservas Performance del Reservorio
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Desarrollo del Reservorio - Determinación Número
de pozos Facilidades de Producción y procesamiento Tuberías de recolección(gathering system) Economía global del Proyecto Junio 2011
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Cálculo del Estimado de Reservas
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Gas en el Reservorio
Asumiendo que la porosidad, contenido de agua y temperatura son constantes entonces:
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Cálculo del Gas en el Reservorio
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Ejemplo- Gas en el Reservorio
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Solución - Gas en el Reservorio
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Estimado de Reservas – Factor de Recuperación Basado
en una recuperación económica Generalmente 85-90% para reservas de gas Aplicado al estimado de gas en el reservorio
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Performance de Influjo- Pozo
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Performance del Pozo 1. Factores de Producción 2. Pruebas de Producción de Rutina 3. Pruebas de Deliverabilidad Flujo después de flujo Isocronal
4. Pruebas de Presión Transiente Junio 2011
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El Pozo
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Factores para el Rate de Producción Características del Sistema Caída de presión (Drawdown) Radio del hueco del pozo Permeabilidad cerca al hueco del pozo
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Rate de Producción- Características
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Principales elementos en la cadena de producción del pozo de gas y ventas
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Rate de Producción-Características
Fórmula empírica para el rate de flujo
Facilidades de superficie impactan sobre la presión fluyente en el fondo del pozo Junio 2011
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Rate de Producción - Drawdown Diferencia
entre la presión del reservorio y la presión a la entrada en el hueco del pozo Mientras mas alta sea la diferencia mayor es el rate de producción
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Rate de producción-radio del hueco A
mayor radio, mayores rates Relación logarítmica
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Rate de producción - Permeabilidad Permeabilidad
en las vecindades del hueco del pozo Daño por fluidos de perforación o completación Daño de formación Llamado ‘efecto skin’
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Características del Hueco del Pozo
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Pruebas de Deliverabilidad - Empíricas Donde Ps = presión estática del resevorio Pw = presión fluyente en el fondo del hueco
Ploteo sobre papel log-log
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Pruebas de Pozos - Razones Pozos
y reservorios deben ser manejados Maximizar la recuperación Minimizar costos Pruebas de pozos proporcionan información útil Decisiones sobre tratamiento en los pozos Decisiones sobre compresión Junio 2011
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Pruebas de Rutina de Producción Presiones
en el casing y tubing Rates de fluidos producidos Presiones y temperaturas en el separador GOR o bl/MMSCF Composición Junio 2011
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MEDICIONES DE CAMPO Importancia
de las mediciones
Reportes
a entidades regulatorias Cálculos de regalías Reparto en negocios joint venture Requerimientos de reinyección/depósitos Ajustes en la operación
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FACILIDADES DE PRODUCCION
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Baterías de Produccion: Múltiples
de recolección (Manifolds). •Separadores. •Tanques lavadores. •Medidores de liquido. •Medidores de gas. •Bombas de transferencia. • Accesorios (Válvulas de contrapresion, válvulas motoras, instrumentos de control de nivel, etc.)
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Baterías de Produccion:
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SEPARADORES •
Por su función: Bifásicos. Trifásicos “Scrubbers”
•
Por su forma: Verticales. Horizontales. Esféricos.
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Separadores Principales
componentes
Desviador
de entrada (mecanismo primario) Separación de goteo (mecanismo secundario) Extractor de niebla Recolección de líquidos
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Separador - Horizontal
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Separador - Vertical
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Separadores Verticales - Aplicación Altos
GOR’s Limitado espacio disponible Solamente una fase líquida esta siendo separada.
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Separadores Horizontales - Aplicaciones Bajos
GOR’s Espacio no limitado Una o más fases liquidas están siendo separadas Cuando los verticales requieren diámetros grandes Separadores en la propia locación del pozo Junio 2011
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TANQUES LAVADORES (GUN BARREL)
•Tanque. •Sifón. •Bota. •Esparcidor. •Desgasificador.
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DISEÑO TIPICO DE UN TANQUE LAVADOR (GUN BARREL)
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DISEÑO TIPICO DE UN TANQUE LAVADOR (GUN BARREL)
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DISEÑO TIPICO DE UN TANQUE LAVADOR (GUN BARREL)
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Industria Petroquímica
Gas Natural como Materia Prima para otras Industrias
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Aplicaciones Petroquímicas a partir del Metano ACIDO ACETICO DISOLVENTES PINTURAS BARNICES
METANOL
METANO
GAS DE SINTESIS
NITRATO DE AMONIO
AMONIACO
BI FOSFATO DE AMONIO (DAP) UREA SULFATO DE AMONIO
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Aplicaciones Petroquímicas a partir del Etano POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE) PET
ETANO
POLIESTIRENO ABS, SAN ETILENO
ESTIRENO
CAUCHO SBR RESINA POLIESTER FIBRAS POLIESTER
RESINA POLIESTER OXIDO DE ETILENO / GLICOLES DE ETILENO
CLORURO DE VINILO Junio 2011
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FIBRAS POLIESTER
PVC 69
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GENERALIDADES: % Participación Mundial por Fuente % de Participación de la Energía
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Fuente: EIA
Generación Eléctrica Mundial por Fuente
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Fuente: EIA
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A escala mundial tenemos reservas de petróleo y gas limitadas Reservas de Petróleo Crudo
Reservas de Gas Natural
(Miles de millones de barriles)
(Trillones de pies cúbicos)
300
1800
266.7
1,680
1600
250
1400 200
178.1
1200 992 1000
136.2 115.0 99.4
600 400
258
50 12.6 10.5 4.7 2.6 1.4 0.5 0.4 0.2 0.1
238 171
200
27 16 13 13 12
4
3
3 Cuba
100
800
Chile
104.0
892
Colombia
150
0 Ecuador
Perú
Brasil
México
Argentina
Bolivia
Venezuela
Estados Unidos
Arabia Saudita
Qatar
Irán
Cuba
Chile
Perú
Bolivia
Colombia
Argentina
México
Ecuador
Brasil
Venezuela
Kuwait
Iraq
Irán
Canadá
Arabia Saudita
Rusia
0
0
Fuente: EIA-Energy Information Administration
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Producción de Hidrocarburos Líquidos Producción de Petróleo Crudo (MB/D)
2009
2010*
Nor Oeste – Savia
13.3
11.6
Petrobras
11.1
13.1
Otros
17.6
14.0
Pluspetrol (Lote 1AB)
16.4
19.1
Pluspetrol (Lote 8)
13.6
11.1
71.0
68.9
Nor Oeste - Savia
0.6
1.1
Aguaytia
2.6
2.7
Pluspetrol (Lote 56)
34.1
32.8
Pluspetrol (Lote 88)
36.6
50.0
TOTAL
74.3
86.6
PRODUCCION TOTAL PROMEDIO DIARIO
145.3
155.5
Selva TOTAL
Condensados del gas natural (MB/D)
Junio 2011 *Producción promedio de Agosto 2010
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Producción de Gas Natural Produccion de gas (mcfd)
2009
2010*
Nor Oeste
28.0
33.1
Aguaytia
34.8
42.3
Malvinas (Lote 88)
273.2
390.5
Malvinas (Lote 56)
0
569.5
336.0
1036.4
TOTAL NACIONAL *Producción Promedio Agosto 2010
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Precios de la gasolina
En Perú el precio por litro de la gasolina de consumo masivo 90 Octanos es: 12.19 Soles/(3.785 * 2.80) = 1.15 USD/litro
Precio de la gasolina (US$/litro)
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Argentina
0.95
UK
1.44
México
0.66
Uruguay
1.40
USA
0.74
España
1.18
Venezuela
0.25
Chile
1.24
Brasil
1.63
Paraguay
1.16
Holanda
1.53
Perú
1.15
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Marcadores Internacionales de Precios de LNG NBP
Asia Pacífico – aprox. el 90% de las transacciones de GNL están indexadas a JCC
Brent
Europa Continental – contratos tradicionales de GNL mayoritariamente indexados a Brent y Productos Petrolíferos (en menor medida Pool Eléctrico Español y eventualmente HH y NBP)
HH
JCC
SoCal
Norte América y Caribe – HH es el marcador más representativo de las ventas de GNL en US y México (excepto California) Costa Centro Oeste México – contrato de venta de GNL representativos indexados a HH
HH
California y Baja California (ECA) – contratos de venta de GNL representativos indexados a SoCal UK – NBP es el marcador más representativo de las ventas de GNL en el mercado liberalizado de UK
Brent/HH
Sud América – para las importaciones de GNL se puede utilizar referencias de mercados alternativos (HH o Brent)
Mercado Establecidos Nuevos Mercado
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Precios relativos: Petróleo vs Gas, 20062011
Correlación Histórica
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Conflictos Socioambientales ( Perú )
140 120 100
Número de conflictos % del total de conflictos a nivel nacional 43%
60%
128
126 50% 50%
49%
47% 40%
80
65
30%
60
18%
40 20
20%
32 10%
14
0
0% Junio 2006
Junio 2007
Junio 2008
Junio 2009
Junio 2010
Fuente: Defensoría del Pueblo
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Los proyectos de producción del NO Savia
– a propuesto elevar la producción de 16 mbd a 50 mbd en los próximos 5 años BPZ – iniciara producción comercial de petróleo y gas (generación eléctrica) Petrobras – mantendrá producción Otros lotes – algunos revierten al estado (Perupetro debe decidir que hacer o licitarlos o entregarlos a Petroperu ) Junio 2011
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Precio del gas etano Depende
del precio del precio del polietileno y de los costos de transporte y procesamiento Asumiendo costo nulo para el procesamiento Precios Etano para Polietil Ing Planta . / ton. Resep usd usd / MM btu
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Costo de Precio Transp salida Etano . / MM btu Malvinas usd usd / MM btu
Costo Malvina Sep. s / MM btu usd
Precio Etan del usdo/ MM btu
600
0,5
2,1
-1,6
0,0
-1,6
800 1000
3,6 6,8
2,1 2,1
1 ,6 4 ,7
0,0 0,0
1,6 4,7
1200 1400
10,0 13,2
2,1 2,1
7 ,9 11,1
0,0 0,0
7,9 11,1
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La política sectorial
La economía peruana en rápida expansión requiere de un abastecimiento energético estable, a precios competitivos. Disponemos de una buena base de recursos primarios, pero la infraestructura de explotación y transporte necesita de inversiones significativas. La política sectorial desde 1990 ha sido consistente; contamos con un marco legal, institucional y contractual que ha permitido que tengamos operadores dispuestos a asumir nuevas inversiones y fuentes de financiamiento abiertas. Es entonces esencial, en la situación de crisis económica- financiera que podría durar, mantener la política sectorial seguida y con ella la estabilidad jurídica y contractual para asegurar un flujo suficiente de inversiones a futuro. Junio 2011
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El sector petrolero tradicional
Se tienen firmados casi 100 contratos que en los próximos 2-3 años estarán en mayoría entrando a la 2da. fase de la campaña de exploración; con ello se puede preveer la perforación de unos 30 pozos exploratorios. Petroperú, por su parte, tiene en cartera dos proyectos importantes que requieren inversiones del orden de 2 mil millones de USD: la modernización de la Ref. Talara para incrementar su capacidad de 62 mil a 90 mil barriles por día y producir productos que cumplan con nuevos estandares ambientales, en particular la reduccion del contenido de azufre en la gasolina y el diesel. la ampliación del Oleoducto Nor Peruano para la explotación de crudos pesados. Junio 2011
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Los retos
Continuar la exploración por hidrocarburos; y poner en producción las reservas de crudos pesados. Masificar el uso del gas natural en todos los sectores y en todas las regiones. Permitir la construcción de centrales hidroeléctricas a costos competitivos. Modernizar las refinerías. Desarrollar otras fuentes de energía renovables sin introducir subsidios que serán difíciles de eliminar. Favorecer el uso de energías limpias y de tecnologías que reducen las emisiones de CO2 y la contaminación del aire en las ciudades. Iniciar una industria petroquímica competitiva. Junio 2011
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Bases de consenso
Mantener el criterio de libre disponibilidad del productor. Favorecer la competencia en todos los segmentos de la cadena de la industria y evitar en lo posible reglamentos y soluciones contractuales ad-hoc. Implementar una política de descentralización que genere actividades productivas sostenibles en el interior del país, en particular en la sierra y selva. Sacar provecho de nuestra ventaja comparativa: los condensados de Camisea, valorizados en su mayoría a precios de exportación, permiten contar con un gas de muy bajo costo.
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Para qué explorar?
Las reservas probadas de gas aseguran hoy unos 20 años de consumo interno, siguiendo la tendencia actual, y el abastecimiento del primer proyecto de LNG y del 1er. Polo petroquímico (basado en el metano) Requerimos explorar para reducir la importación de petróleo crudo, iniciar un 2do. Polo petroquímico (basado en el etano), industrializar el interior del país; y, de ser el caso, exportar gas al Cono Sur. Tenemos recursos potenciales de gas natural muy significativos sobretodo en las cuencas sedimentarias del Sur del pais. Junio 2011
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POTENCIAL EXPLORATORIO DE GAS EN EL SUR DEL PERU (GOIS)
C casi 50 TPC (sin incluir la Cuenca ENE)
ENE
Mipaya Pagoreni
UCAYALI SUR B-56 B-88
BLOCK 75 AND CAMISEA
San Martin
MADRE DE DIOS
Cashiriari
PROBADO 2 TPC EXPLO 4-6-8 TPC(?)
88-A BLOCK 66 88-B
BLOCK 78 BLOCK 52
Candamo : 2 TPC
CUENCA ENE
?
!
MADRE DE DIOS PICHU GRANMACHU CAMISEA
PROBADO 18 TPC CUSCO EXPLO 19 TPC
KILOMETERS
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Mapa Geologico Faja Plegada del Subandino Sur Peruano Luis Del Castillo
TUICHI
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Petroquímica: Fases e interrogantes
Se plantean tres fases:
1ra etapa dominada por la petroquímica del Metano dirigida a la producción de urea, nitrato de amonio y fertilizantes incluyendo nitrogenados y fosfatados. Esta etapa aparece casi consolidada con inversionistas en una negociación avanzada del precio del gas, y la ubicación definida muy probablemente en Marcona. 2da etapa comprende la petroquímica del Etano con estudios en curso que requieren definiciones como el esquema de precios y la ruta de los ductos regionales, en particular la definición del lugar de establecimiento del polo industrial. La 1era y 2da etapa se concentran en el mercado nacional y regional, la 3ra etapa necesitaría de mayores reservas y deberá visar una valorización conveniente del gas en el mercado mundial.
Interrogantes: avance en la planificación, definición de reglas y contribución del estado, incluyendo los gobiernos regionales para la infraestructura básica necesaria. Desafíos: maximización de beneficios hacia el resto de la cadena, asegurar la competitividad y Junio 2011 Luisregional Del Castillo – global de la industria 87 formación de recursos humanos. 87
La red de gasoductos -La 1era extensión de la troncal Malvinas Lima es el ducto ya licitado Humay Marcona, en donde se evalúa la construcción del 1er. Polo Petroquímico. La 2da. extensión es el llamado “Gasoducto del Sur” de Camisea a Ilo, que ha sido adjudicado a Kuntur. La 3era. extensión, es el ducto propuesto por Proinversión, que partiría de Ayacucho hacia el Valle del Mantaro, saliendo a la costa por Huaral para subir a Chimbote -Para extender la red es urgente concretar los proyectos eléctricos y petroquímicos ancla, y posibles mercados de exportación. Además se requiere aumentar la confiabilidad del sistema y para ello habría que doblar la línea de Malvinas a Chiquintirca. El desafío es la Junio 2011
definición Luis Del Castillo
de un esquema tarifario88y financiero acorde a los objetivos.
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Grandes Temas Transversales 1.
2. 3.
4. 5. 6. 7. 8.
La dinámica del sector requiere de una visión de LP con trabajos de planeamiento involucrando al sector privado para verificar la eficacia de políticas que ordenen las decisiones de inversión Una política de precios para el gas Una visión integral de los sectores gas y electricidad que promuevan el mínimo costo y la seguridad del abastecimiento de energía, a nivel nacional y regional Transparencia en el manejo de las rentas Resolver temas socio-ambientales Formación de recursos humanos necesarios en toda la cadena energética y a la petroquímica, en particular Coordinación intra-sectorial para ejecutar inversiones publicas en infraestructuras Apertura al proceso de integración regional hacia el Cono Sur, incluyendo la evaluación de interconexiones posibles del Gasoducto del Sur con Bolivia y Argentina (desde Puno) y con Chile (desde Ilo). Junio 2011
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Los Hidrocarburos se agotarán en el Perú cuando se nos acaben las ideas Junio 2011
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