GAS NATURAL EN COSTA RICA: (Resumen de su potencial) Geól. Alberto Fernández S. Geof. Jaime Barrientos Ch. Congreso y Feria de Energía Zona Norte GAS NATURAL: Mitos y realidades Agencia para el Desarrollo de la Región Huetar Norte 9-10-2014
Potencial de Gas Natural en Costa Rica I. Condiciones Geológicas II. III. Exploración Petrolera en Costa Rica: Antecedentes Desarrollo de Cuencas Sedimentarias IV. Cuencas del Pacífico V. Cuencas del Caribe VI. Recursos prospectivos VII. Hidratos de Metano
CONDICIONES GEOLÓGICAS GAS NATURAL Roca Madre ó generadora: Depósito de Materia Orgánica Roca Reservorio o almacén: Roca porosa y permeable conteniendo petróleo/gas Roca sello: Impermeables, impide el paso al hidrocarburo Trampa: Estructura Geológica capaz de almacenar hidrocarburos Migración: Desplazamiento de hidrocarburos Yacimiento: Almacén de hidrocarburos I. Condiciones Geológicas
GAS NATURAL Compuesto de hidrocarburos no condensables a 20 ºC y presión atmosférica. Gas Seco: Fundamentalmente metano. Gas Húmedo: Etano y otras moléculas pesadas 4-5%. Orígenes: 1- Gas de petróleo (asociado): Bioproducto de la generación de petróleo. 2- Gas no asociado: Formado por modificación térmica del petróleo. 3- Gas carbonoso: Formado por modificación térmica a partir del carbón. 4- Gas bacteriano: Alteración de la materia orgánica a baja temperatura y profundidad (pantanos, biodigestores) 5- Gas mineral: desligado del petróleo (Ej.: He, N,...).
I. Condiciones Geológicas ROCA MADRE: Depósito de Materia Orgánica Capaz de generar hidrocarburos
I. Condiciones Geológicas PRODUCCIÓN Y ACUMULACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA CUENCA MARINA
I. Condiciones Geológicas ROCAS GENERADORAS RICAS EN MATERIA ORGÁNICA
I. Condiciones Geológicas GENERACIÓN DE HIDROCARBUROS: Enterramiento, presión, temperatura. HIDROCARBUROS EN ROCA MADRE
I. Condiciones Geológicas Rocas Reservorio ó almacén: Roca porosa y permeable conteniendo petróleo/gas
I. Condiciones Geológicas MIGRACIÓN PRIMARIA fluye F originadas por la fluye sobre-presión en los poros
I. Condiciones Geológicas YACIMIENTO: MIGRACIÓN Y ENTRAMPAMIENTO DE HIDROCARBUROS Roca sello: Impermeable, impide el escape de hidrocarburos TRAMPA HIDRÁULICA R. Castillo
TRAMPAS DE HIDROCARBUROS (Convencionales y No-Convencionales) I. Condiciones Geológicas No-Convencional No-Convencional
I. Condiciones Geológicas TRAMPA NO-CONVENCIONAL DE HIDROCABUROS Natural Gas Fracking diagram (EPA) PRECIO DE ENERGÍA GAS VS PETRÓLEO PETRÓLEO GAS
II. Exploración Petrolera en Costa Rica PERÍODOS DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN COSTA RICA
II. Exploración Petrolera en Costa Rica PERÍODOS DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN COSTA RICA PRIMERA FASE (1915 1924) Pozo Compañía Año Profundidad (m) Muestras Cuenca Pinto Greulich National Oil 1915 244 Oil Limón Sur Hone Creek Sinclair 1918 723 gas Limón Sur Cahuita 1 Sinclair 1920-22 1158 gas Limón Sur Amei Creek Sinclair 1923 41 - Limón Sur Uscari 1 Sinclair 1923 315 Oil Limón Sur Uscari 2 Sinclair 1923 395 Oil Limón Sur
II. Exploración Petrolera en Costa Rica PERÍODOS DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN COSTA RICA SEGUNDA FASE (1951 1963) Pozo Comentarios Operador Año de finalización Prof. (m) Cuenca Patiño 1 Sin Muestras Union Oil 22/01/1955 2059 Limón Sur Patiño 2 Sin Muestras Union Oil 19/04/1955 3088 Limón Sur Bris 1 Sin Muestras Union Oil 28/11/1956 2430 Limón Sur 3000 b/d Cocoles 1 Muestras de Aceite Union Oil 25/06/1956 2644 Limón Sur Cocoles 2 Muestras de Aceite Union Oil 01/11/1956 2253 Limón Sur Cocoles 3 Muestras de Aceite Union Oil 30/03/1957 1750 Limón Sur Cocoles 4 Muestras de Aceite Union Oil 16/07/1959 2145 Limón Sur Victoria 1 Sin Muestras Union Oil 08/04/1958 3194 Limón Sur Porvenir Muestras de Gas Union & Gulf 03/07/1959 2059 Limón Sur Limon 1 Muestras de Aceite Union & Gulf 20/12/1959 3296 Limón Sur Tigre 1 Sin Muestras Union & Gulf 21/03/1960 2812 Limón Sur Telire 1 Muestras de Gas Union & Gulf 18/12/1960 2445 Limón Sur Uatsi 1 Muestras de Aceite Gulf Oil 14/05/1962 2459 Limón Sur Sixaola 1 Muestras de Aceite Gulf Oil 04/09/1963 1545 Limón Sur Chase 1 Muestras de Aceite Gulf Oil 26/10/1963 3008 Limón Sur
II. Exploración Petrolera en Costa Rica PERÍODOS DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN COSTA RICA TERCERA FASE (1970-1975) Pozo Comentarios Operador Año de finalización Prof. (m) Cuenca Moín 1 Sin Muestras ELF 04/07/1975 2090 Limón Norte ELF, LIMÓN NORTE ESTUDIOS SISMICOS: TERRESTRE: MARINO: 60 KMS 1,924 KMS
II. Exploración Petrolera en Costa Rica PERÍODOS DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN COSTA RICA CUARTA FASE (1980 1990) Pozo Comentarios Operador Año de finalización Prof. (m) Cuenca San José 1 Muestras de Aceite y Gas PEMEX 20/01/1984 4801 Limón Sur Matina 1 Muestras de Gas PETROCANADA 12/10/1987 3369 Limón Norte Pataste 1 Sin Muestras PETROCANADA 30/11/1987 1980 San Carlos Tonjibe 1 Sin Muestras PETROCANADA 20/01/1988 2168 San Carlos Curime 1 Sin Muestras PETROCANADA 26/03/1988 2800 Tempisque San Clemente 1 Muestras de Gas PETROCANADA 13/02/1988 4202 Limón Sur
II. Exploración Petrolera en Costa Rica 1800 Km 2 TERRESTRE OFFSHORE 39660 ST 7230 Km 2 5200 ANALISIS BASE DE DATOS POTENCIAL HIDROCARBUROS COSTA RICA (1990) 29219 Km 2 AÉREO 15000 Km MARINO 3600 Km 2100 Km TERRESTRE 6500 Km OFFSHORE TOTAL 17480 Km 2 72 61186 m
GEOLOGÍA, SÍSMICA Y PERFORACIONES PETROLERAS, COSTA RICA BASE DE DATOS POTENCIAL HIDROCARBUROS COSTA RICA II. Exploración Petrolera en Costa Rica
III Geotectónica y desarrollo de cuencas sedimentarias
TECTÓNICA DE PLACAS CORTEZA TERRESTRE III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias
ACTIVIDAD SÍSMICA PLACA CARIBE 1900-2007 III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias Benz, H.M., Tarr, A.C., Hayes, G.P., Villaseñor, Antonio, Furlong, K.P., Dart, R.L., and Rhea, Susan, 2011, Seismicity of the Earth 1900 2010 Caribbean plate and vicinity: U.S. Geological Survey Open-File Report 2010 1083-A, scale 1:8,000,000.
III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias UBICACIÓN TECTÓNICA DE COSTA RICA
MORFOTECTÓNICA REGIONAL DE COSTA RICA III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias
A A CUENCAS ANTE-ARCO TEMPISQUE-TÉRRABA-PARRITA/QUEPOS Arco Externo Arco Volcánico-Magmático CUENCAS TRAS-ARCO SAN CARLOS LIMON NORTE/SUR/MOÍN 5 10 15 Corteza Oceánica Placa Cocos Corteza Oceánica Placa Caribe Corteza Oceánica MODELO DE CUENCAS MARGEN CONVERGENTE DE PLACAS III. A A Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias
CUENCAS SEDIMENTARIAS DE COSTA RICA MAR CARIBE OCÉANO PACÍFICO DORSAL COCOS III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias
DEPOCENTROS CUENCAS SEDIMENTARIAS COSTA RICA III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias
COLUMNA ESTRATIGRÁFICA de COSTA RICA Modificado de III. Geotectónica y desarrollo de Cuencas Sedimentarias Abanicos Aluviales Deltas, lagunas, playas, arrecifes, carbón Sedimentos de plataforma Carbonatos de aguas someras Turbiditas de aguas profundas Carbonatos de aguas someras Brechas, Conglomerados Corteza Oceánica y lutitas ricas orgánicas Toc 10 20 %
IV. CUENCAS DEL PACÍFICO MAR CARIBE CUENCA LIMON NORTE OCÉANO PACÍFICO DORSAL COCOS IV. Cuencas del Pacífico
CUENCA TEMPISQUE Area de 4,000 Km² IV. Cuencas del Pacífico
IV. Cuencas del Pacífico ROCA MADRE EN COSTA RICA Lutitas negras del Cretácico Superior, Península de Nicoya, FORMACIÓN LOMA CHUMICO Evento anóxico OAE-2 trazable en todo el Caribe TOC de 10-54 % Kerógeno Tipo I y II
ROCA MADRE EN COSTA RICA Muestras Costa Rica CONTENIDO CARBÓN ORGÁNICO TOTAL (%) a 54.8 % b 9.85 % c 13.1 % d 18.7 % e 12.5 % F 42.2 % a 54.8 % b 9.85 % c 13.1 % d 18.7 % e 12.5 % F 42.2 % IV. Cuencas del Pacífico
ROCA RESERVORIO POTENCIAL CUENCA TEMPISQUE Facies pelágicas del Cretácico de la Formación Sabana Grande radiolaritas fracturadas IV. Cuencas del Pacífico
TRAMPA ESTRUCTURAL POTENCIAL PARA PETRÓLEO Y GAS CUENCA TEMPISQUE, FORMACIÓN SABANA GRANDE Pliegue Anticlinal en rocas sedimentarias radiolaríticas IV. Cuencas del Pacífico
ESTRATIGRAFÍA CUENCA TEMPISQUE, PACÍFICO NORTE COSTA RICA EDAD FORMACIÓN SECUENCIA SEDIMENTOLOGÍA PLEISTOCENO BAGACES /LIBERIA D DEPÓSITOS VOLCANICOS PLIOCENO MIOCENO CAÑAMAZO C MARINO SOMERO/ DEPÓSITOS ESTUARINOS OLIGOCENO RAMPA CARBONATADA (*) EOCENO DESCARTES B DEPÓSITOS PROGRADACIONALES TURBIDITICOS 4 6 Km ARCILLAS & TOBAS PALEOCENO CURU MAASTRICHTIAN BARRA HONDA ARRECIFES RUDÍSTICOS DE AGUA SOMERA (*) CAMPANIANO SABANA GRANDE CALIZAS PELÁGICAS SANTONIANO JURÁSICO COMPLEJO NICOYA A SEDIMENTOS SILICEOS/ ORGANICOS, Y BASALTOS RESERVORIO POTENCIAL EN FACIES CARBONATADAS (*) IV. Cuencas del Pacífico
CUENCA PARRITA- QUEPOS Area de 9,500 Km² IV. Cuencas del Pacífico
PACIFICO CENTRAL DE COSTA RICA 3-5 KM DE SEDIMENTOS CRETÁCICO-TERCIARIO MAPA DE BASAMENTO Y Y Depocentro Alto Estructural Zona de Falla IV. Cuencas del Pacífico
SEDIMENTA CIÓN CRETÁCICO-TERCIARIA DE SOMERIZACIÓN CUENCA PARRITA - QUEPOS Y Y 1.0 Segundos 2.0 3.0 Marino somero Frente Deltaico Plataforma marina Turbiditas Distales Turbiditas Proximales Sedimentos Pelágicos Lutitas negras de cuenca Barboza & Barrientos (1993).
ROCA RESERVORIO POTENCIAL CUENCA PARRITA QUEPOS Arenas y conglomerados en depósitos progradantes del Talud Continental IV. Cuencas del Pacífico Pacífico Central, Costa Rica
V. CUENCAS DEL CARIBE MAR CARIBE OCÉANO PACÍFICO DORSAL COCOS V. Cuencas del Caribe
CUENCA LIMÓN SUR AREA 4000 KM² V. Cuencas del Caribe
V. Cuencas del Caribe Fallas del corrimiento de plataforma Caribe, Costa Rica
CUENCA LIMÓN SUR Potencial Trampa Estructural-Estratigráfica: Sedimentos truncados y selladas por Diapiro de Lutitas en fallas V. Cuencas del Caribe LINEA EX137, LIMON SUR OFFSHORE, DIAPIRO DE LUTITAS
CUENCA LIMÓN SUR Recolección de muestras de petróleo en superficie por el Geoquímico PhD. Peter Van de Kamp Salida de Petróleo Asociada a fallas Campo Diablo V. Cuencas del Caribe
CUENCA LIMÓN SUR Porosidad de hasta 30% Pozo Telire 1 V. Cuencas del Caribe
CUENCA LIMÓN NORTE ÁREA 9,000 KM² V. Cuencas del Caribe
PERFIL GEOSÍSMICO CUENCA LIMÓN NORTE V. Cuencas del Caribe
CUENCA LIMÓN NORTE GAS? V. Cuencas del Caribe LINEA 73-09, ALTO DE MOIN, CARIBE OFFSHORE
CUENCA LIMÓN NORTE Potenciales Trampas (Areas de cierre en verde) Depósitos deltaicos con fallamiento gravitacional y cierre estructural V. Cuencas del Caribe
CUENCA SAN CARLOS ÁREA 4,000 KM² V. Cuencas del Caribe
1.0 Pataste # 1 SW CUENCA SAN CARLOS Depósitos someros marinos y deltaicos con carbón Plio-Pleistoceno Mioceno Superior Tonjibe # 1 NE Km 2.0 3.0 Mioceno Inferior a Medio Oligoceno-Eoceno Eoceno-Paleoceno 4.0 Ofiolitas Cretácicas 0 5 Km V. Cuencas del Caribe
CUENCA SAN CARLOS ESTRATIGRAFÍA Y POTENCIAL DE HIDROCARBUROS Km Edad Litología Ambiente Sedimentario MUESTRAS RESERVORIO POTENCIAL ROCA MADRE POTENCIAL Depósitos Volcánicos Marino Somero y Tobas Parálico (Carbón) Daltaico a Plataforma externa Calizas arrecifales detríticas 28.4 API Areniscas silíceas de Frente Deltaico Calizas de Venado Lutitas y Limolitas con 0.8 a 3.0% TOC, Kerógeno II y III Facies Neríticas a Plataforma Externa Gas Río La Muerte (Venado) Carbonatos Arrecifales Calizas porosas y fracturadas Turbiditas de Cuenca Kerógeno tipo II y III TOC de 0.5 a 1.22% Arrecifes de rudistas y Carbonatos Abisales Calizas porosas y fracturadas Brechas Submarinas Ultramáficas y Serpentinitas Sedimentos Oceánicos y basamento fracturados TOC de 10 a 20% Kerógeno Sapropélico Tipo II V. Cuencas del Caribe
V. Cuencas del Caribe CUENCA SAN CARLOS Río La Muerte, Venado. Muestreo de Aceite (28 API) y de Gas en Rocas Deltaicas del Mioceno
CUENCA MOÍN BATIMETRÍA (Km): Mapa del fondo marino V. Cuencas del Caribe
CUENCA MOÍN AREA: 5,000 Km² V. Cuencas del Caribe
PERFILES SÍSMICOS CUENCA MOÍN V. Cuencas del Caribe
POTENCIAL DE HIDROCARBUROS DE COSTA RICA VI. Recursos Prospectivos, Programa de Exploración
VI. Reservas estimadas Costa Rica: Estimación de Recursos Prospectivos de hidrocarburos por cuenca, ajustadas por riesgo. Cuenca Riesgo Reservas (millones barriles) Probabilidad 95% 50% 5% Limón Sur y Norte (costa afuera) 0,2 35,6 196,0 1.068 Limón Sur (en tierra) 0,2 6,0 32,8 179 Limón Norte y San Carlos (en tierra) 0,1 47,6 262,0 1.429 Tempisque 0,1 0,9 5,2 28 Nicoya 0,1 0,4 2,2 12 Quepos 0,1 0,5 2,9 16 Coronado 0,1 0,1 0,7 4 Térraba 0,1 0,4 22,5 122 Golfo Dulce 0,1 0,2 9,4 52 TOTAL 91,7 524,3 2.910 Western Atlas Internacional, Inc., Exploration Strategies Report for RECOPE, abril 1988, pág. 28 a 44.
VI. Programa de Exploración PROGRAMA MÍNIMO DE TRABAJO EXPLORATORIO SÍSMICA PERFORACION (de 2500m) AREA (Kms) Costo Unit. Costo Total Número de Costo Unit. Costo Total Subtotal MMUS$ (MMUS$) Pozos MMUS$ (MMUS$) (MMUS$) Caribe Sur 1700 7000 11,9 6 5,3 32,0 43,9 Caribe Norte 4000 7000 28,0 5 5,3 26,7 54,7 Pacifico Norte 3000 7000 21,0 3 5,3 16,0 37,0 Pacifico Sur 3500 7000 24,5 3 5,3 16,0 40,5 Subtotal 12200 85,4 17 90,6 PROGRAMA MÍNIMO DE TRABAJO EXPLORATORIO, COSTO TOTAL (MMUS$): 176 Referencias de costos: OGJ y otros
VII. Investigación de Hidratos de Metano VII Investigación de hidratos de metano Hidratos de Metano: Acumulaciones cristalinas formadas por gas natural y agua, que en condiciones de altas presiones y bajas temperaturas forman sólidos similares al hielo. http://www.hydrates.ucv.cl/page12.html
VII. Investigación de Hidratos de Metano ZONA DE ESTABILIDAD DE HIDRATOS DE GAS BAJO EL FONDO MARINO VII. Investigación de Hidratos de Metano
FORMACIÓN DE HIDRATOS DE GAS EN EL FONDO MARINO 1 m3 de hidrato de metano, produce 164 m³ de metano gaseoso y 0.8 m³ de agua
VII. Investigación de Hidratos de Metano
PROGRAMA MARGINS Fundación Alemana de Investigación DFG: Univ. Hannover, GEOMAR Kiel, Alemania Colegio de Ciencias de Univ. Corvallis USA, Inst. Script - California Cuantificación de gas-hidrato, costa pacífica de Costa Rica VII. Investigación de Hidratos de Metano
Reservas de combustibles fósiles En billones de toneladas de Carbono DISTRIBUCIÓN GLOBAL DE HIDRATOS DE METANO EN PISO OCEÁNICO VII. Investigación de Hidratos de Metano
VII. Investigación de Hidratos de Metano
PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN HIDRATOS DE METANO Japón USA Korea India China Canadá Alemania Colombia Chile Methane Hydrates and the Future of Natural Gas Carolyn Ruppel (cruppel@usgs.gov) Gas Hydrates Project U.S. Geological Survey, Woods Hole, MA VII. Investigación de Hidratos de Metano
FACTORES DE INCERTIDUMBRE 1. Jurídico: 1.1 Litigios pendientes de Contratos 1.2 Moratoria de Exploración y Explotación petrolera. 2. Licencia Ambiental 3. Riesgo de exploración.
Conclusiones i. Costa Rica cuenta con condiciones geológicas favorables para la generación, migración y entrampamiento de hidrocarburos. ii. 7 cuencas sedimentarias independientes con espesores de 4 a 7 kms, y un área cercana a 35M km2, tienen diversidad de potenciales trampas estructurales y estratigráficas. iii. La base de datos comprende estudios magnetométricos, gravimétricos, geológicos, geoquímicos, geofísicos y perforaciones, fue levantada durante varios períodos que comprenden desde 1915 hasta 1990, con tecnologías actualmente superadas. iv. Se han estimado recursos prospectivos de hidrocarburos de 90 a 3000 MMBL, con amplios niveles de incertidumbre, sin que se hayan encontrado yacimientos comerciales. v. El nivel de exploración de las cuencas sedimentarias se considera bajo y se requiere un programa de investigación de alrededor de US$175MM para alcanzar un nivel de conocimiento aceptable para determinar el potencial. vi. Investigaciones recientes han establecido un alto potencial de hidratos de metano en el talud continental del margen Pacífico de Costa Rica, con posibilidad de que exista también en el margen Caribe.
Recomendaciones 1 Estrategia Nacional técnico-científica para el desarrollo del Gas Natural, la cual soporte decisiones en el ámbito económico, político y legal. 2 Programa de Investigación de Gas Natural en Costa Rica: MINAE- RECOPE-ICE-ACADEMIA: Evaluar el potencial de exploración y explotación del GN del país, y el grado de inversiones y riesgos para el aprovechamiento de este recurso. 3 Dar seguimiento al programa científico internacional de investigación de Hidratos de Metano.
GAS NATURAL EN COSTA RICA El portafolio de energía necesita incluir una variedad de fuentes que incluye combustibles fósiles; con un plan de largo plazo para eliminarlos. Dra. Marta Torres BS, Universidad de Costa Rica (Chemistry), 1976 MS, Oregon State University (Chemical Oceanography), 1983 PhD, Oregon State University (Marine Geochemistry), 1988
Energías alternativas para el sector transporte Jimmy Fernández Zúñiga Jefe del Departamento de Investigación de RECOPE 10:45 am 10-10-2014
Muchas gracias