Gas asociado al carbón (CBM o GMAC) : geología, contenidos, reservas, minería y posibilidades en Colombia.

Autores/as

Jorge Eliécer Mariño Martínez, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Lucila Mojica Amaya, Universidad EAFIT; Diana Paola Granados Cely; Alberto Ángel Botero; Carlos Acuña Mejía, Fundación Universitaria del Área Andina; Adriana Castro Rodríguez; Lucila Mojica Amaya, Universidad EAFIT

Palabras clave:

Carbón, CBM, Metano, Colombia, Desorción, Cánister

Sinopsis

A lo largo del tiempo, el carbón se ha visto no solamente como una fuente de energía, sino también como una fuente de contaminación del ambiente, porque vierte a la atmósfera enormes cantidades de CO2 y metano, entre otros contaminantes. Adicionalmente, el carbón se considera como un producto de riesgosa explotación por las explosiones ocurridas en las minas; sin embargo, numerosos estudios adelantados en los últimos años han demostrado que este tipo de yacimiento es único, ya que funciona como roca generadora y como roca almacén de hidrocarburos, simultáneamente. Además de utilizar toda su masa como medio de energía, también se puede usar el gas metano que se genera y se acumula en su interior (CBM, GAC, GMAC), como una nueva fuente potencial de energía. Gracias a la experiencia mundial, especialmente de Norteamérica, este gas se confirma como un combustible económicamente explotable, junto con la minería del carbón o independiente de ella, constituyéndose así en una fuente de energía adicional a las ya conocidas. En Colombia, la producción y el consumo de los hidrocarburos convencionales se ha incrementado significativamente en los últimos años; no obstante, a raíz del descenso mundial en reservas, se deben considerar otras fuentes adicionales como los hidrocarburos no convencionales, y de estos no convencionales, el país ha decidido centrarse en: gas asociado al carbón (CBM), arenas bituminosas, petróleo en lutitas (oil shale), gas en lutitas s (shale gas), gas en arenas de baja porosidad (tight gas), e hidratos de carbón. De los anteriores, los que tienen mejores posibilidades en Colombia son el gas asociado al carbón (CBM) y el gas en shales o lutitas (shale gas). Este libro presenta los aspectos básicos del CBM, los avances en la búsqueda y utilización de este gas en el mundo y en Colombia, y las posibilidades que existen con base en la exploración y los trabajos adelantados en los últimos años. En el primer capítulo se ofrece una visión general de los diferentes procesos, como el muestre o, el origen y las posibilidades del carbón como reservorio; también se señalan las diferentes posibilidades de explotaciones independientes o asociadas a la minería del carbón con actividades pre y postminería. En el segundo capítulo se indican los aspectos geológicos del yacimiento; se incluyen no solamente los aspectos estratigráficos y estructurales, sino también los procesos de carbonificación y generación del CBM. En el tercer capítulo se mencionan los procesos que dan lugar al almacenamiento y liberación del gas, y se analiza la composición y el origen de este. En el cuarto capítulo se muestran los diferentes métodos para medir el contenido de gas. En el quinto capítulo se presentan las diferentes metodologías utilizadas para calcular las reservas de gas, especialmente las últimas técnicas que enfatizan más la disponibilidad que el volumen mismo de reservas. En el sexto capítulo se revisa la evolución que ha tenido el CBM a lo largo del tiempo, e indica el estado actual del desarrollo del mismo a nivel mundial. En el séptimo capítulo se señala lo que se ha adelantado en Colombia respecto al CBM, así como los diferentes estudios, las reservas, y las regiones con mejores posibilidades para adelantar estudios posteriores y proyectos pilotos. El capítulo octavo sirve como guía de las fases de un programa de exploración para seguir antes de poder determinar la factibilidad de un proyecto CBM. El capítulo noveno es una guía que presenta, paso a paso, los procedimientos utilizados por el laboratorio de la UPTC (laboratorio de materiales, carbón, gas asociado al carbón y shale gas) para tomas de muestras y mediciones, tanto en campo como en oficina. Como sobre el tema de desarrollo y producción de CBM no se ha hecho mucho en Colombia, en el capítulo décimo se discuten las diferentes posibilidades, al igual que los desafíos económicos, ambientales y legales que enfrentará el CBM.

Capítulos

  • Generalidades del gas asociado al carbón
    Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Aspectos geológicos de los yacimientos de CBM
    Jorge Eliécer Mariño Martínez, Lucila Mojica Amaya
  • Almacenamiento, composición y origen del CBM
    Diana Paola Granados Cely, Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Medición del contenido de gas
    Alberto Ángel Botero, Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Métodos para calcular las reservas de gas
    Carlos Acuña Mejía, Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Desarrollo del CBM en el mundo
    Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Desarrollo del CBM en colombia
    Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Guía de un programa de exploración de CBM
    Adriana Castro Rodríguez, Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Guías metodológicas para toma de muestras y mediciones de contenido de gas
    Lucila Mojica Amaya, Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Consideraciones sobre perforación, producción, desarrollo, aspectos ambientales y legales
    Jorge Eliécer Mariño Martínez
  • Referencias

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

Ahmed, T.&Mckinney,P. (2005).Advance Reservoir Engineering.Oxford, England:Elsevier,Amaya, E., Mariño, J.&Jaramillo, C.(2010).Litofacies y ambientesdeacumulacióndela Formación Guaduas en la parte centraldela cordillera Oriental, implicaciones paleo-geográficas.BoletíndeGeología, 3(21).

Amaya, E., Mariño, J. & Jaramillo, C. (2010). Litofacies y ambientes de acumulación de la Formación Guaduas en la parte central de la cordillera Oriental, implicaciones paleo-geográficas. Boletín de Geología, 3(21).

American Society for Testing and Materials -ASTM- (1977).Standard specification for classification of coals by rank, D388-77.InAnnual BookofASTM Standards. Part26.GaseousFuels: Coal and Coke.Atmospheric Analysis.(pp. 214-218).Philadelphia, PA:ASTM.

Barker, c., Johnson, R., Crysdale, B. & Clark, A. (1991).A field and laboratory procedure for desorbing coal gases.USGS Open-File Report 91-563. USA: United States Department of theInterior, Geological Survey.

Bertard, c., Bruyet, B. & Gunther, J. (1970). Determination of Desorbable Gas Concentration of Coal (direct method).International JournalofRock Mechanics and Mining Science,7,43-65.

Bonett, M. & Rodríguez, A.(1996).Tecnología aplicada a la explotación del metano provenientedelos mantosdecarbón, estado del arte. Proyecto de grado Ingeniería de Petróleos UIS, Santander, Colombia

British Petroleum -BP- (2014).Statistical Review Workbook. Retrieved from http://www.bp.comlstatistical

Consejo Nacional de Política Económica y Social CONPES, República de Colombia Departamento Nacional de Planeación(2008). Lineamientos de política para la asignación de los derechos de exploración y explotación de gas metano en depósitos de carbón. Bogotá: Ministerio de Minas y Energía, Agencia Nacional de Hidrocarburos, Instituto Colombiano de Geología y Minería.

Ecopetrol & UPTC (2001). Definir oportunidades de prospección de gas a partir del carbón en las áreas aledañas al municipio de Cúcuta, Norte de Santander. Bogotá: Ecopetrol, UPTC.

Flórez, R.(2004).Total Petroleum System and Assessment of Coalbed Gas in the powder River Basin Province, 1yoming and Montana. USA: U.S. Geological Survey Digital Data SeriesDDS-69-C.

Fonseca, J. & López, L. (2003). Determinación del bloque con mejores de posibilidades del gas asociado al carbón en la zona carbonífera ubicada al nororiente del municipio de Sogamoso. Trabajo de grado. UPTC, Sogamoso.

Geomet. (1989). Geological manual for the evaluation and development of coalbed methane. Bogota: Ecopetrol Editorial.

Halliburton (2007). Coalbed Methane: PrincipIes and Practiques. Retrieved from http://www.halliburton.com

ICP & Ecopetrol. (1997).División de producción y exploración. Gas asociado al carbón, marco conceptual. Bogotá.

Ingeominas. (2004).El carbón colombiano, recursos, reservas y calidad. Publicaciones geológicas especiales. Bogotá: Ingeominas. Recuperado de www.ingeminas.gov.co

Ingeominas.(2006).Tareas para el desarrollo del carbón en

Kim, A.G., (1977).Estimating methane content fbituminouscoalbeds from adsorption data. USA: US Bur. Mines, Rep.Invest.8245. 22 p.

Law, B.E.&Rice, D.D. (1993). Hydrocarbons from Coal. AAPG Studies in Geology(38).

Mariño, J.E.(2007).Paleogeothermalconditions in the IllinoisBasin during Late Paleozoic coaliíication. Unpublished Ph.D Thesis. University of Illinois at Urbana-Champaign.

Mariño, J.E.(2010).Estudios preliminares del gas asociado al carbón (GACoCBM) en Boyacá. Trabajo de ascenso en el escalafón. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia.

Mariño, J. & Mojica, A.(2014). Relación entre la petrografía del carbón y el contenido de gases en la cuenca de Amagá,Colombia. Revista FacultaddeIngeniería,23(37).

Ministerio de Minas y Energía. (1987).Decreto1335 de 1987.Reglamentodeseguridad en labores subterráneas.Tunja, Boyacá: Editorial UPTC.

Ministerio de Minas y Energía, Unidad de Planeación Minero-Energética -UPME-. (2000).La cadena del gas natural enColombia. Bogotá: Minminas.

Mojica, L.&Mariño, J. (2013, jul-dic).Estado de la exploración y posibilidades de gas asociado al carbón (GAC) en Boyacá(Colombia). UIS Bucaramanga, Colombia.BoletíndeGeología,35(2).

Moore, T.(2004). General introduction to coal bed methane. InFirstannual Illinois Basin coalbed symposium,The Midwest PITCCenter. Evansville, Indiana. Oklahoma, USA.

Papp,H.,Hower,J. & Peters,K. (1988).Atlasof CoalGeology. AAPGStudies in Geology,(45).

Pitre, D. & Noppe,H. (2003).Determinación del bloque con mejores posibilidades del gas asociado al carbón en el sector SE de Sogamoso. Trabajo de grado. UPTC, Sogamoso.

Rice,D.D.(1993).Composition and origins of coalbed gas. In B.E.Law&D.D. Rice (ed.). Hydracarbons framCoal.(pp.159-184).Tulsa,OK: Am.Assoc. Pet.Geol.

Rightmire,c.T.(1984).Coalbed methane resources.InC,T, Rightmire, G.E. Eddy & J.N. Kirr (eds).Coalbed methaneresources of the United States. Tulsa, Oklahoma, American Association of Petraleum Geologists,USA: AAPG Studies inGeology,Series 17.

Rincón,M.,Gómez,H. & Monroy, W. (2010).El carbón, muestreo, análisis y clasificación de recursos y reservas. Bogotá: Ingeominas.

Schlumberger (2003). Oilfield Review. Retrieved from http://www.slb.comoildfieldreview.

Schmoker,W. (2004).U.S Geological Survey Assessment Conceptsand Model for Continuous Petraleum Accumulations.USA:U.S. Geological Survey Digital Data Series DDS-69-C.

Scott,A.R.(1994).Thermogenic and Secundary biogenic gases. San Juan Basin Colorado and NewMexico.AAPG78(8),1186-1209.

Smith,D.M,F L.(1981).A new techniquefor determining themethane content of coal.InPrac.16th.IntersocietyEnergyConversion Engineering Conf Am. Soco Mech. Eng,New York,NY.

Thomas, L. (2002).Coal Geology. England: John Wiley and Sons. Wood, G.H., Kehn, T.M., Carter, M.D.&Culbertson, W.C, (1983).Coal Resource Classification System of the US Geological Survey. Geological Survey,(891), 1-65.

Zapatero, M., Pendas, F. & Loredo, J.(2001).Exploración, evaluación y explotación del metano de las capas de carbón. España: Instituto Geológico y Minero de España.

Zuber, M.& Boyer, C.(2001). Evaluación de los depósitos de metano en capas de carbón. En M. Zapatero, F. Pendas & J. Loredo (eds.).Exploración, evaluación y explotación del metano de las capas de carbón. España: Instituto Geológico y Minero de España. Referencias Bibliográficas. pp. 185-1891189

Descargas

Publicado

19 mayo 2015

Licencia

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

Detalles sobre esta monografía

ISBN-13 (15)

9789586602129

Fecha de publicación (01)

2015