XIV. LA INDUSTRIA PETROLERA EN EL MAR
LA EXPLOTACI�N de las sustancias minerales de la corteza terrestre, que pueden encontrarse tanto en la superficie como en las profundidades, puede realizarse por procedimientos de extracci�n s�lida, l�quida o gaseosa.
Las caracter�sticas de las zonas marinas de donde se obtienen estas sustancias, son como las de tierra firme, es decir, un conjunto de huecos de distintas formas, en donde las labores que se pueden llamar mineras deben ejecutarse para llegar al yacimiento, enlazarlo con la superficie, dividirlo en secciones para extraer el mineral de una manera ordenada, segura y econ�mica. Antes de iniciar las labores mineras se tiene que localizar y determinar el yacimiento, realizando los trabajos conocidos como "b�squeda y prospecci�n".
La miner�a submarina puede llevarse a cabo de diferentes formas: por dragado o excavaci�n directa del fondo del mar en los yacimientos situados en superficie de rocas; por la explotaci�n subterr�nea de pozos o galer�as, cuando el mineral est� situado a mayor profundidad, y por la explotaci�n con sondeo para las sustancias especiales, como el petr�leo, el gas, el azufre, y diferentes sales.
El petr�leo, hidrocarburo l�quido oleaginoso, es de origen org�nico y su formaci�n comprende un complicado proceso que se inicia con la acumulaci�n de residuos de origen org�nico de plantas y animales, los cuales se depositan junto con otros sedimentos como la arena, el limo y la arcilla, productos de la erosi�n continental.
A medida que aumenta la profundidad en donde se depositan estas sustancias, una porci�n de la materia org�nica se transforma, por procesos qu�micos, en hidrocarburos, incluyendo el petr�leo crudo y el gas.
Las principales condiciones que requiere la acumulaci�n de estos productos comprenden espesas secciones de estratos sedimentarios, constituidos por capas permeables como las formadas por piedra arenisca y capas impermeables de restos org�nicos compactos.
Tambi�n es necesario que las capas presenten alg�n tipo de arreglo que permita interceptar y guardar las acumulaciones de sedimento, como son las estructuras abovedadas o vueltas hacia arriba, que se pueden localizar en estratos permeables para dar cabida al petr�leo crudo y al gas, y contenerlos dentro de estas capas de tipo reservorio.
Mediante el uso de t�cnicas geof�sicas y de perforaci�n, que permiten el relevamiento y la exploraci�n de los estratos sedimentarios a grandes profundidades por debajo de las plataformas continentales, se han descubierto, en muchas zonas mar�timas, las condiciones favorables para la acumulaci�n del petr�leo crudo y de gas.
Las plataformas no s�lo se extienden sobre un gran espesor de sedimentos sino que satisfacen las otras condiciones requeridas para la acumulaci�n del petr�leo crudo y del gas.
Aunque el primer descubrimiento de petr�leo bajo el mar fue reportado hace 75 a�os m�s o menos, en aguas poco profundas frente a la costa de California, no fue sino hasta 1946 cuando se inici� la exploraci�n intensiva de las zonas costeras mundiales.
Desde esa �poca se calcula que m�s de 16 000 pozos han sido perforados en plataformas continentales a profundidades mayores y a distancias cada vez m�s alejadas de la costa, lo cual confirma la aseveraci�n de algunos investigadores de que la reserva mundial petrolera se reduce a�o con a�o, y que si en 1985 alcanzar�a para 30 a�os de consumo, en el a�o 2000 s�lo habrá para 20.
Las t�cnicas modernas permiten extraer petr�leo crudo en aguas con profundidades que llegan a los 100 metros y localizadas hasta a 100 kil�metros de la costa. La exploraci�n ya est� en marcha en las plataformas continentales de 75 pa�ses, 28 de los cuales est�n produciendo o est�n por producir petr�leo crudo y gas submarinos.
La producci�n mundial en estas �reas frente a las costas ha aumentado hasta alcanzar el 17% del total de la producci�n de petr�leo crudo, y las reservas estimadas pr�ximas a la costa suman un 21% de los 60 mil millones de toneladas que constituyen el total de la reserva mundial.
La raz�n principal para esta gran actividad de exploraci�n y de explotaci�n de la zona costera es el r�pido aumento de la demanda mundial de energ�a, y la probada capacidad de las plataformas continentales para suministrar una parte sustancial de hidrocarburos. Aun cuando se espera que las plataformas continentales satisfagan una parte significativa de los futuros requerimientos petroleros, la industria ya est� recurriendo a las zonas de aguas m�s profundas de los taludes continentales para la futura provisi�n del petr�leo, y, posiblemente, en los pr�ximos a�os se llegar� a trabajar en las regiones continentales todav�a m�s profundas y en los mares semicerrados tambi�n profundos, que se caracterizan por sus espesos sedimentos.
Las operaciones marinas de exploraci�n geol�gica y geof�sica son diferentes de las realizadas en tierra firme, aunque, en esencia, los m�todos sean los mismos; sin embargo, los estudios mar�timos exigen que los aparatos de medida sean colocados en el fondo del mar, descendi�ndolos con cables y nivel�ndolos con mando a distancia, antes de efectuar las lecturas y adem�s que est�n construidos con materiales especiales que resistan la acci�n corrosiva del agua del mar.
Ya se cuenta con la tecnolog�a necesaria para investigar, no s�lo las partes exteriores de las m�rgenes continentales y los mares semicerrados, sino tambi�n las cuencas oce�nicas profundas. Buques perforadores de profundidad han trabajado en profundidades de m�s de 1 500 metros en el talud continental superior del Golfo de M�xico y en el Atl�ntico occidental; el buque perforador Glomar Challenger se halla realizando varios trabajos similares en los mares semicerrados y en las cuencas oce�nicas a profundidades superiores a los 6 mil metros, como parte del proyecto de perforaci�n bajo aguas profundas de los Estados Unidos.
Recientemente se report� que el Glomar Challenger, al perforar una de las elevaciones estructurales debajo de la planicie abisal del Golfo de M�xico, a 3 580 metros, extrajo petr�leo y azufre, utilizando para ello tuber�a que penetr� a 137 metros de la corteza. Si bien no se trata de un descubrimiento con valor comercial, es la mejor prueba de que posiblemente existe petr�leo en mares semicerrados a esas profundidades.
En la exploraci�n de los recursos petroleros costeros se utilizan plataformas flotantes y barcos para perforar pozos, y la tecnolog�a para hacerlo est� limitada a una profundidad m�xima de unos 450 metros.
Despu�s de esta exploraci�n, y a medida que van apareciendo acumulaciones de petr�leo consideradas como comercialmente explotables, las naves flotantes son remplazadas por enormes estructuras fijas para perforar los pozos requeridos y para alojar las instalaciones de producci�n y almacenamiento. Hasta ahora, se han utilizado con este prop�sito grandes plataformas ancladas en el fondo por medio de pilotes que salen sobre la superficie del agua. La profundidad m�xima a la que se han instalado esas estructuras no pasa de 100 metros.
Figura 30. Plataforma petrolera anclada en el fondo del mar.
Entre las posibilidades para dise�ar nuevos m�todos, se encuentran en estudio las estructuras totalmente sumergidas, levantadas sobre el fondo a profundidades a las que los buzos pueden trabajar en muchas de las tareas de producci�n.
Tanto para la b�squeda del petr�leo como para su explotaci�n se emplean los sondeos, cuya perforaci�n en el mar requiere de t�cnicas y equipos especializados, que constantemente son perfeccionados.
Se han construido diversos tipos de plataformas como base de apoyo de las torres de sondeo, que se utilizan en funci�n de varios factores: la profundidad, los objetivos del sondeo, las caracter�sticas del mar, el calado, etc�tera.
Las plataformas de perforaci�n submarina disponen entre s� de unos elementos comunes, indispensables para cumplir su funci�n. Por ello, el aspecto de todas es muy parecido: llevan una o dos torres de sondeo, e instalaciones de producci�n de energ�a y accionamiento, bombas y estanques del lodo de circulaci�n; almacenes, talleres, laboratorio y oficinas. Adem�s, alojamientos para el personal y pista para helic�pteros, que garantizan su enlace con tierra firme.
La caracter�stica importante que sirve para clasificarlas es la forma como se fijan en el lugar de trabajo, pues mientras unas flotan y se fijan con anclas, otras se apoyan firmemente en el fondo del mar. Se pueden considerar los siguientes tipos: buques-sonda, plataformas sumergibles, plataformas autoelevadoras, plataformas flotantes semisumergibles y barcazas.
Los buques-sonda son embarcaciones en las que se monta la torre de perforaci�n y se instalan los elementos y servicios necesarios, dejando sobre cubierta la pista para helic�pteros; su ventaja principal es que pueden trabajar a grandes profundidades y su operaci�n resulta la m�s econ�mica en comparaci�n con los dem�s m�todos. Tienen gran libertad de movimiento porque sus desplazamientos son r�pidos y poco costosos; sin embargo, presentan el inconveniente de su escasa estabilidad.
Las plataformas sumergibles est�n construidas sobre columnas con las que se apoyan en el fondo del mar. La maniobra de estas plataformas no es dif�cil y son estables al ser remolcadas, pero su transporte alcanza costos elevados sobre todo para distancias grandes; son apropiadas cuando desde un punto se efect�an varios sondeos con direcciones diferentes, de modo que no haya que cambiarlas de sitio con frecuencia: generalmente son utilizadas para calados de m�s de 50 metros.
En las plataformas autoelevadoras, las columnas llevan gatos que elevan a la plataforma, por lo que pueden ampliar su calado hasta 90 metros; son de dif�cil transporte y generalmente se utilizan en estaciones desde las que se efect�an varios sondeos con una campa�a de larga duraci�n.
Las plataformas flotantes semisumergibles cuentan con columnas que est�n unidas a unos grandes cilindros o pontones con armaduras, situados alrededor de la plataforma, y hacen las veces de flotadores que pueden llenarse de agua a voluntad para conseguir la altura adecuada para el trabajo, de acuerdo con la intensidad del oleaje. La parte inferior con los pontones queda sumergida, de modo que el conjunto se estabiliza mejor, aunque se trabaje en zona de fuerte oleaje.
Las estructuras m�s altas de estas plataformas llegan a 40 metros; sin embargo, si se colocan parcialmente sumergidas se puede trabajar sobre los 150 metros. Resulta poco econ�mico desplazar�as a distancias grandes, por lo que son apropiadas para realizar sondeos de exploraci�n localizados en distancias cortas.
Las barcazas son embarcaciones de fondo plano sobre las que se montan las torres de sondeo y los servicios, llegando a sumergirse un poco al llenar de agua los tanques de inmersi�n, de modo que en lugares con poca profundidad se pueden apoyar sobre el fondo del mar y cuando flotan trabajan hasta a 20 metros.
Algunos pa�ses, como Estados Unidos, hacen la prospecci�n del petr�leo submarino desde espaciosas plataformas llamadas "rigs", que pueden ser de dos tipos muy distintos en su dise�o y modo de empleo. Unas est�n provistas de pies m�viles, que son bajados en el momento en que la plataforma llega al lugar de trabajo; las otras, en cambio, son flotantes, y se sumergen parcialmente en el momento de la perforaci�n, inundando de lastre sus dep�sitos situados en la base de la plataforma.
Las primeras est�n provistas de patas m�viles y s�lo pueden trabajar en fondos inferiores a 50 metros, pues la longitud de estas patas, que hay que recoger cuando la plataforma se traslada de un emplazamiento a otro, impone una limitaci�n.
En cambio, las plataformas semisumergibles permiten perforar a cualquier profundidad, pero en la pr�ctica se limitan a 200 metros, porque la inmovilidad lateral no es suficiente para fondos mayores. Estas plataformas son m�s eficientes cuando se las estabiliza en el momento de la perforaci�n mediante anclas y procedimientos autom�ticos basados en localizaciones y marcaciones con el radar y el sonar.
Los dise�os de las estructuras est�n cambiando constantemente, y la industria espera disponer de instalaciones capaces de producir petr�leo y gas cada d�a a mayor profundidad, tratando, si el potencial petrol�fero de estas zonas m�s profundas y los factores econ�micos lo justifican, de construir instalaciones de producci�n para estas profundidades.
La explotaci�n de los yacimientos de petr�leo en el mar sigue bases semejantes a la de tierra firme. Despu�s de evaluar la capacidad y productividad comercial por medio de estudios y ensayos, que constituyen la "prueba de producci�n", se acondiciona la tuber�a de extracci�n de petr�leo, cementando el tubo de revestimiento para asegurar su impermeabilidad al paso de las filtraciones de agua, y as� evitar su mezcla con el petr�leo.
Posteriormente se colocan en la parte superior de la tuber�a, en su salida a la superficie, los cierres con llaves de seguridad y tuber�as secundarias de transporte, necesarias para soportar la presi�n interna del gas disuelto en el petr�leo o la de los mantos acu�feros localizados en el �rea, y as� hacer brotar el petr�leo de manera espont�nea.
Durante esta fase, que generalmente es la m�s prolongada, se colocan los equipos de bombeo del petr�leo que se van a usar cuando la presi�n natural se agote, y finalmente se dispone de un complicado equipo de seguridad y lucha contra incendios, estallamientos imprevistos, contaminaci�n del agua del mar por derrames de petr�leo, etc�tera.
El principal inconveniente de estas maniobras es la lucha con las condiciones del mar, por la situaci�n flotante de las plataformas, expuestas a ser arrastradas y destruidas por los temporales.
Uno de los yacimientos petrol�feros y gas�feros m�s importantes del mundo se localiza en el Mar Caspio, en donde, por ejemplo, est� el yacimiento "28 de Abril", a una profundidad de 100 metros, y que cuenta con una plataforma de acero desde la cual se han perforado 21 pozos mar�timos.
La plataforma continental del Caspio, que se ha explotado desde hace 20 a�os, es actualmente considerada como la principal regi�n de las explotaciones mar�timas de petr�leo de la Uni�n Sovi�tica, y sus t�cnicos estiman que existen m�s de 100 yacimientos de hidrocarburos; para explotarlos se han construido grandes plataformas llamadas "islas de acero" de casi 200 toneladas de peso, que trabajan a 200 metros de profundidad.
En otros lugares del oc�ano la situaci�n no es tan halagadora; por ejemplo, los cient�ficos han calculado que si la producci�n de petr�leo brit�nico contin�a al actual nivel en el Mar del Norte, se agotar� en aproximadamente diez a�os, por lo que opinan que es urgente que Gran Breta�a reduzca su producci�n de crudo.
Las necesidades mundiales de energ�a contin�an creciendo a fuerte ritmo en todo el planeta. Se espera que el consumo se multiplique por 4 en los a�os que faltan del presente siglo, y en el a�o 2000 seguir� siendo el petr�leo la fuente de energ�a principal de que disponga la humanidad, por lo que es importante seguir investigando y trabajando para evaluar y comprobar que existe tanto petr�leo por descubrir como el que ya se ha descubierto, pues se considera que dentro de 20 a�os m�s de la mitad de la producci�n mundial provendr� de yacimientos a�n no descubiertos, sobre todo de las plataformas continentales, principalmente en Am�rica del Norte, el Oriente Medio y las Antillas.
