Main Article Content

Authors

Due to the decrease of natural gas reserves and the high death toll from explosions in coal mines, Colombia has been carrying out preliminary explorations of coalbed methane (CBM). Until now, CBM exploration has focused on the gas content per tonne of coal from canisters desorption systems, but few additional tests have been done to determine coal gas saturation, gas origin, methane percentage and coalbeds permeability. The purpose of this research is to analyze recent information on the use of adsorption isotherms, C13 and deuterium isotopes analyses, gas chromatography and permeability modeling. Adsorption isothermal test indicates that coalbeds are subsatuated, isotopic results show that gas origin is mainly biogenic, that methane content would be below 77%, and that permeability values could be high. These results also indicate that more isotherms, isotopes, chromatography and permeability tests are required to clarify with greater precision methane saturation, gas origin, methane percentage and flow capacity that CBM deposits would have in Colombia, and in this way ensure that there is enough gas to achieve economic feasibility in future projects. It is also concluded that the exploration has been superficial and that it is necessary to investigate the CBM at depths greater than 500 m, at a prudent distance from mining works and away from highly fractured areas; preferably in structures such as synclines with low deep structures, which should include studies of fractures, diagenesis, and reservoir modeling.

Claudia I. Duarte Barrera, Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de Geociencias, Maestría en Ciencias–Geología, Bogotá, Colombia

https://orcid.org/0000-0001-7245-1570

Jorge E. Mariño-Martínez, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia UPTC, Escuela de Ingeniería Geológica, Grupo de investigación INGEOLOG, línea hidrocarburos no convencionales, Sogamoso, Colombia

https://orcid.org/0000-0001-5105-2095

1.
Duarte Barrera CI, Mariño-Martínez JE. Beyond Desorption Testing on Coal Bed Methane Exploration (CBM). Colombia Case. inycomp [Internet]. 2022 May 26 [cited 2024 Nov. 18];24(02). Available from: https://revistaingenieria.univalle.edu.co/index.php/ingenieria_y_competitividad/article/view/11343

(1) Rincón M, Monroy W, Duarte C. Potencial carbonífero de Colombia [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; 2012 citado 5, nov, 2020. 41p. Disponible en: www.sgc.gov.co.

(2) Mariño J, Castro A, Ángel A, Mojica L, Granados D, Acuña C. Desarrollo del CBM en Colombia. En: Mariño et al. editores. Gas asociado al carbón (CBM o GMAC): geología, contenidos, reservas, minería y posibilidades en Colombia [internet]. Tunja, Colombia: UPTC; 2015 citado 6 oct 2020. p. 110-130. Disponible en: https://uptc.metalibros.org/index.php/editorial-uptc/catalog/book/70.

(3) Unidad de Planeamiento Minero Energético UPME. Estrategias para el aprovechamiento del gas metano asociado a los mantos de carbón en explotaciones bajo tierra. Informe integrado, Consorcio EG Carbón-Metano [internet]. Bogotá: UPME; 2016 citado 7 oct 2020. 282 p. Disponible en: http://www1.upme.gov.co/simco/CifrasSectoriales/EstudiosPublicaciones/Estrategias_para_el_aprovechamiento_del_Gas_Metano.pdf.

(4) Servicio Geológico Colombiano, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Exploración gas metano asociado al carbón GMAC. Área Checua-Lenguazaque. Sector Boquerón de Tausa-La Pluma, Cucunubá. Sogamoso: Biblioteca UPTC; 2011. citado 8 oct 2020.

(5) Duarte C, Parra F. Exploración gas metano asociado al carbón. Área Checua-Lenguazaque. Guachetá-Samacá [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 9 oct 2021 2013. Disponible en: http://recordcenter.sgc.gov.co/B9/22004001024621/documento/pdf/2105246211101000.pdf.

(6) Duarte C, Parra F. Exploración gas metano asociado al carbón. Área Tasco-Socotá. [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 10 oct 2021 2014. Disponible en: http://recordcenter.sgc.gov.co/B9/22004002524678/documento/pdf/2105246781101000.pdf.

(7) Duarte C, Parra F. Exploración gas metano asociado al carbón. Área Úmbita- Rondón [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 11 oct 2021 2014. Disponible en: http://recordcenter.sgc.gov.co/B9/22004002524732/documento/pdf/2105247321101000.pdf.

(8) Agencia Nacional de Hidrocarburos, Arthur D Little. Análisis de tecnología y estrategia de promoción para desarrollos de gas metano asociado al carbón (CBM) en Colombia. Bogotá: ANH; 2010.

(9) Agencia Nacional de Hidrocarburos, ANTEK. Caracterización hidrogeológica e hidrógeno química de las áreas con potencial para yacimientos no convencionales de hidrocarburos, tipo coalbed methane -CBM. Bogotá: ANH; 2015.

(10) Moore T. General introduction to coal bed methane. In: First Annual Illinois Basin Coalbed Symposium; 2004; The Midwest PTTC Center. Evansville, Indiana. Oklahoma, USA; 2004.

(11) Sarmiento G. Estratigrafía y medios de depósito de la formación Guaduas. Boletín Geológico [internet] 1995 citado 9, oct, 2020 ; 32 (1-3). Disponible en: https://www2.sgc.gov.co/Publicaciones/Cientificas/Seriadas/Documents/BoletinGeolVol32No1-3.pdf.

(12) Cooper M, Addison F, Álvarez R, Cora M, Graham H, Hayward B, et al. Basin development and tectonic history of the Llanos Basin, Eastern Cordillera, and Middle Magdalena Valley, Colombia. A.A.P.G Bulletin [internet]. 1995 citado 12 oct 2020; 1421-1443. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/249896522_Basin_Development_and_Tectonic_History_of_the_Llanos_Basin_Eastern_Cordillera_and_Middle_Magdalena_Valley_Colombia_Discussion.

(13) Amaya E, Mariño J, Jaramillo C. Litofacies y ambientes de acumulación de la formación guaduas en la parte central de la cordillera Oriental. Implicaciones paleogeográficas. Boletín de Geología [internet]. 2010 citado 13 oct 2020; 32(1). Disponible en: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistaboletindegeologia/article/view/1006/3704.

(14) Demir I, Morse D, Scott D, Elrick S, Chenoweth C. Delineation of the coalbed methane resources of Illinois. Illinois Department of Natural Resources. Illinois State Geological Service, 2004. Circular 564.

(15) Rivera L. Infinite acting aquifer (IAA). Implications for coalbed methane production at the syncline of Úmbita, Colombia. International Journal of Coal Geology [internet]. 2019 citado 14 oct 2020; 219: 54–71. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.coal.2019.03.018.

(16) Alvarado D, Neira D. Estudio de prefactibilidad para el aprovechamiento de gas asociado a carbón, en una sección del flanco oriental del sinclinal de Úmbita, entre los municipios de Chinavita y Úmbita, del departamento de Boyacá [tesis pregrado]. Sogamoso: Escuela Ingeniería Geológica UPTC; 2019.

(17) Rincón M, Duarte C, Parra F. Exploración gas metano asociado al carbón. Área Úmbita-Rondón [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 15 nov 2019 2014. Disponible en: http://recordcenter.sgc.gov.co/B9/22004002524732/documento/pdf/2105247321101000.pdf.

(18) Ortiz L, Parra F, Duarte C. Exploración de gas metano asociado al carbón. Área Machetá–Jenesano [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 16 oct 2021 2018. Disponible en: https://miig.sgc.gov.co/Paginas/Resultados.aspx?k=340120101046761323000000000.

(19) Ortiz L, Parra F, Duarte C. Exploración de gas metano asociado al carbón. Área Guaduas–Caparrapí [internet]. Valle medio del Magdalena. Departamento de Cundinamarca. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 17 oct 2021 2018. Disponible en: https://miig.sgc.gov.co/Paginas/Resultados.aspx?k=340120101030239345000000000.

(20) Ortiz L, Parra F, Duarte C. Prospección de gas metano asociado al carbón. Área Cucunubá-Guachetá. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; 2019.

(21) Duarte C, Parra F, Ortiz L. Exploración gas metano asociado al carbón. Área El Carmen de Chucurí departamento de Santander [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 16 oct 2020 2016. Disponible en: http://recordcenter.sgc.gov.co/B9/22004002524825/documento/pdf/2105248251101000.pdf

(22) Ortiz L, Parra F, Duarte C. Exploración gas metano asociado al carbón. Área Landázuri–Vélez. Departamento de Santander [internet]. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano; citado 17 oct 2021 2016. Disponible en: https://miig.sgc.gov.co/Paginas/Resultados.aspx?k=340120101013470656000000000.

(23) Moore T. Coalbed methane: A review. International Journal of Coal Geology [internet]. 2012 citado 19 oct 2020; 101: 36-81. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.coal.2012.05.011.

(24) Hölting B, Coldewey W. Hydrogeology. Münster, Germany: Springer; 2019. 357 p.

(25) Quirós M. Principios y aplicaciones de la cromatografía de gases. Editorial Universidad de Costa Rica. Retrieved

from https://books.goolgle.com/books?id=g3o_PUTmr3wC&pgis=1. 2006.

(26) Whiticar, M.J., 1994. Correlation of natural gases with their sources. In: Magoon, L.B., Dow, W.G. (Eds.), the Petroleum System—From Source to Trap: Memoir, 60. AAPG, Tulsa, pp. 261–283.

Received 2021-06-02
Accepted 2021-11-26
Published 2022-05-26