O petróleo é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro.
Embora objeto de muitas discussões no passado, hoje se tem como certa a sua origem orgânica, sendo uma combinação de moléculas de carbono e hidrogênio.
Admite-se que esta origem esteja ligada à decomposição dos seres que compõem o plâncton - organismos em suspensão nas águas doces ou salgadas tais como protozoários, celenterados e outros organismos - causada pela pouca oxigenação e pela ação de bactérias.
Estes seres decompostos foram, ao longo de milhões de anos, se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, sendo pressionados pelos movimentos da crosta terrestre e transformaram-se na substância oleosa que é o petróleo. Ao contrário do que se pensa, o petróleo não permanece na rocha que foi gerado - a rocha matriz - mas desloca-se até encontrar um terreno apropriado para se concentrar.
Estes terrenos são denominados bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários.
O petróleo aloja-se ali, ocupando os poros rochosos como forma "lagos". Ele acumula-se, formando jazidas. Ali são encontrados o gás natural, na parte mais alta, e petróleo e água nas mais baixas.
O petróleo após ser purificado e processado, é usado como combustível primário em máquinas de combustão interna, sendo de grande importância para o homem.
Em meados do século 19, a necessidade de combustível para iluminação (principalmente querosene, mas em algumas áreas, gás natural) levou ao desenvolvimento da indústria do petróleo.
Principalmente no século XIX, o crescimento do transporte motorizado fez com que a demanda crescesse muito rapidamente.
Hoje em dia, o petróleo fornece uma grande parte da energia mundial utilizada no transporte e é a principal fonte de energia para muitas outras finalidades. O petróleo tornou-se fonte de milhares de produtos petroquímicos.
A palavra petróleo vem do latim, petra e oleum, correspondendo à expressão “pedra de óleo”.
O petróleo ocorre na natureza ocupando vazios, existentes entre os grãos de areia na rocha, ou pequenas fendas com intercomunicação, ou mesmo cavidades também interligadas.
Estudos arqueológicos mostram que a utilização do petróleo iniciou-se 4000 anos antes de Cristo, sob diferentes denominações, tais como betume, asfalto, alcatrão, lama, resina, azeite, nafta, óleo de São Quirino, nafta da Pérsia, entre outras.
O petróleo é conhecido desde tempos remotos. A Bíblia já traz referências sobre a existência de lagos de asfalto e diversas ocasiões em que foi utilizado como impermeabilizante. O líquido foi utilizado por hebreus para acender fogueiras, nos altares onde eram realizados sacrifícios, por Nabucodonosor, que pavimentava estradas na Babilônia, pelos egípcios na construção de pirâmides e conservação de múmias, além do uso como combustível para iluminação por vários povos.
Os gregos e romanos embebiam lanças incendiárias com betume, para atacar as muralhas inimigas. Após o declínio do Império Romano, os árabes também o empregaram com a mesma finalidade. Há relatos de que, quando os espanhóis chegaram à América, Pizarro deu conta da existência de uma destilaria que era operada por incas. Supõe-se que o líquido citado representava resíduo de petróleo encontrado em surgências na superfície.
A moderna era do petróleo teve início em meados do século XIX, quando um norte-americano conhecido como Coronel Drake encontrou petróleo a cerca de 20 metros de profundidade no oeste da Pensilvânia, utilizando uma máquina perfuratriz para a construção do poço. Os principais objetivos eram então a obtenção de querosene e lubrificantes.
Nessa época, a gasolina resultante da destilação era lançada aos rios (prática comum na época) ou queimada, ou então misturada no querosene por ser um explosivo perigoso.
Entretanto, a grande revolução do petróleo ocorreu com a invenção dos motores de combustão interna e a produção de automóveis em grande escala, que deram à gasolina (obtida a partir do refino do petróleo) uma utilidade mais nobre.
O termo petróleo, a rigor, envolve todas as misturas naturais de compostos de carbono e hidrogênio, os denominados hidrocarbonetos, incluindo o óleo e o gás natural, embora seja também empregado para designar apenas os compostos líquidos.
O petróleo é formado em depressões da crosta terrestre após o acúmulo de sedimentos trazidos pelos rios das partes mais elevadas, ao seu redor, em ambiente aquoso. A imagem mais facilmente compreensível depressões, ou bacias sedimentares, dessas uma bacia sedimentar é a de uma ampla depressão coberta de água, seja um lago ou um mar que sofre rebaixamento contínuo no tempo geológico.
Dentre diversas teorias existentes para explicar a origem do petróleo, a mais aceita, atualmente, é a de sua origem orgânica, ou seja, tanto o petróleo como o gás natural, são combustíveis fósseis, da mesma forma que o carvão. Sua origem se dá a partir de matéria orgânica, animal e vegetal (principalmente algas), soterrada pouco a pouco por sedimentos caídos no fundo de antigos mares ou lagos, em condições de ausência de oxigênio, que, se ali existisse, poderia destruí-los por oxidação. Entretanto, mesmo assim a matéria orgânica desses tecidos passou por drásticas modificações, graças à temperatura e à pressão causada pelo soterramento prolongado, de modo que praticamente só restaram o carbono e o hidrogênio, que, sob condições adequadas, combinaram-se para formar o petróleo ou gás.
A grande diferença entre a formação do carvão mineral e dos hidrocarbonetos e a matéria-prima, ou seja, principalmente material lenhoso para o carvão e algas para os hidrocarbonetos, o que é definido justamente pelo ambiente de sedimentação. Normalmente, o petróleo e o gás coexistem, porém, dependendo das condições de pressão e temperatura, haverá maior quantidade de um ou de outro.
Para que grandes quantidades de petróleo se formem, é necessária a presença de três fatores: vida exuberante, contínua deposição de sedimentos, principalmente argilas, concomitante com a queda de seres mortos ao fundo da bacia e, finalmente, o rebaixamento progressivo desse fundo, para que possam ser acumulados mais sedimentos e mais matéria orgânica sobre o material já depositado.
Em Geologia, o tempo desempenha um papel importantíssimo. As condições acima descritas têm que perdurar por milhões de anos, e a própria transformação da matéria orgânica original em petróleo demanda outros milhões de anos, para que a temperatura e a pressão atuantes na crosta, além do tempo, possam interagir na formação do petróleo.
O petróleo e o gás, entretanto, não é encontrado nas rochas em que se formou. Durante o longo processo de sua formação, ocorre sua expulsão da chamada rocha geradora, formada por sedimentos finos que consistem de folhelhos, argilitos, sal, etc, que é praticamente impermeável, para rochas porosas e permeáveis adjacentes (acima, abaixo ou ao lado), formadas normalmente por arenitos. Dessa maneira, o petróleo permanece sob altíssima pressão nas rochas porosas, denominadas rochas reservatório, até que seja eventualmente alcançado pela perfuração de um poço.
De um modo geral, a fase exploratória mais dispendiosa é a da perfuração de poços. A decisão de perfurá-los é antecedida de extensa programação e elaboração de estudos, que permitam um conhecimento tão detalhado quanto possível das condições geológicas presentes na região, tanto na superfície como em subsuperfície. As perfurações se orientarão, assim, para as áreas que tenham, de fato, as maiores possibilidades de conter acumulações de óleo ou gás.
Para localizar o petróleo ou gás numa bacia sedimentar, os especialistas firmam-se em dois princípios fundamentais:
1) o petróleo se aloja numa estrutura localizada na parte mais alta de um compartimento de rocha porosa, isolada por camadas impermeáveis. Essa estrutura é denominada armadilha ou trapa (veja na figura, no final do texto)
2) essas estruturas são resultantes de modificações sofridas pelas rochas ao longo do tempo geológico, especialmente a sua deformação, através do desenvolvimento de dobras e falhas na crosta terrestre.
Os diversos estágios da pesquisa petrolífera orientam-se por fundamentos de duas ciências: a Geologia e a Geofísica.
A aplicação da Geologia à pesquisa do petróleo e gás natural é de extrema importância, porque essa ciência explica o porque da ocorrência do hidrocarboneto em determina localidade. Explica também sua origem, a que tipo de rocha se associa e quais os eventos geológicos responsáveis pela formação de uma jazida economicamente aproveitável. Após minuciosos estudos geológicos é que se pode saber se há ou não conveniência na aplicação de grandes capitais destinados à procura e exploração do petróleo.
O geólogo especializado nessa área de atuação participa em todas as fases da pesquisa. Faz o reconhecimento da bacia sedimentar, localiza e estuda as estruturas mais potenciais ao acúmulo de petróleo ou gás e presta assessoria ao geofísico, com informações geológicas, necessárias à interpretação dos resultados sísmicos.
O geólogo especializado nessa área de atuação participa em todas as fases da pesquisa. Faz o reconhecimento da bacia sedimentar, localiza e estuda as estruturas mais potenciais ao acúmulo de petróleo ou gás e presta assessoria ao geofísico, com informações geológicas, necessárias à interpretação dos resultados sísmicos.
Um aspecto relevante na participação do geólogo do petróleo está no cuidado com o meio ambiente. Trata-se de um profissional que recebe, em sua formação, uma base muito bem fundamentada, relativa à questão ambiental. No campo, as equipes sob sua coordenação recebem as mais completas orientações no sentido de se manter uma convivência adequada e harmoniosa com o meio ambiente, recolhendo os rejeitos dos produtos utilizados, e preservando as espécies animais e vegetais presentes na região em que se desenvolvem os trabalhos.
Fonte: www.bibliotecavirtual.sp.gov.br
O Petróleo é uma substância viscosa, mais leve que a água, composta por grandes quantidades de Carbono e Hidrogênio (hidrocarboneto) e quantidades bem menores de Oxigênio, Nitrogênio e Enxofre.
A natureza complexa do Petróleo é resultado de mais de 1200 combinações diferentes de hidrocarbonetos.
Ele pode ocorrer nos estados:
Sólido - Asfalto
Líquido - Óleo crú
Gasoso - Gás natural
O Petróleo é formado pelo processo decomposição de matéria orgânica, restos vegetais, algas, alguns tipos de plâncton e restos de animais marinhos - ocorrido durante centenas de milhões de anos da história geológica da Terra.
Inicialmente deve haver a matéria orgânica adequada à geração do Petróleo
Este material orgânico deve ser preservado da ação de bactérias aeróbias
O material orgânico depositado não deve ser movimentado por longos períodos
A matéria orgânica em decomposição por bactérias anaeróbias deve sofrer a ação de temperatura e pressão por períodos longos
O início do processo de formação do Petróleo está relacionado com o início da decomposição dos primeiros vegetais que surgiram na Terra.
O início do processo de formação do Petróleo está relacionado com o início da decomposição dos primeiros vegetais que surgiram na Terra.
A maioria dos compostos identificados no petróleo são de origem orgânica, mas até que que a matéria chegue ao estado de petróleo são necessárias condições especiais. O ambiente marinho reúne tais condições.
No ambiente marinho é a plataforma continental a região que mais produz matéria orgânica. Os mares rasos também podem receber um grande aporte de matéria orgânica.
Embora semelhante ao carvão quanto à composição (hidrocarboneto) o petróleo possui certas características especiais: por ser fluido pode migrar para a além de sua fonte geradora e acumular-se em estruturas sedimentares.
O Petróleo ocorre normalmente em rochas sedimentares depositadas sob condições marinhas.
4.5 Bilhões – Surgimento do Planeta.
4.0 Bilhões – Início da formação da crosta terrestre
3.6 Bilhões – Surgimento dos organismos unicelulares
3.2 Bilhões – Fotosintese, formação de O2
2.8 Bilhões – Surgimento de organismos multicelulares.
2.4 Bilhões– Colisão das placas continentais.
2.0 Bilhões – Surgimento da vida marinha.
1.2 Bilhões– Desenvolvimento da vida marinha - O Super Continente
800 Milhões – Primeiros fosseis: Ruptura do Super Continente
400 Milhões - Peixes, anfíbios e florestas.
300 Milhões - Dinosauros, Super-continente Pangea (Gondwana)
200 Milhões - Mamíferos e passaros
120 Milhões – Pássaros do Oceano Atlantico
65 Milhões – Extinsão dos dinossauros.
50 Milhões – Primeiros primatas.
5 Milhões – Primeiros "hominídeos bípedes". (Australopitecíneos) - Africa (Rift Valley).
3.0 Milhões - Homo Habilis.
100,000 anos - Homo Sapiens.
As primeiras plantas apareceram a 400 milhões de anos, no período Devoniano, entretanto o primeiro grande desenvolvimento dessa flora deu origem aos depósitos de carvão do Período carbonífero. A principal fonte de matéria orgânica antes do período Devoniano deve ter sido de origem marinha.
Do período Pré-Cambriano até o Devoniano o maior produtor de matéria orgânica foi o fitoplâncton, que ao morrer se depositou no fundo dos oceanos, tornando-se parte dos sedimentos e formando os folhetos ricos em matéria orgânica.
Ao longo da história houve dois momentos de produção máxima de fitoplancton:
Ordoviciano Þ Siluriano - 500 a 400 milhões de anos,
Jurássico Þ Cretáceo -195 a 65 milhões de anos.
Estes dois períodos coincidiram com a elevação do nível dos mares, inundando grandes depressões territoriais, em que o fitoplâncton se desenvolveu associado a nutrientes marinhos. Ao morrer em ambiente anaeróbio formou leitos ricos em matéria orgânica, por isso são denominados rochas-fonte.
As rochas-fonte normalmente são folhedos e contém cerca de 90 % da matéria orgânica presente nos sedimentos. O maior volume de rochas-fonte são do período Jurássico-Cretáceo, períodos responsáveis por mais de 70% dos recursos mundiais de petróleo.
Do período Paleozóico, que não apresenta grandes diferenças em termos de abundância de fitoplâncton em relação ao Jurássico-Cretáceo, o nível de óleo crú é bem menor.
Pode-se dizer também que o petróleo tem uma origem mista devido a decomposição de matéria orgânica de origem animal e vegetal.
O ambiente adequado para a formação do petróleo necessita condições de manutenção de vida intensa e posteriormente, elementos de proteção contra oxidação e a destruição bacteriana.
Os seres mais comuns encontrados nestes sedimentos são foraminíferos, pequenos crustáceos, partes de animais maiores. Entre os vegetais cita-se os dinoflagelados e as diatomáceas. A lama resultante dessa sedimentação é denominada SAPROPEL, cuja principal matéria prima são as substâncias graxosas (sapropelitos=formação de hidrocarboneto)
Denomina-se maturação a conversão de matéria orgânica em petróleo.
Este processo pode ser dividido em três etapas:
1. Diagênese
Logo após a deposição tem início a decomposição bioquímica da matéria orgânica, gerando o metano biogênico. Com o aumento de pressão e temperatura a matéria orgânica é convertida em em querogêno - matéria orgânica amorfa com C, H e O
2. Catagênese
Com o aumento da pressão o querogêno se altera e a maioria do óleo cru é formado. Durante essa fase as moléculas maiores irão se dividir em moléculas menores e mais simples - craqueamento.
3. Metagênese
No estágio final de formação do querogêneo e do óleo cru produz-se gás natural, principalmente na forma de metano e o carbono residual é deixado na rocha-fonte.
A principal fonte de óleo cru é o fitoplâncton, mas também estão presentes restos de plantas terrestres, bactérias e zooplâncton. Dos três tipos de querogênio já identificados, cada qual produz diferentes compostos durante a maturação, com respectivas variações em C/H ou O/C.
A formação de petróleo e gás natural não depende apenas da composição da matéria orgânica original, mas também do aumento de temperatura, isto é, do gradiente geotérmico.
O petróleo é formado a partir do querogênio. Quando as temperaturas estão em torno de 50 ºC as quantidades formadas são muito pequenas, aumentando, sem apresentar alteração estrutural, em torno de 100 ºC. Mas ao atingir 150 ºC ocorre o craqueamento, mesmo que o aquecimento dê por um curto período.
O primeiro gás a ser produzido contém compostos entre C4 -C10 , chamando de gás úmido (wet gas), mas com o aumento de temperatura e consequentemente o craqueamento, é gerado C1 - C3 - gasoso, dito gás seco (dry gas).
Em essência, o fator mais importante para a geração de petróleo é o gradiente geotérmico que pode variar de bacia para bacia sedimentar. As rochas-fonte que se localizam em zonas rasas não geram petróleo.
Além do gradiente geotérmico, o tempo também é fator importante na formação de petróleo.
Assume-se que diferentes volumes de petróleo seriam gerados de rochas-fonte similares se elas estiverem sujeitas a mesma temperatura, mas em intervalos de tempo diferentes.
Considera-se que as rochas-fonte sujeitas a temperaturas de 50 oC por 30 Milhões de anos não seriam suficientemente aquecidas para gerar petróleo, mas sim somente "metano biogênico". Já as rochas aquecidas por um período similar a 190 oC poderiam gerar gás natural.
Devido a variações no gradiente geotérmico, profundidade e duração do soterramento pode haver variações de bacia sedimentar no tempo decorrido para gerar petróleo.
As rochas sedimentares são derivadas de restos e detritos de outras rochas pré-existentes. O intemperismo faz com que as rochas Magmáticas, Metamórficas ou Sedimentares estejam constantemente sendo alteradas. O material resultante é transportado pela água, vento ou gelo e finalmente depositado como um sedimento.
Deve haver então, uma compactação ou cimentação do material para ele se transformar em uma rocha sedimentar.
O Brasil possui 6.430.000 km2 de bacias sedimentares, dos quais 4.880.000 km2 em terra e 1.550.000 km2 em plataforma continental.
No entanto, para a formação de petróleo é necessário que as bacias tenham sido formadas em condições muito específicas. Normalmente, são áreas em que sucessões espessas de sedimentos marinhos foram soterrados à grandes profundidades.
A maioria dos hidrocarbonetos explorados no mundo inteiro provêm de rochas sedimentares. Em termos de idade, praticamente 60% provêm de sedimentos cenozóicos, pouco mais de 25% de depósitos mesozóicos e cerca de 15% de sedimentos paleozóicos. No Brasil, a maior parte da produção está ligada a sedimentos mesozóicos. Na figura abaixo, podemos observar as diferentes bacias do Brasil, separadas de acordo com a sua era geológica de origem.
Existem dois tipos de bacias petrolíferas:
Ocorre quando a bacia encontram-se em terra. São originadas de antigas bacias sedimentares marinhas;
Ocorre quando a bacia está na plataforma continental ou ao longo da margem continental.
A maioria das bacias petrolíferas brasileiras encontram-se offshore.
A exploração de petróleo onshore é muito reduzida no Brasil, devido ao baixo potencial de nossas bacias em terra.
Chamamos de migração o caminho que o petróleo faz do ponto onde foi gerado até onde será acumulado. Devido a alta pressão e temperatura, os hidrocarbonetos são expelidos das rochas geradoras, e migram para as rochas adjacentes .
A partir da migração é que o petróleo terá chances de se acumular em um reservatório e formar reservas de interesse econômico.
A migração ocorre em dois estágios:
Migração primária
Movimentação dos hidrocarbonetos do interior das rochas fontes e para fora destas;
Migração secundária
Em direção e para o interior das rochas reservatórios.
A próxima etapa é a acumulação. Devidos a falhas estruturais no subsolo, ou então devido a variações nas propriedades físicas das rochas, o processo de migração é interrompido e os hidrocarbonetos vão se acumulando nas rochas reservatórios.
As rochas reservatórios devem ser porosas e permeáveis, pois o petróleo pode ser encontrado nos espaços existentes nestas rochas, e ele só poderá ser extraído se a rocha for permeável.
A rocha, ou conjunto de rochas que deverá ser capaz de aprisionar o petróleo após sua formação, evitando que ele escape, são as armadilhas.
Todos derivados do petróleo passam por uns processos básicos de refinação que e um destilação atmosférica e a vácuo conhecida pela maioria como destilação fracionada.
Onde os produtos derivados de petróleo são dividos em em diversos categorias como:
Lubrificantes à Através da betuminosa os Óleos: minarais, graxos, sintéticos
Combustíveis à Gasolina, Óleo diesel, Óleo combustível, Querosene de aviação, Gáses Naturais.
Insumos para petroquímica: Nafta, Gasóleo.
Outros: Solventes, Asfalto, Coque, Parafinas.
Também conhecidas por trapas, são estruturas geológicas que permitem a acumulação de óleo ou gás. É a rocha ou conjunto de rochas que deverá ser capaz de aprisionar o petróleo após sua formação, evitando que ele escape.
A armadilha ideal deve apresentar:
1. Rochas-reservatório adequadas, ou seja, porosidade entre 15% e 30%
2. Condições favoráveis para a migração do petróleo das rochas fonte para as rochas-reservatório (Permeabilidade das rochas)
3. Um selante adequado para evitar a fuga do petróleo para a superfície.
Podem existir bacias sedimentares com rocha fonte sem petróleo, se não havia armadilha para armazenar o petróleo gerado.
Estruturais
É a forma mais comum de acumulação de petróleo. Ocorre em regiões em que a crosta esteve sujeita a compressão horizontal.
Estratigráfica
Essas armadilhas ocorrem em regiões em que a crosta esteve sujeita a compressão vertical.
Combinadas
É quando temos uma combinação dos dois tipos anteriores, ou seja, estruturais e estratigráficas
Fonte: br.geocities.com
