historia do petroleo

Washington Martins da Silva Jr.Fundamentos da Engenharia do Petróleo II

Fundamentos da Engenharia de Petróleo I

Histórico do petróleo no Brasil e no mundo – definições –noções de geologia do petróleo.


1- Histórico do petróleo



No mundo

O registro da participação do petróleo na vida dohomem remonta a tempos bíblicos.

Na antiga Babilônia, os tijolos eram assentados com oasfalto e o betume era largamente utilizado pelosfenícios na calafetação de embarcações.

Os egípcios usavam para a pavimentação de estradas,para embalsamar mortos e na construção depirâmides, enquanto gregos e romanos usavam parafins bélicos.



No mundo

No novo mundo os índios pré-colombianos utilizavamo petróleo para decorar e impermeabilizar potes decerâmica.

O petróleo era retirado de exsudações naturaisencontradas em todos os continentes.



No mundo

1859 – Cel. Drake descobre petróleo em Tittusville,Pensilvânia, utilizando o processo de percussão movidoa vapor – nesse momento foi iniciada a exploraçãocomercial do petróleo nos Estados Unidos. Esse poçoproduziu 2 m³/dia de óleo.

Descobriu-se que a destilação do petróleo resultava emprodutos que substituíam, com grande margem de lucro,o querosene obtido a partir do carvão e o óleo de baleia,que eram largamente utilizados para a iluminação.Posteriormente foram inventados os motores a gasolinae diesel.


Cel. Drake - precursor.

Primeiro poço comercial



No mundo

1900 – no Texas, o Americano Antony Lucas, utilizandoo processo rotativo, encontrou óleo a umaprofundidade de 354 metros.

Nos anos seguintes a perfuração rotativaprogressivamente substitui a perfuração pelo métodode percussão.


Anthony Francis Lucas

Engenheiro Mecânico

Poço em “blow out” (erupção

descontrolada) – Spindletop, sul de

Beaumont, Texas – 14.000 barril/dia.



No mundo

Até 1945 – o maior produtor do mundo era os EstadosUnidos, seguido pela Venezuela, México, Rússia, Irã eIraque.

Com o fim da segunda guerra, um novo quadrogeopolítico e econômico se delineia:Anos 50 – Estados unidos com metade da produçãomundial. Observa-se um potencial pólo produtor nooriente. Ocorre intensa atividade exploratória, eincursões no mar com novas técnicas exploratórias.



No mundo

Anos 60 – registra a abundância do petróleo nomundo, o que estimula o consumo desenfreado.Observa-se o grande sucesso na exploração dopetróleo no Oriente Médio e gás na União Soviética.Nessa década Arábia Saudita, Kuwait, Irã, Iraque eVenezuela criaram a OPEP – organização dos paísesexportadores de petróleo – em contraposição àsgrandes companhias anglo-americanas.



No mundo

Anos 70 – foram marcados por brutais elevações nospreços do petróleo, tornando econômicas exploraçõesno Mar do Norte e no México. Outras grandesdescobertas em territórios do terceiro mundo. OsEstados Unidos percebem que suas reservasencontram-se esgotadas. Nesse momento surgemgrandes avanços nos métodos de localização dereservas de menor porte – aprimoramento dosmétodos de aquisição e interpretação e dadossísmicos. Também são desenvolvidos métodos derecuperação de jazidas já conhecidas.



No mundo

Anos 80 e 90 – avanços tecnológicos reduzem oscustos de produção, criando um novo ciclo econômicopara a indústria petrolífera. Em 1996 as reservaspetrolíferas mundiais provadas eram 60% maiores queem 1980, e os custos médios de prospecção eprodução caíram cerca de 60% nesse mesmo período.



No mundo

Ao longo do tempo o petróleo foi se impondo comofonte de energia.Com o advento da petroquímica, centenas de novoscompostos são produzidos: plásticos borrachassintéticas, tintas, corantes, adesivos, solventes,detergentes, explosivos, produtos farmacêuticos,cosméticos, etc.O petróleo, além de produzir combustível, passou aser imprescindível na vida moderna.



No Brasil

1858 – Marquês de Olinda assina o decreto n° 2.266concedendo a José Barros Pimentel o direito de extrairmineral betuminoso para a fabricação de querosene,em terrenos situados às margens do Rio Marau,província da Bahia.

No ano seguinte o inglês Samuel Allport, durante aconstrução da Estrada de Ferro Leste Brasileiro,observa o gotejamento de óleo em Lobato, nosubúrbio de Salvador.



No Brasil

1897 – Eugênio Ferreira Camargo perfura o primeiropoço no Brasil, no município de Bofete, São Paulo.Esse poço atingiu uma profundidade final de 488metros com a produção de 0,5 m³/dia de óleo.

1919 - foi criado o Serviço Geológico e Mineralógicodo Brasil, que perfura, sem sucesso 63 poços emvários estados.



No Brasil

1938 – sob a jurisdição do recém-criadoDepartamento Nacional de Produção Mineral (DNPM),inicia-se a perfuração do poço DNPM-163, em Lobato,BA, que viria a ser descobridor de petróleo no Brasil,no dia 21 de janeiro de 1939. Esse poço foi perfuradocom sonda rotativa até a profundidade de 210 metros.

1939 – aproximadamente 80 poços tinham sidoperfurados. O primeiro campo comercial foiencontrado em Candeias, BA.


Monteiro Lobato



No Brasil

1953 – no Governo Vargas, foi instituído o monopólioestatal do petróleo com a criação da Petrobras, quedeu partida decisiva nas pesquisas do petróleobrasileiro.

Anos 50 – a Petrobrás descobre os campos depetróleo de Tabuleiro dos Martins, em Alagoas, eTaquipe, na Bahia.



No Brasil

Anos 60 – descoberta dos campos de Carmópolis, emSergipe, e Miranga, na Bahia. Um marco notável dessadécada foi a primeira descoberta no mar, o campo deGuaricema em Sergipe.

Anos 70 – quando os campos do recôncavo Baianoentravam na maturidade, foi descoberta a provínciapetrolífera da Bacia de campos, RJ – campo deGaroupa. Nessa mesma década outro fato importantefoi a descoberta de petróleo na plataforma continentaldo Rio Grande do Norte – campo de Ubarana.



No Brasil

Anos 80 – marcada por três fatos de relevância:1. Descoberta de petróleo em Mossoró, RN;2. Descoberta dos campos gigantes de Marlim e

Albacora na Bacia de Campos, litoral do RJ;3. Descobertas do Rio Urucu no Amazonas.

Anos 90 – descoberta de vários outros campos, comoos gigantes de Roncador e Barracuda na Bacia deCampos, RJ.



No Brasil

A produção de petróleo no Brasil cresceu de 750 m³/diana época da criação da Petrobras para mais de 182.000m³/dia no final dos anos 90 – graças aos contínuosavanços tecnológicos de perfuração e produção naplataforma continental – figura.


Filme – mais petróleo


2- Constituintes do petróleo



FLUIDO DO RESERVATÓRIO

Óleo + Gás + Água + Sedimentos

Não é produto final acabado para consumo e/ou descarte no meio ambiente


Do latim “petra” (pedra) e “oleum” (óleo), o petróleo noestado líquido é uma substância oleosa, inflamável,menos densa que a água, com cheiro característico e corvariando entre o negro e o castanho-claro.

O petróleo é constituído, basicamente, por uma misturade compostos químicos orgânicos (hidrocarbonetos).Quando a mistura contém uma maior porcentagem demoléculas pequenas seu estado físico é gasoso equando a mistura contém moléculas maiores seu estadofísico é líquido, nas condições normais de temperatura epressão.



O petróleo contém centenas de compostos químicos, esepará-los em componentes puros ou misturas decomposição conhecida é praticamente impossível.

O petróleo é normalmente separado em frações deacordo com a faixa de ebulição dos compostos -destilação fracionada. A tabela abaixo mostra asfrações típicas que são obtidas do petróleo.



FraçãoTemperatura de ebulição (°C)

Composição aproximada

Usos

Gás residual - C1 – C2 Gás combustível

Gás liquefeito de petróleo - GLP

Até 40 C3 – C4Gás combustível engarrafado, uso doméstico e industrial.

Gasolina40 - 175 C5 – C10

Combustível de automóveis, solvente.

Gasóleo leve 235 - 305 C13 – C17 Diesel, fornos.

Gasóleo pesado305 - 400 C18 – C25

Combustível, matéria-prima p/ lubrificantes.

Lubrificantes400 - 510 C26 – C38

Óleos Lubrificantes

ResíduoAcima de 510 C38*

Asfalto, piche, impermeabilizantes.



Os óleos obtidos de diferentes reservatórios de petróleopossuem características diferentes. Alguns são pretos,densos, viscosos, liberando pouco ou nenhum gás,enquanto outros castanhos ou bastante claros, combaixa viscosidade e densidade, liberando quantidadeapreciável de gás.


Elemento % em peso

Hidrogênio 11 – 14

Carbono 83 – 87

Enxofre 0,06 – 8

Nitrogênio 0,11 – 1,7

Oxigênio 0,1 – 2

Metais Até 0,3

Outros reservatórios produzem somente gás. Entretanto, todos eles possuem análises elementares semelhantes às dadas na Tabela.


A alta porcentagem de carbono e hidrogênio existenteno petróleo mostra que os seus principais constituintessão os hidrocarbonetos.

Os outros constituintes aparecem na forma decompostos orgânicos que contêm outros elementos,sendo os mais comuns o nitrogênio, o enxofre e ooxigênio. Metais também podem ocorrer como sais deácidos orgânicos.



Hidrocarbonetos

Hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados emsaturados, insaturados e aromáticos.

Os hidrocarbonetos saturados, também denominados dealcanos ou parafinas (do latim parafine “pequenaatividade”, por serem comparativamente inertes), sãoaqueles cujos átomos de carbono são unidos somentepor ligações simples e ao maior número possível deátomos de hidrogênio, constituindo cadeias lineares,ramificadas ou cíclicas, interligadas ou não.



Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos insaturados, também denominadosde olefinas, apresentam pelo menos uma dupla ou triplaligação carbono-carbono, enquanto que oshidrocarbonetos aromáticos, também chamados dearenos, apresentam pelo menos um anel de benzeno nasua estrutura.



Hidrocarbonetos

Hidrocarbonetos parafínicos normais ou alcanospossuem a fórmula geral CnH2n+2. Os nomes dos alcanossão formados por um prefixo (especificando o número deátomos de carbono) e do sufixo ano. O mais simplesdeles é o metano, constituído por um átomo de carbonoligado a quatro átomos de hidrogênio.



Metano Etano Propano Butano

Hidrocarbonetos

Exemplos de parafinas normais:



Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos parafínicos podem apresentarramificações em um ou mais átomos de carbono e sãotambém denominados de isoparafinas, ou isoalcanos.Têm a mesma fórmula geral dos alcanos normais.



Hidrocarbonetos

Em muitos hidrocarbonetos, os átomos de carbono sãodispostos na forma de anéis. Podem apresentar radicaisparafínicos normais ou ramificados ligados ao anel ououtro hidrocarboneto cíclico - são os naftênicos. Anomenclatura utilizada é a mesma dos parafínicos, agoracom o prefixo ciclo.



Hidrocarbonetos

Exemplo de hidrocarbonetos naftênicos:



Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos insaturados, dos quais os maiscomuns são os alcenos – fórmula geral CnH2n. Assimcomo para alcanos, o prefixo especifica o número decarbonos e o sufixo é eno. Os alcenos possuem umaligação dupla na cadeia. Quando ocorre um tripla ligaçãocarbono-carbono, os hidrocarbonetos insaturados sãodenominados de alcinos, e o sufixo é ino.



Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos insaturados constituem um grupoextremamente reativo. Embora sejam biologicamentemetabolizados em grande quantidade, dificilmente sãopreservados na natureza.



Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos aromáticos são constituídos porligações duplas que se alternam em anéis com seisátomos de carbono. O composto mais simples é obenzeno. Ao contrário dos compostos insaturados, obenzeno tem considerável estabilidade e, devido ao seupronunciado odor, todos os compostos que contêm oanel benzeno são conhecidos como hidrocarbonetosaromáticos. Tal como os naftênicos pode ocorrer apresença de aromáticos formados por mais de um anelbenzênico, que podem estar isolados, conjugados oucondensados.



Hidrocarbonetos

Exemplo de hidrocarbonetos aromáticos:



Não-hidrocarbonetos

O petróleo contém apreciável quantidade deconstituintes que possuem elementos como enxofre,nitrogênio, oxigênio e metais.

Estes constituintes, considerados como impurezas,podem aparecer em toda a faixa de ebulição dopetróleo, mas tendem a se concentrar nas frações maispesadas tais como resinas e asfaltenos.




Resinas e asfaltenos são moléculas grandes, com altarelação carbono/hidrogênio e presença de enxofre,oxigênio e nitrogênio (de 6,9 a 7,3%). A estrutura básicaé constituída de 3 a 10 ou mais anéis, geralmentearomáticos, em cada molécula.As estruturas básicas das resinas e asfaltenos sãosemelhantes, mas existem diferenças importantes.Asfaltenos não estão dissolvidos no petróleo e simdispersos na forma coloidal.As resinas, ao contrário, são facilmente solúveis.




Asfaltenos puros são sólidos escuros e não voláteis; e asresinas puras, além de serem líquidos pesados ousólidos pastosos, são tão voláteis como hidrocarbonetodo mesmo tamanho.

As resinas de alto peso molecular são avermelhadas,enquanto que as mais leves são menos coloridas.



3- Composição do petróleo


Os principais grupos de componentes dos óleos são oshidrocarbonetos aromáticos, as resinas e os asfaltenos.A tabela apresenta a composição química de umpetróleo típico.


Grupo de componentes

Parafinas normais 14%

Parafinas ramificadas 16%

Parafina cíclicas (naftênicas) 30%

Aromáticos 30%

Resinas e asfaltenos 10%


O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos queabrange desde o metano até o hexano.Encontra-se na forma livre ou associado ao óleo emreservatórios naturais, contendo pequenas quantidadesde diluentes e contaminantes.

A tabela seguinte mostra as faixas de composição dosgases extraídos a partir de reservatórios de óleo.




Campos de gás natural Gás natural liberados do óleo

Nitrogênio traços – 15% traços – 10%

Dióxido de carbono traços – 5% traços – 4%

Gás sulfídrico traços – 3% traços – 6%

Hélio traços – 5% -

Metano 70 – 98% 45 – 92%

Etano 1 – 10% 4 – 21%

Propano traços – 5% 1 – 15%

Butano traços – 2% 0,5 – 2%

Pentano traços – 1% traços – 3%

Hexano traços – 0,5% traços – 2%

Heptano + traços – 0,5% traços – 1,5%


4- Classificação do petróleo


MASSA ESPECÍFICA

É a relação entre a massa de um material e o volume ocupado pelomesmo. Tem a dimensão de unidade de massa por volume, porexemplo, a massa específica da água doce à 20°C e 1 atm é igual a1 kg/litro, ou seja, nessas condições 1kg de água ocupará umvolume equivalente a 1 litro.



DENSIDADE

É a relação entre a massa específica de uma substância e a massaespecífica da água doce.

Por exemplo, se a massa específica de um óleo é igual a 0,85kg/litro então sua densidade será calculada da seguinte forma:

d = (0,85 kg/litro) / (1,00 kg/litro) então,

d = 0,85 ou seja,

A densidade é uma grandeza adimensional.



Grau API (° API)

É uma propriedade relacionada com a densidade dos derivados depetróleo. Foi criada pelo American Petroleum Institute (API) eserve como parâmetro de classificação de petróleos e derivados.

5.1315.14160/60

odAPI onde d é a densidade do óleo ou

de um derivado do petróleo.



Grau API

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

g / cm3 lb / gal psi / m³

1,0000

0,9930

0,9861

0,9792

0,9725

0,9659

0,9580

0,9529

0,9465

0,9402

0,9340

0,9279

0,9218

0,9159

0,9100

0,9042

0,8964

8,3454

8,2888

8,2291

8,1721

8,1160

8,0806

8,0059

7,9520

7,8988

7,8483

7,7945

7,7434

7,6930

7,6432

7,5940

7,5455

7,4976

1,4223

1,4129

1,4025

1,3928

1,3832

1,3738

1,3644

1,3553

1,3462

1,3372

1,3284

1,3197

1,3111

1,3026

1,2942

1,2860

1,2778

Grau

API

(1/3)



Grau API g / cm3 lb / gal psi / m³

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

0,8927

0,8871

0,8816

0,8752

0,8706

0,8654

0,8602

0,8550

0,8495

0,8448

0,8398

0,8348

0,8299

0,8251

0,8203

0,8156

0,8109

7,4506

7,4035

7,3575

7,3119

7,3669

7,2225

7,1786

7,1352

7,0923

7,0500

7,0082

6,9666

6,9259

6,8856

6,8456

6,8062

6,7672

1,2648

1,2618

1,2539

1,2452

1,2365

1,2309

1,2234

1,2160

1,2057

1,2015

1,1944

1,1873

1,1804

1,1735

1,1667

1,1600

1,1533

Grau

API

(2/3)



Grau API g / cm3 lb / gal psi / m³

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

0,8053

0,8017

0,7972

0,7927

0,7853

0,7839

0,7796

0,7753

0,7711

0,7669

0,7628

0,7587

0,7547

0,7507

0,7467

0,7426

0,7389

6.7286

6,6905

6,6528

6,6155

6,5787

6,5422

6,5062

6,4706

6,4353

6,4004

6,3659

6,3318

6,2980

6,2646

6,2315

6,1988

6,1664

1,1468

1,1403

1,1338

1,1275

1,1212

1,1150

1,1068

1,1028

1,0968

1,0908

1,0649

1,0791

1,0734

1,0677

1,0620

1,0565

1,0509

Grau

API

(3/3)



O grau de API permite classificar o petróleo em:

•Petróleo leve ou de base Parafínica: Possui API maior que31,1. Contém, além de alcanos, uma porcentagem de 15 a25% de cicloalcanos.•Petróleo médio ou de base Naftênica: Possui API entre 22,3e 31,1. Além de alcanos, contém também de 25 a 30% dehidrocarbonetos aromáticos.•Petróleo pesado ou de base Aromática: Possui API menorque 22,3 e é constituído, praticamente, só dehidrocarbonetos aromáticos.

O petróleo encontrado pela Petrobras no campo petrolífero deTupi (bacia de Santos) em Novembro de 2007 foi testado eclassificado como 28 API.



Classificação de acordo com os constituintes

A classificação do petróleo, de acordo com seusconstituintes, interessa desde os geoquímicos até osrefinadores. Os primeiros visam caracterizar o óleopara relacioná-lo à rocha-mãe e medir o seu grau dedegradação. Os refinadores querem saber aquantidade das diversas frações que podem serobtidas, assim como sua composição e propriedadesfísicas.



Classificação de acordo com os constituintes

Assim, os óleos parafínicos são excelentes para aprodução de querosene de aviação (QAV), diesel,lubrificantes e parafinas.Os óleos naftênicos produzem frações significativas degasolina, nafta petroquímica, QAV e lubrificantes,enquanto que os óleos aromáticos são mais indicadospara produção de gasolina, solventes e asfalto.



Classe parafínica (75% ou mais de parafinas)

Nesta classe estão os óleos leves fluidos ou de altoponto de fluidez, com densidade inferior a 0,85, teorde resinas e asfaltenos menor que 10% e viscosidadebaixa, exceto nos casos de elevado teor de n-parafinascom alto peso molecular (alto ponto de fluidez). Osaromáticos presentes são de anéis simples ou duplos eo teor de enxofre é baixo. A maior parte dos petróleosproduzidos no nordeste brasileiro é classificada comoparafínica.



Classe parafínico-naftênica (50 – 70% parafinas > 20%de naftênicos)

Os óleos desta classe são os que apresentam um teorde resinas e asfaltenos entre 5 a 15%, baixo teor deenxofre (menos de 1%), teor de naftênicos entre 25 e40%. A densidade e viscosidade apresentam valoresmaiores do que os parafínicos, mais ainda sãomoderados. A maioria dos petróleos produzidos naBacia de Campos, RJ, é deste tipo.



Classe naftênica (> 70% de naftênicos)

Nesta classe enquadra-se um número muito pequenode óleos. Apresentam baixo teor de enxofre e seoriginam da alteração bioquímica de óleos parafínicose parafínico-naftênicos. Alguns óleos da América doSul, da Rússia e do Mar do Norte pertencem a estaclasse.



Classe aromática intermediária (> 50% dehidrocarbonetos a aromáticos)

Compreende óleos freqüentemente pesados, contendo de 10 a30% de asfaltenos e resinas e teor de enxofre acima de 1%. O teorde monoaromáticos é baixo e em contrapartida o teor de tiofeos edibenzotiofenose elevado. A densidade usualmente é maior que0,85.

Alguns óleos do Oriente Médio (Árabia Saudita, Catar, Kuwait,Iraque, Síria e Turquia), África Ocidental, Venezuela, Califórnia eMediterrâneo (Sicília, Espanha e Grécia) são desta classe.



Classe aromático-naftênica (> 35% de naftênicos)

Óleos deste grupo sofreram processo inicial debiodegradação, no qual foram removidas as parafinas.Eles são derivados dos óleos parafínicos e parafínico-naftênicos, podendo conter mais de 25% de resinas easfaltenos, e o teor de enxofre entre 0,4 e 1%. Algunsóleos da África Ocidental são deste tipo.



Classe aromático-asfáltica (> 35% de asfaltenos eresinas)

Estes óleos são oriundos de um processo de biodegradaçãoavançada em que ocorreria a reunião de monocicloalcenos eoxidação. Podem também nela se enquadrar alguns poucosóleos verdadeiramente aromáticos não degradados daVenezuela e África Ocidental. Entretanto, ela compreendeprincipalmente óleos pesados e viscosos, resultantes daalteração dos óleos aromáticos intermediários.Desta forma, o teor de asfaltenos varia de 1 a 9% em casosextremos. Nesta classe encontram-se os óleos do Canadáocidental, Venezuela e sul da França.



De um modo geral temos que:

1. Petróleos pesados têm baixo grau API;2. Petróleos leves têm alto grau API;3. Quanto mais alto o grau API de um petróleo maior

o seu valor de mercado.



5- Noções de Geologia do Petróleo


O petróleo tem origem a partir de matéria orgânicadepositada junto com os sedimentos nas baciassedimentares – rocha geradora.

O Brasil possui 29 bacias sedimentares, das quaisatualmente oito são produtoras de petróleo(Solimões, Potiguar, Sergipe/Alagoas, Camamu-Almada, Espírito Santo, Campos, Santos e Paraná).




Bacias sedimentares brasileiras.


Bacias sedimentares brasileiras “offshore”.



A matéria orgânica marinha é basicamente originadade microorganismos e algas que formam ofitoplâncton que não pode sofrer processos deoxidação.

A necessidade de condições não-oxidantes pressupõeum ambiente de deposição composto de sedimentosde baixa permeabilidade, inibidor da ação da águacirculante em seu interior.



A interação dos fatores – matéria orgânica,sedimentos e condições termoquímicas apropriadas –é fundamental para o início da cadeia de processosque leva à formação do petróleo.

A matéria orgânica proveniente de vegetais superiorestambém pode dar origem ao petróleo, todavia suapreservação torna-se mais difícil em função do meiooxidante onde vivem.



O tipo de hidrocarboneto gerado, óleo ou gás, édeterminado pela constituição da matéria orgânicaoriginal e pela intensidade do processo térmicoatuante sobre ela.

A matéria proveniente do fitoplâncton, quandosubmetida a condições térmicas adequadas, podegerar hidrocarboneto líquido. O processo atuantesobre a matéria orgânica vegetal lenhosa poderá tercomo conseqüência à geração de hidrocarbonetogasoso.



Admitindo um ambiente apropriado, após aincorporação da matéria orgânica ao sedimento dá-seaumento de carga sedimentar e de temperatura,começando, então, a se delinear o processo que passapelos seguintes estágios evolutivos:



Transformação termoquímica da matéria orgânica e a geração de petróleo – rocha geradora



Na faixa de temperaturas mais baixas, até 65°C, predominaa atividade bacteriana que provoca a reorganização celulare transforma a matéria orgânica em querogênio. Oproduto é o metano bioquímico ou biogênio. Este processoé denominado de Diagênese.


O incremento de temperatura, até 165°C, é determinanteda quebra das moléculas de querogênio e resulta emhidrocarbonetos líquidos e gás – Catagênese.


a continuação do processo, avançando até 210°C, propiciaa quebra das moléculas de hidrocarbonetos líquidos e asua transformação em gás leve – Metagênese.


Ultrapassando essa fase, a combinação do incremento detemperatura leva à degradação do hidrocarboneto gerado,deixando como remanescente grafite, gás carbônico ealgum resíduo de gás metano – Metamorfismo.


Assim, o processo de geraçãodo petróleo como um todo éresultado da captação daenergia solar, através dafotossíntese, e a transformaçãoda matéria orgânica com acontribuição do fluxo de calororiundo do interior da Terra.



Produção de petróleo no Brasil.



Geração, migração e acumulação do petróleo

1. O petróleo inicialmente é gerado no interior darocha geradora;

2. Em seguida ocorre a migração para a rochareservatório;

3. Para que haja uma acumulação comercialmenteinteressante é necessária a presença de trapas, ouarmadilhas geológicas, para aprisionar o petróleona rocha reservatório.



Migração

O petróleo é gerado em uma “rocha geradora” e semovimenta para uma rocha onde se acumula, dita“rocha reservatório”.A explicação clássica para a migração atribui papelrelevante à fase de expulsão da água das rochasgeradoras durante o processos de compactação. Essaágua levaria consigo o petróleo.Outra explicação estaria no microfraturamento dasrochas geradoras, que facilitaria o fluxo através de ummeio de baixíssima permeabilidade, como as rochasargilosas (folhelhos).



Migração

Ao processo de expulsão do petróleo da rochageradora dá-se o nome de migração primária.Ao percurso ao longo de uma rocha porosa epermeável até ser interceptado e contido por umaarmadilha geológica dá-se o nome de migraçãosecundária.A não-contenção do petróleo em sua migraçãopermitiria seu percurso continuado em busca de zonasde menor pressão até se perder através de exsudações,oxidação e degradação bacteriana na superfície.



Rocha reservatório

O petróleo é eventualmente acumulado em uma“rocha reservatório” – figura.Esta rocha pode ter qualquer origem ou natureza, maspara se constituir em um reservatório deve apresentarespaços vazios no seu interior (porosidade), e estesespaços vazios devem estar interconectados,conferindo ao reservatório a característica depermeabilidade.



Microfotografia de uma rocha-reservatório contendo óleo.



Rocha reservatório

Podem constituir rochas-reservatório os arenitos ecalcarenitos, e todas as rochas sedimentaresessencialmente dotadas de porosidade intergranularque sejam permeáveis.Algumas rochas, como os folhelhos e algunscarbonatos, são normalmente porosas porémimpermeáveis. Estas rochas podem formarreservatórios quando se encontram naturalmentefraturadas.



Rocha reservatório

A porosidade depende da forma, da arrumação e davariação de tamanho dos grãos, além do grau decimentação da rocha.Chama-se porosidade absoluta a razão entre ovolume de todos os poros, interconectados ou não, eo volume total da rocha.A porosidade efetiva é a razão entre o volume dosporos interconectados e o volume total da rocha.A porosidade pode ser medida a partir de perfiselétricos executados nos poços ou de ensaios delaboratórios em amostras de rocha.



Rocha selante

Atendidas as condições de geração, migração ereservatório, para que se dê a acumulação dopetróleo, existe a necessidade de que alguma barreirase interponha no seu caminho. Essa barreira éproduzida pela rocha selante, cuja característicaprincipal é sua baixa permeabilidade.Além da impermeabilidade, a rocha selante deve serdotada de plasticidade – para manter sua condiçãomesmo após ser submetida a esforços determinantesde deformação.Ex: Folhelhos e Evaporitos (sal).



As partículas de argila dificultam a migração – rocha selante contém partículas pequenas.


Aprisionamento do petróleo


Convencionalmente, as armadilhas são classificadas em estruturais, estratigráficas, mistas ou combinadas - na prática não é simples a individualização.

Armadilhas estruturais –detêm as maiores quantidades de óleo –enquadram-se as dobras e as falhas.


Armadilha estrutural (compressão horizontal)



Aprisionamento do petróleo

O modelo de aprisionamento com base no sistema defalhas é aplicado com sucesso nas baciassedimentares brasileiras, principalmente as bacias dorecôncavo e nas bacias costeiras.

As armadilhas estratigráficas não têm relação diretacom os esforços atuantes nas bacias sedimentares -figura.



Armadilha estratigráfica (compressão vertical).



Filme - formação de reservatório



Bibliografia:

Thomas, J. E., “Fundamentos de Engenharia doPetróleo”, editora Interciência, 2ª edição, Rio deJaneiro, 2004.

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