La industria petrolera venezolana es una de las más grandes del mundo y es la principal fuente de ingresos económicos de nuestro país. La explotación del petróleo ha impulsado el desarrollo industrial y tecnológico y en la actualidad genera un número importante de empleos directos e indirectos.
viernes, 17 de junio de 2011
Clasificación de las distintas clases de petróleo
La industria petrolera clasifica el petróleo crudo según su lugar de origen (p.e. "West Texas Intermediate" o "Brent") y también en base a su densidad o gravedad API (ligero, medio, pesado, extrapesado); los refinadores también lo clasifican como "crudo dulce", que significa que contiene relativamente poco azufre, o "ácido", que contiene mayores cantidades de azufre y, por lo tanto, se necesitarán más operaciones de refinamiento para cumplir las especificaciones actuales de los productos refinados.
Clasificación del petróleo según su gravedad API
Relacionándolo con su gravedad API el American Petroleum Institute clasifica el petróleo en "liviano", "mediano", "pesado" y "extrapesado":1
- Crudo liviano o ligero: tiene gravedades API mayores a 31,1 °API
- Crudo medio o mediano: tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1 °API.
- Crudo pesado: tiene gravedades API entre 10 y 22,3 °API.
- Crudo extrapesado: gravedades API menores a 10 °API.
· El petróleo liviano es muy fluido y de color claro. Es el tipo de crudo más usado en la industria petrolera para la obtención de gasolina y otros subproductos.
· El petróleo mediano posee características intermedias entre el liviano y el pesado.
· Los petróleos pesado y extra pesado son poco fluidos, es decir, muy espesos, y de color negro.
Según la predominación de uno de los compuestos característicos, se pueden clasificar los petróleos en:
- crudos parafínicos, presentan una proporción elevada de hidrocarburos tipo CnH n+ particularmente parafinas y ceras naturales (Pennsylvania, Libia);
- crudos nafténicos, con una cantidad más grande de naftenos,hidrocarburos de la serie anulares o cíclicos (Venezuela);
-crudos aromáticos, en los que se encuentran hidrocarburos bencénicos Cn H (Borneo);
-crudos sulfurosos, que contienen sulfuro de hidrógeno y mercaptanos formados por la fijación de azufre sobre un hidrocarburo (Oriente Medio);
-crudos particulares, como los crudos bituminosos, que son los crudos de muy bajo contenido en azufre, y los crudos polucionados por ácidos, metales (vanadio, níquel, arsénico), sales, agua salada, etc.
Por otro lado, algunos hidrocarburos raros o ausentes en el petróleo bruto son sintetizados por cracking o por hidrogenación y se encuentran en los productos petrolíferos después del refino y en petroquímica; tales son las olefinas o hidrocarburos etilénicos Cn H con doble enlace entre los átomos de carbono, los hidrocarburos aromáticos o el acetileno.
Para dilucidar la naturaleza compleja del petróleo crudo y sus derivados, se han tenido que poner a punto procedimientos que permiten determinar la composición y las características físico-químicas de los diferentes productos, después estudiar su comportamiento, primero por ensayos de simulación en laboratorio, después en el curso de su utilización real ulterior. En particular métodos de análisis muy rigurosos se han desarrollado y normalizado, primero en Estados Unidos, después en el mundo entero, para asegurar que la calidad de los derivados del petróleo está definida de manera incontestable antes de ser entregados para su consumo.
Localización del petróleo.
El petroleo se encuentra a grandes profundidades del subsuelo marino o terrestre en zonas de acumulación natural, llamadas yacimientos petrolíferos. El petróleo se acumula en las rocas sedimentarias, ya que estas son permeables, es decir, permiten su paso. Si el petróleo se mueve en el subsuelo y no encuentra rocas impermeables puede impedir el desplazamiento subterráneo del petróleo, por lo que este queda atrapado en una trampa petrolífera.
Explotación del petróleo.
Las etapas de la explotación del petróleo son:
· La exploración: se inicia con la localización de las trampas de petróleo; para ello se usan diversas técnicas, como fotografías aéreas, gravimetría, magnetometría y sismografía.
· La perforación: es el proceso en el que se perfora la corteza terrestre hasta donde está almacenado el petróleo. Esto se logra mediante un sistema rotatorio que dispone de un tubo de perforación y una herramienta cortante llamada barrena.
· La producción: es el proceso de obtención del petróleo, ya sea por flujo natural, o por un proceso de extracción mecánica con un equipo de bombeo o balancín.
· El transporte: el petróleo es distribuido por grandes tubos oleoductos hasta las refinerías; también es transportado a otros países por barcos, llamados tanqueros.
· La refinación: en este proceso el petróleo se separa según sus propiedades físicas y se obtienen derivados, como gasolina, gas natural, gasoil, querosén, entre otros.
Proceso de extracción.
El petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento. Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entre otras.
Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen diferentes productos, entre otros: propano, butano, gasolina, keroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Todos estos productos, de baja solubilidad, se obtienen en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de fraccionamiento.
Debido a la importancia fundamental para la industria manufacturera y el transporte, el incremento del precio del petróleo puede ser responsable de grandes variaciones en las economías locales y provoca un fuerte impacto en la economía global.
Prospección
La prospección de las acumulaciones de petróleo debe iniciarse por la búsqueda de una roca cuya formación se haya realizado en un medio propicio, es decir, sedimentada en un fondo de bahía o en medio marino o lagunar profundo, y en un ambiente químico reductor. Dicha roca debe ser suficientemente porosa como para almacenar una cantidad rentable de líquido, y tener una permeabilidad que permita su circulación. El tercer requisito es la localización de trampas que hayan permitido la concentración de petróleo en puntos determinados de la roca, (anticlinales, fallas, acuñamientos, etc.) y mantengan unas condiciones hidrodinámicas propias. También se requieren tiempo y espacio suficientes para la formación de la roca madre, de la roca almacén y de las trampas.
Los procedimientos de investigación se inician con el estudio de la bibliografía y cartografía reciente del sector; se sigue luego por estudios de geología de superficie, sondeos, análisis de los tejidos de sondeo, y estudios magnéticos, gravimétricos y sísmicos.
Los métodos magnéticos registran las distorsiones del campo terrestre debidas a las variaciones de susceptibilidad magnética y del magnetismo permanente de las rocas. La prospección magnetométrica aérea permite detectar con rapidez las anomalías importantes de la estructura del zócalo en áreas muy extensas; se realiza mediante un aparato sujeto al avión, que se orienta automáticamente según el vector del campo magnético terrestre y mide su intensidad total. Así se detectan anomalías magnéticas de carácter local, que están a menudo relacionadas con accidentes del zócalo; otras veces sirven para determinar el espesor de las sedimentarias (puesto que estas no son, por lo general, magnéticas), y delimitar así la cuenca sedimentaria antes de iniciar los sondeos.
Los métodos gravimétricos miden las fluctuaciones del campo de gravedad terrestre. Se utilizan especialmente para la localización de domos de sal, con frecuencia relacionados con el petróleo. Ello se debe a que la sal tiene una densidad mucho menor que otros tipos de sedimentos, y las acumulaciones salinas se señalan con un mínimo gravimétrico.
Los métodos sísmicos se basan en la creación de un campo artificial de ondas sísmicas mediante cargas explosivas; dichas ondas se propagan según la elasticidad de las capas y son recogidas, tras reflejarse o refractarse, por unos detectores situados en la superficie.
Estos métodos facilitan una información más precisa que los anteriores sobre las anomalías de estructura; pero, de todos modos, el sondeo de reconocimiento sigue siendo de gran importancia en la prospección, a pesar de su elevado coste.
La perforación
Por más perfeccionados que sean los métodos de prospección geofísica, el único medio de estar absolutamente seguro de la existencia de un yacimiento de petróleo o de gas es utilizando el método del sondeo.
El método más utilizado es la perforación rotatoria o trepanación con circulación de barro:
La herramienta está fijada al final de una serie de tuberías que se hacen girar lentamente por medio de potentes motores Diesel situados en la superficie, al lado del "derrick". Este último, que confiere su silueta característica al pozo de perforación, es un mástil o estructura piramidal que permite subir y retirar una a una las tuberías de los pozos a fin de recambiar la punta trepanadora usada y llevar a la superficie una muestra de la roca perforada.
La producción
Cuando la perforación ha alcanzado la zona petrolífera, se procede a la puesta en servicio del pozo, operación delicada si se quiere evitar la erupción y a veces incendio. Se distinguen, pues, dos periodos en la explotación de un yacimiento:
-La recuperación primaria:
Al principio, por el efecto de la presión, el petróleo sube por sí mismo a la superficie: la emanación se debe al drenaje por gravedad o al remplazamiento del aceite sea por una subida del agua bajo presión (water-drive), sea por la expansión del gas disuelto (depletion-drive), o incluso por la dilatación del gas comprimido que sobrenada el aceite (gas capdrive) o una combinación de estos mecanismos. Por consiguiente, la presión natural que tiene tendencia a bajar con rapidez se intenta restablecer por medio de una inyección de gas comprimido 8gas-lift) antes de redisolverle en el bombeo con bombas de balancín (cabeza de caballo) cuyo lento movimiento alternativo es transmitido por un juego de tubos al pistón situado en el fondo del pozo. Llegado a la superficie, el petróleo bruto pasa a una estación de "limpiado", donde se le extrae primero el metano y los gases licuados (estabilización), electrostática y por fin el sulfuro de hidrógeno de desgasificación a contracorriente (stripping).
Para luchar contra el colmatado progresivo de los poros de la roca petrolífera y restablecer la actividad del yacimiento, es necesario "estimular" periódicamente los pozos por acidificación (inyección de ácido clorhídrico), por torpedeo (perforación con la ayuda de balas tiradas con un fusil especial cuyos explosivos descienden a la altura de la formación o por fracturación hidráulica (potentes bombas de superficie hasta la ruptura brutal de la roca colmatada).
-La recuperación secundaria:
Los métodos procedentes, no permiten, por sí solos, llevar a la superficie más que el 20% aproximadamente del petróleo contenido en el yacimiento; de aquí viene la idea de extraer una gran parte del 80% restante gracias a uno de los artífices siguientes:
- El drenaje con agua (water-drive) por inyección de agua por debajo o alrededor del petróleo;
-Reinyección del gas (gas-drive) por encima o atrás del petróleo;
-Drenaje con agua caliente o con vapor, más costoso, pero permite recuperar el 90% del yacimiento.
Producción Mundial de Petróleo (en millones de toneladas):
AÑO PRODUCCIÓN.
1870 0´8 1963 1.303
1880 4´1 1965 1.505
1890 10´1 1967 1.761
1900 20´3 1970 2.278
1910 31 1974 2.785
1920 93´7 1976 2.843
1930 191´8 1977 2.971
1940 292´4 1978 3.024
1948 467´1 1979 3.114
1956 839´6 1980 2.979
1960 1.045´2 1981 2.776
La explotación petrolera en Venezuela.
Se inicio a comienzos del siglo XX. Introdujo grandes cambios en el orden económico (sustitución de la agricultura por la actividad petrolera), social (surgimiento de la clase obrera) y cultural (introducción de costumbres foráneas).
El refinado de petróleo
El petróleo es una mezcla de productos que para poder ser utilizado en las diferentes industrias y en los motores de combustión debe sufrir una serie de tratamientos diversos. Muy a menudo la calidad de un Petróleo crudo depende en gran medida de su origen. En función de dicho origen sus características varían: color, viscosidad, contenido. Por ello, el crudo a pie de pozo no puede ser utilizado tal cual.
Se hace, por tanto, indispensable la utilización de diferentes procesos de tratamiento y transformación para la obtención del mayor número de productos de alto valor comercial. El conjunto de estos tratamientos constituyen el proceso de refino de petróleo o refinación del petróleo.
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