Petrleo Noes gerais

- O que petrleo?

O petrleo uma mistura de ocorrncia natural, consistindo predominantemente de hidrocarbonetos e derivados orgnicos, como por exemplo: sulfurados, nitrogenados e oxigenados. encontrado em bacias sedimentares e pode ser removido da terra no estado lquido. O petrleo que extrado do campo de produo chamado de leo cru, ou seja, possui em sua composio hidrocarbonetos e contaminantes. Dependendo da rocha-reservatrio de onde foi extrado, seu aspecto e constituio podem variar, por isso existem petrleos marrons, amarelados, verdes e pretos.

O primeiro poo industrializado de petrleo a ser perfurado foi na Pensilvnia, em 1859. O primeiro derivado a ser comercializado foi o querosene, com aplicao voltada para iluminao. Tal fato influenciou no crescimento econmico dos EUA, uma vez que investiu em um segmento que era precrio na poca, mas essencial, dando o primeiro passo para a grande potencia que atualmente.

- Origem do petrleo

O petrleo formado a partir da deposio de matria orgnica juntamente com os sedimentos de baixa permeabilidade submetidos a alta presso e temperatura. Geralmente a matria orgnica originada de microrganismos e algas que formam o fitoplncton, pode ser de vegetais superiores, mas mais raro.

Existem elementos essenciais para o aprisionamento do petrleo, por isso podem existir bacias sedimentares com rocha fonte sem petrleo caso no houvesse armadilha para armazen-lo. Estas armadilhas so conhecidas como trapa sncrona estruturas geolgicas que permitem a acumulao de leo e gs. A armadilha ideal deve apresentar:

a) Rocha fonte: onde gerado o petrleo b) Rocha reservatrio: formao que ocorre aps a produo de petrleo nos poros de

rochas sedimentares. c) Migrao: condies favorveis para a migrao do petrleo das rochas fonte para as

rochas reservatrio (permeabilidade das rochas). d) Selante: evita a fuga do petrleo para a superfcie.

- Ocorrncia

O Brasil possui 29 bacias sedimentares, mas como abordado anteriormente, no h garantia de que todas elas iro possui petrleo. A grande maioria das bacias produtoras de hidrocarbonetos do brasil encontram-se na zona costeira, principalmente no sudeste, e em alto mar os principais campos de produo esto localizados na bacia de campos (RJ). O mercado de petrleo encontra-se extremamente centralizado nas mos de uma empresa, a Petrobrs. Por mais que existam outras, possvel visualizar claramente que as maiores reas

de concesso no brasil esto nas mos da Petrobrs aparecem poucas no mapa, apenas um pouco mais predominante em santos, espirito santo e campos.

A regio mais produtor de petrleo no brasil a sudeste, sendo o RJ responsvel por 82,5% da produo, SP apenas 0,1% e ES 6,4%. Desta regio, somente ES possui produo em terra, mas mesmo assim uma pequena parcela de sua produo. A amazonas representa 1,8% da produo e o nico estado com produo exclusiva em terra. Os estados do RN, alagoas Sergipe e bahia possuem maior produo em terra, mas de modo geral, 90,8% do petrleo do brasil produzido de forma off-shore e somente 9,2% on-shore.

- Campo de petrleo e gs natural

Campo de petrleo a rea delimitada produtora de petrleo e/ou gs natural, quando esta rea martima, chama-se explorao off-shore, quando em terra, chama-se on-shore. O petrleo, quando tem sua sedimentao a 70C liquido, mas quando em 120C ocorre a formao do gs natural. Mesmo o lquido, apresenta uma certa viscosidade, visto que possui densidade prxima de 0,9 g/cm.

Sempre ter a formao de gs e leo, por isso h a classificao de dois tipos diferentes de gs natural: o associado e o no associado. Em campos produtores de petrleo, o intuito adquirir petrleo, mas uma parcela de gs associada adquirida. J em campos produtores de gs natural, obtem-se o chamado gs no associado, j que a perfurao foi realizada com este intuito.

- Evoluo da produo, importao e consumo de petrleo

Somente na decade de 80 que iniciaram-se as exploraes martimas no brasil, aumentando consideravelmente a produo de petrleo. Claramente neste perodo possvel notar o inicio da crescente queda do petrleo importado, chegando a atingir em 2009 1950 mil barris produzidos e 1806 mil barris refinados. Este evento muito importante, pois mesmo com uma alta produo de petrleo, o brasil teve que manter a importao de petrleo, pois as refinarias daqui no so adequadas para o tipo de petrleo que produzido (no leve), ou seja, no tem como trata-los para sua posterior utilizao.

Em 2006 o brasil atingiu a autossuficincia em termos de volume, pois uma margem muito prxima daquela que produz e consome, mas no necessariamente todo o volume consumido de petrleo nacional por causa da qualidade. Em 2009, o volume importado pelo brasil era de 393 mil bbl/dia, mas em compensao, exportou 525 mil bbl/dia de petrleo pesado. Falando mundialmente, a nigeria quem mais importa, sendo responsvel por quase 50% do volume total, seguida por arabia saudita, argelia, libia, iraque e nigeria. J em questo de exportao, a principal a santa lcia com 29% e os EUA com 16%, depois a china com 14%.

O conceito de reserva de petrleo exclusivamente econmico, pois definido como o volume que se pode extrair, economicamente / comercialmente, de uma jazida, pelos mtodos de recuperao e produo conhecidos, sob condies econmicas e regulamentares vigentes na poca da avaliao. Por tanto, o nmero de reservas podem crescer e muito com o decorrer do tempo. As maiores reservas no mundo, em bilhes de barris, encontram-se na arabia saudita (264,3), seguida pelo ira (137,5) e iraque (115). Os EUA encontram-se em 11, china em 13, brasil em 17 (12,2), por ultimo encontra-se Azerbaijo, em 20 (7).

Observando-se 3 decadas consecutivas (1989, 1999 e 2009), possvel notar o declnio de posse das reservas mundiais do oriente mdio, passando de 65% para 56%. Tal queda resultado do crescente aumento no numero de reservas da amrica do sul e central, saindo de 7% para 15%.

Os maiores consumidores de petrleo so a europa, asia e amrica do norte, principalmente os EUA e China.

Caso sejam mantidas as mesmas taxas de produo de petrleo, o mundo poder ter petrleo por 50 anos. Isoladamente, o oriente mdio teria por mais de 80 anos e a asia menos de 20 anos. O brasil possui uma reserva de 14 trilhoes de barris e consome 2 milhoes por dia, caso no fosse produzido mais nenhum petrleo e a taxa de consumo fosse mantida, o brasil poderia se sustentar por 7000 dias (20 anos).

- Constituintes do petrleo

Em sua grande parte constitudo por carbono (83%-87%) e hidrognio (11%-14%), seguido por 0,06 ate 8% de enxofre, o que determina sua qualidade. Existem outros compostos, como nitrognio, oxignio e metais, mas so em propores bem menores, quase que insignificantes. De modo geral, constitudo de hidrocarbonetos alifticos, aromticos e olefinas e de no hidrocarbonetos, que so as resinas, contaminantes orgnicos e alfaltenos.

- Classificao do petrleo

O petrleo pode ser classificado de 3 formas, quanto: a composio, densidade e teor de enxofre.

a) Composio:

I parafnico: composto com predominncia de cadeias abertas, sejam elas lineares ou ramificadas.

Derivados: QAV, diesel, lubrificantes, parafinas, gasolina.

Caractersticas: combusto limpa, facilidade na ignio, constncia da viscosidade e facilidade de cristalizao.

II naftnicos: compostos com predominncia de cadeias fechadas.

Derivados: nafta petroqumica, gasolina, QAV, diesel e lubrificantes.

Caracteristicas: compromisso entre a qualidade e quantidade do derivado.

III aromticos: compostos com predominncia de cadeias aromticas.

Derivados: gasolina, solventes, asfaltos e coque.

Caracteristicas: tima resistncia detonao, solubilizao de substancias, agregados moleculares e elevado contedo de carbono.

Em geral, o parafnico melhor por ser mais leve, o que o leva a render mais, mas a melhor opo ser escolhida dependendo do seu uso. No brasil predomina-se o naftenico.

b) Densidade:

Os derivados do petrleo possuem uma variao de densidade muito baixa, mas que no deixa de ser significativa, influenciando diretamente na escolha do produto a ser adquirido. A fim de aumentar o leque de comparao, criou-se a escala API, pois desta forma facilitou-se a comparao de petrleos diferentes compreendidos em uma faixa prxima de densidade, no sendo mais necessrio olhar a quarta casa decimal para diferenci-los, por exemplo. O grau API uma escala arbitrria que mede a densidade dos lquidos derivados do petrleo e utilizada para medir a densidade relativa de lquidos, onde quando mais densidade o leo tiver, menor ser o seu grau API.

c) Teor de enxofre:

A concentrao mdia de enxofre de 0,65% em massa, mas quando o petrleo apresenta um teor menor do que 1% considerado como de baixo teor deste elemento (BTE), e quando apresentar teor maior do que 1% considerado como de alto teor deste elemento (ATE).

Obs.: os petrleos mais pesados tendem a ter maior teor de enxofre.

- Derivados do petrleo

Atualmente, 85% do petrleo produzido utilizado para queima, ou seja, com fins energticos/combustvel. Como exemplo de utilizao, podem ser citados:

- Com fins energticos: combustvel domestico (GLP), combustvel para transporte (gasolina, diese, bunker, qav), combustvel industrial (oc, diesel, glp, coque), combustvel para termeltricas (diesel, oc).

- com fins no energticos: nafta petroqumica (plstico, borracha, fibra...), solventes, parafinas, lubrificantes e graxas, asfalto, coque.

Em ordem de importncia: diesel, gasoline, glp, querosene, gnv, bunker.

Obs: quanto maior o numero de carbono, mais energtico ele e consequentemente rende mais!

No Brasil, a maior produo energtica de: diesel, gasolina, leo combustvel, glp, qav, querosene. E a maior produo sem fim energtico de nafta. Este derivado a primeira verso liquida do petrleo que destila entre 100 e 200C.

- Qualidade do petrleo:

Quanto maior a frao de diesel +nafta + querosene + GC + GLP, maior a qualidade do petrleo, pois a predominncia de gasleo e RV significa que um petrleo pesado, logo ser usado somente para asfalto, plstico...

Cada petrleo possui uma curva caracterstica de destilao, podendo ser denominada de identidade. Tal dado decorrente do fato de que um determinado petrleo possui em sua composio um certo numero de cada substancia, e cada derivado possui um ponto de ebulio especfico. Sendo assim, todo petrleo de mesma origem apresentar a mesma tendncia ao ser destilado.

Um petrleo pode fluir mais facilmente que outro, pois tem o que chamamos de alto ponto de fluidez. Esta caracterstica est relacionada com a menor temperatura na qual uma substancia ainda flui, sendo um indicativo de parafinicidade da substancia. Geralmente, maiores teores de hidrocarbonetos parafnicos conduzem a maiores valores de ponto de fluidez. Existem dois tipos, APF (alto ponto de fluidez), que quando possui ponto de fluidez superior a temperatura ambiente e, BPF, quando possui ponto de fluidez inferior a temperatura ambiente. Esta caracterstica do petrleo que ir definir os critrios de transferncia em oleodutos.

- Contaminantes do petrleo

O petrleo cru pode possuir uma serie de contaminantes, como: compostos de enxofre, nitrognio, oxignio, resinas e asfaltenos, metais e inorgnicos (agua, sais e sedimentos). A presena destes contaminantes em elevada concentrao pode levar a gravas consequncias, como: corroso qumica, reduo da eficincia dos catalisadores na refinaria, poluio ambiental, e por isso importante o seu tratamento para retirada dos contaminantes.

a) Compostos nitrogenados: envenenamento de catalisadores, colorao aos derivados do petrleo e se degradam formando depsitos ao serem aquecidos.

b) Compostos oxigenados (petrleo mais pesados): responsvel pela acidez, corrosividade e colorao, odor, fenol, formao de gomas das fraes do petrleo.

- Noes bsicas de explorao e produo de petrleo

Para adquirir petrleo necessrio que seja realizada uma srie de etapas: explorao, perfurao, avaliao, cimentao e completao.

a) Prospeco: para fazer a perfurao tem que se fazer o que chamamos de prospeco. Esta a etapa em que se determina os locais mais favorveis ao acumulo de petrleo, ou seja, quando nos perguntamos: onde vou encontrar petrleo? O que indica onde tem mais chances? Para tanto, existem mtodos que direcionam essa busca: I Mtodo geolgico: pode ser aerofotogrametria (cobertura aerofotografica executada para fins de mapeamento, onde uma aeronave equipada com cmeras fotogrficas mtricas percorrer o territrio fotografando-o verticalmente) ou geologia de superfcie (mapeamento de rochas que afloram na superfcie, reconhecendo e delimitando bacias sedimentares, com isso podendo identificar algumas estruturas capazes de acumular hidrocarbonetos). II Mtodo geofsico: pode ser gravimtrico (permite a estimativa da espessura de sedimentos em uma bacia sedimentar, presena de rochas com densidades anmalas como as rochas gneas e os domos de sal, e prever a existncia de altos e baixos

estruturais pela distribuio lateral desigual de densidades em subsuperficie), magnetomtrico (tem como objetivo medir pequenas variaes na intensidade do campo magntico terrestre, consequncia da distribuio irregular de rochas magnetizadas em superfcie) e ssmica (formao de modelos de dados que depois de processados e organizados retenham informaes relevantes a respeito da geologia da regio onde foram adquiridos. Para tanto, gera-se uma onda ssmica que se propaga atravs da terra, e ao atingir a interface entre duas rochas de caractersticas diferentes, parte da energia incidente da onda refletida e retorna a superfcie, onde pode ser captada por sensores). III Mtodo qumico: pode ser amostra de calha ou rocha testemunho. Nenhum mtodo at aqui apresentado apresenta 100% de certeza, mas alguns podem ser melhores que os outros, como o caso do mtodo ssmico. Em contrapartida, este um mtodo extremamente caro, enquanto que o gravimtrico e magnetomtrico so bem mais baratos. Esta etapa da inicio ao chamado poo pioneiro, pois ir permitir a aquisio de informaes geolgicas e geofsicas, o que ir determinar se aquela regio predisposta ao acumulo ou no de petrleo. Neste poo realizado o estudo do solo, onde so obtidas informaes do local, da rocha, como porosidade e permeabilidade. Posteriormente consegue orientar a construo do poo de explorao de forma mais adequada.

b) Perfurao: feita atravs de uma sonda rotacional no qual possui diversos furos para injeo do fluido de perfurao. Este fluido tem como principais funes levar o cascalho produzido para cima, resfriar a broca, lubrificar, dar estabilidade. a etapa mais arriscada, pois onde deve-se tomar a deciso de explorao, mesmo sabendo da probabilidade 5:1.

c) Cimentao d) Completao: inclui atividades como descer o tubo de perfurao, colocar rvore de

natal (vlvulas), injeo de gua, medidores de vazo/ instrumentao geral (sensores), interligaes e plataformas de produo...

- Produo

A plataforma de produo construda aps a plataforma de explorao. Nela feito o processamento primrio do petrleo (decantador trifsico).

- Tipos de plataformas:

a) Fixa: rasa

b) Semi-submersvel (SS): ela boia

c) FSPO: igual a SS, mas tem reas de estoque, no precisando de muito navio para receber a produo.

- Tipos de navios:

a) crude: petrleo bruto

b) clean products: produto claro- vale mais que petrleo.

c) dirty products: produto escuro vale menos que petrleo.