La etimologia de la palabra petroleo, petro=roca y oleum=aceite, gramaticalmente significa aceite de roca. Si este aceite se analiza para verificar su constitucion quimica-organica, por contener el elemento carbono (C) en sus moleculas, se encontrara una extensa variedad de compuestos formados con el hidrogeno (H) denominados hidrocarburos.
Los hidrocarburos son gaseosos, liquidos, semisolidos y solidos, como aparecen en sitios de la superficie terrestre, o gaseosos y liquidos en las formaciones geologicas en el subsuelo. Bien conocidos son los depositos
de asfalto ubicados en la isla de Trinidad
y el lago venezolano de asfalto de Guanoco,
en el estado Sucre. A las emanaciones
petroliferas las llamaron los egipcios mumiya
(arabe), es decir, betun para embalsamar. Los
persas le decian mum, lo que identifico a la
palabra momia con el asfalto o betun.
Los indios precolombinos mexicanos
las llamaban chapapoteras. Los colonos
de los hoy Estados Unidos las denominaron
seepages. Los incas copey. Aqui en Venezuela,
mene, que dio origen posteriormente a
nombres de campos petroleros como Mene
Grande, en el estado Zulia, y Mene Mauroa,
en el estado Falcon.
Puede decirse que, en mayor o
menor escala, en muy variados sitios de la
Tierra existen emanaciones o rezumaderos que
atrajeron la atencion de los exploradores en
busca de posibles acumulaciones petroliferas
comerciales.
Teorias inorganicas
Segun estas teorias, el petroleo se
forma por reacciones netamente quimicas, es
decir, sin la intervencion de agentes vegetales
y/o animales.
La teoria del carburo
Se fundamento en experimentos de
laboratorio mediante los cuales carburos de
calcio, hierro y varios otros elementos en la
presencia del agua producian hidrocarburos.
Se presumia que la existencia subterranea
de grandes cantidades de calcio, hierro,
aluminio y otros elementos producirian
carburos a grandes profundidades al entrar en
contacto con el agua caliente, y que a traves de
las grietas de la tierra los compuestos de hidrocarburos
asi formados llegaban a la superficie
en forma de gas y/o liquido.
Esta teoria tuvo, o tiene, sus mas
acendrados defensores entre los quimicos pero
no es aceptada por la gran mayoria de los
geologos.
La teoria a base de carbonato de calcio, sulfato de
calcio y agua caliente
Algunos investigadores propusieron
esta teoria apoyados en la idea de que los dos
compuestos Ca CO3 y Ca SO4 . 2 (H2O), de
gran abundancia y asociacion en la naturaleza,
eran capaces de producir los constituyentes del
petroleo en la presencia de agua caliente. Por
medio de esta teoria no se pudo explicar convincentemente
el proceso quimico propuesto.
Teorias organicas
Las teorias organicas se basan en la
participacion de residuos vegetales o de animales
en el proceso quimico bacteriano o de
descomposicion.Hay cientificos que proponen que la
formacion del petroleo es de origen animal y
otros que su origen es vegetal. Sin embargo, se
ha concluido que puede ser uno u otro o
quizas los dos combinados
.La teoria vegetal
Bajo esta clasificacion aparecen varias
fuentes que se indican como contribuyentes
a la formacion del petroleo. La inmensa
abundancia de algas y otras plantas marinas en
la costas, mares y oceanos representa suficiente
material para formar petroleo si se procesan
adecuadamente.
Ademas, partiendo de la formacion
del carbon, se ha concebido que las plantas
terrestres son tan abundantes en las bahias
cerradas, lagunas y pantanos, que tienen todos
los ingredientes para transformarse en petroleo,
bajo condiciones adecuadas de deposicion
y enterramiento de sus restos, a presion y temperatura
durante el tiempo geologico necesario.
Aunque la mayoria de los depositos petroliferos
se encuentran en estratos marinos, tambien
hay depositos que se forman en sedimentos
acumulados en aguas salobres.
Tambien han sido consideradas las
plantas diatomeas como fuente del origen y
formacion del petroleo. Estas son algas unicelulares
que viven en el mar, en agua dulce o
en tierra humeda en cantidades asombrosas.
Su abundante presencia en muchos estratos lutiticos
bituminosos de las edades geologicas
sugiere que estos organismos microscopicos
tienen parte en el origen del petroleo.
La teoria del carbon
Por experimentos de laboratorio se
ha determinado que por destilacion de tipos
de carbon lignitico y bituminoso se obtienen
hidrocarburos equivalentes a los componentes
del petroleo. De estos experimentos se ha formulado
la idea de que resultados similares se
obtienen en la naturaleza cuando grandes volumenes
de carbon son sometidos a presiones
y temperaturas adecuadas.
Esta teoria tiene un buen grado de
validez si se considera que en muchos campos
petroliferos del mundo existen estratos de carbon. Sin embargo, nada tajante puede establecerse
de estas observaciones
Ejercicio hecho en clase: Si una lutita contiene 2 % de materia
organica y 5 % de esa materia, se transforma
en petroleo; entonces el porcentaje convertido
es igual a: 0,02 x 0,05 = 0,001 o una milesima
parte (1/1.000).
Si se considera un bloque de sedimentos
de una hectarea de extension y un metro
de espesor, el volumen es de 10.000 m3 de
sedimentos.
Si la densidad de estos sedimentos
es de 2,1 entonces el peso del bloque sera:
10.000 x 2,1 x 1.000 = 21.000.000 kilosPero como el peso del bloque esta
representado por 1/1.000 partes de petroleo,
entonces el bloque tiene 21.000 kilos de petroleo.
Si ese petroleo (por ejemplo, tipo
Boscan) pesa 0,86 kilos por litro, equivalente a
un petroleo de 11,4 °API, entonces el bloque
contiene:
21.000 / 0,86 = 24.418,6 litros (24,4186 m3)
Extendiendo este ejemplo a mayores
dimensiones, como si fuese una concesion por la que existe interes comercial, y sea el caso
de un area de 10.000 hectareas y 100 metros
de espesor, entonces el volumen de petroleo
contenido in situ es muy apreciable.
10.000 x 100 x 24,4186 = 24.418.600 m3
(153.585.000 barriles)
En la industria petrolera, la palabra
hidrocarburos abarca estos compuestos en
sus cuatro estados: gaseoso, liquido, semisolido
y solido. En la naturaleza hay acumulaciones
que son puro gas. El gas puede ser seco o humedo,
segun la impregnacion de hidrocarburos
liquidos que contenga. En estado liquido
se presentan los petroleos livianos, medianos y
pesados. Sin embargo, algunos petroleos pesados
y extrapesados son liquidos o semiliquidos
en el yacimiento, debido a la temperatura. Estos
petroleos tienden a ser semisolidos, o sea
de muy poca fluidez o alta viscosidad en la
superficie
Caracteristicas fisicas y quimicas del petroleo
Todos los petroleos: livianos, medianos,
pesados y extrapesados, generalmente llamados
crudos en la jerga diaria petrolera, tienen
caracteristicas y propiedades fisicas y quimicas
que a la vista sirven para distinguir y apreciar
unos de otros. Otras caracteristicas tienen que
ser determinadas por analisis de laboratorio. Color
Generalmente se piensa que todos
los crudos son de color negro, lo cual ha dado
origen a cierta sinonimia y calificativos: “oro
negro”, “mas negro que petroleo crudo”. Sin
embargo, por transmision de la luz, los crudos
pueden tener color amarillo palido, tonos de
rojo y marron hasta llegar a negro. Por reflexion
de la luz pueden aparecer verdes, amarillos
con tonos de azul, rojo, marron o negro.
Los crudos pesados y extrapesados son negros
casi en su totalidad. Crudos con altisimo contenido
de cera son livianos y de color amarillo;
por la noche al bajar bastante la temperatura
tienden a solidificarse notablemente y durante
el dia, cuando arrecia el sol, muestran cierto
hervor en el tanque. El crudo mas liviano o
condensado llega a tener un color blanquecino,
lechoso y a veces se usa en el campo como
gasolina cruda.
Olor
El olor de los crudos es aromatico
como el de la gasolina, del querosen u otros derivados.
Si el crudo contiene azufre tiene un
olor fuerte y hasta repugnante, como huevo podrido.
Si contiene sulfuro de hidrogeno, los vapores
son irritantes, toxicos y hasta mortiferos.
Para atestiguar la buena o rancia calidad
de los crudos es comun en la industria
designarlos como dulces o agrios. Esta clasificacion
tiene un significado determinante entre
petroleros vendedores y compradores de crudos
porque inmediatamente enfoca ciertas caracteristicas
fundamentales del tipo de petroleo
objeto de posible negociacion.
Densidad
Los crudos pueden pesar menos que
el agua (livianos y medianos) o tanto o mas que
el agua (pesados y extrapesados). De alli que la
densidad pueda tener un valor de 0,75 a 1,1.
Estos dos rangos equivalen a 57,2 y -3 °API.
La densidad, la gravedad especifica
o los grados API (API es la abreviatura de
American Petroleum Institute) denotan la
relacion correspondiente de peso especifico y
de fluidez de los crudos con respecto al agua.
La industria petrolera internacional adopto hace
ya mas de setenta anos la formula elaborada
por el API el 4 de mayo de 1922.
Sabor
El sabor de un crudo es una propiedad
que se torna importante cuando el contenido
de sal es bastante alto. Esta circunstancia
requiere que el crudo sea tratado adecuadamente
en las instalaciones de produccion del
campo para ajustarle la sal al minimo (gramos
por metro cubico) aceptable por compradores
y las refinerias.
Indice de refraccionMedido con un refractometro, los hidrocarburos
acusan valores de 1,39 a 1,49. Se
define como la relacion de la velocidad de la
luz al pasar de uno a otro cuerpo.
Coeficiente de expansion
Varia ente 0,00036 y 0,00096. (Temperatura,
°C por volumen).
Punto de ebullicion
No es constante. Debido a sus constituyentes
varia algo menos que la temperatura
atmosferica hasta la temperatura igual o por
encima de 300 °C.
Punto de congelacion
Varia desde 15,5 °C hasta la temperatura
de -45 °C. Depende de las propiedades
y caracteristicas de cada crudo o derivado.
Este factor es de importancia al considerar el
transporte de los hidrocarburos y las estaciones,
principalmente el invierno y las tierras
gelidas.
Punto de deflagracion
Varia desde -12 °C hasta 110 °C. Reaccion
vigorosa que produce calor acompanado
de llamas y/o chispas.
Punto de quema
Varia desde 2 °C hasta 155 °C.
Poder calorifico
Puede ser entre 8.500 a 11.350
calorias/gramo. En BTU/libra puede ser de
15.350 a 22.000. (BTU es la Unidad Termica
Britanica).
Calor especifico
Varia entre 0,40 y 0,52. El promedio
de la mayoria de los crudos es de 0,45. Es la
relacion de la cantidad de calor requerida para
elevar su temperatura un grado respecto a la
requerida para elevar un grado la temperatura
de igual volumen o masa de agua.
Viscosidad
La viscosidad es una de las caracteristicas
mas importantes de los hidrocarburos
en los aspectos operacionales de produccion,
transporte, refinacion y petroquimica. La viscosidad,
que indica la resistencia que opone el
crudo al flujo interno, se obtiene por varios
metodos y se le designa por varios valores de
medicion. El poise o centipoise (0,01 poise)
se define como la fuerza requerida en dinas
para mover un plano de un centimetro cuadrado
de area, sobre otro de igual area y separado
un centimetro de distancia entre si y con el
espacio relleno del liquido investigado, para
obtener un desplazamiento de un centimetro
en un segundo.
La viscosidad de los crudos en el
yacimiento puede tener 0,2 hasta mas de 1.000
centipoise. |
