APOSTILA-EXPLORAÇÃO-REFINO-E-PRODUÇÃO-DE-PETRÓLEO-2

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SUMÁRIO 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 3 
1 ORIGEM DO PETRÓLEO .............................................................................. 4 
2 COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES .............................................................. 7 
2.1 Hidrocarbonetos ............................................................................................. 8 
2.1.1 Série dos Parafínicos ...................................................................................... 8 
2.1.2 Série dos Isoparafínicos ................................................................................. 8 
2.1.3 Série dos Olefínicos ........................................................................................ 9 
2.1.4 Série dos Naftênicos ..................................................................................... 10 
2.1.5 Série dos aromáticos ou benzênicos ............................................................ 11 
3 EXPLORAÇÃO ............................................................................................ 12 
3.1 Técnicas de exploração ................................................................................ 13 
3.2 Métodos potenciais ....................................................................................... 15 
3.3 Métodos eletromagnéticos ............................................................................ 16 
3.4 Perfilagem geofísica ..................................................................................... 17 
3.5 Métodos sísmicos ......................................................................................... 18 
3.6 Estudos geológicos e geofísicos no Brasil .................................................... 19 
3.6.1 Indicação e Delimitação de Blocos Exploratórios ......................................... 21 
4 PERFURAÇÃO DE POÇOS EM TERRA E NO MAR .................................. 21 
4.1 Tipos de perfuração ...................................................................................... 22 
4.1.1 Sondagem à percussão ................................................................................ 22 
4.1.2 Sondagem rotativa ........................................................................................ 22 
4.2 Processo ....................................................................................................... 23 
4.3 Tipos de poços ............................................................................................. 26 
5 REFINO ........................................................................................................ 27 
5.1 Tratamento primário ..................................................................................... 28 
5.2 Refinação ..................................................................................................... 28 
5.3 Operações de separação ............................................................................. 29 
5.4 Destilação fracionada ................................................................................... 30 
5.4.1 Etapas de da destilação ............................................................................... 31 
 
5.5 Craqueamento do petróleo ........................................................................... 34 
5.6 Hidrocraqueamento versus hidrotratamento ................................................. 34 
5.7 Craqueamento catalítico ............................................................................... 35 
6 PRODUÇÃO ................................................................................................. 36 
6.1 Estruturas de produção ................................................................................ 38 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................ 41 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Prezado (a) aluno (a), 
 
O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante 
ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um 
aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma 
pergunta, para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é 
que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a 
resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas 
poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em 
tempo hábil. 
Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa 
disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das 
avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora 
que lhe convier para isso. 
A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser 
seguida e prazos definidos para as atividades. 
 
Bons estudos! 
 
4 
 
1 ORIGEM DO PETRÓLEO 
Conforme Godoi (2022), são muitas as teorias quanto à origem do petróleo, 
entre elas, temos cientistas como Dmitri Mendeleev (1834-1907), que defende a ideia 
de que a origem do petróleo seria puramente inorgânica, sendo os hidrocarbonetos 
originados na hidrólise dos carburetos de alumínio, cálcio, etc., que através da 
pressão e do aquecimento, teriam polimerizado, o que resultou na mistura dos 
hidrocarbonetos que constituem o petróleo. 
Ainda segundo o autor, o petróleo contém outros compostos, que são 
nitrogenados, pressupondo a presença de vegetais e fósseis, indo em contramão a 
teoria levantada. 
Atualmente ainda não se sabe ao certo a origem do petróleo, mas conforme 
Godoi (2022), pesquisadores consideram a teoria orgânica, admitindo ainda que, no 
passado, a parte superior dos mares fechados era oxigenada, possibilitando a 
formação da vida, porém, o fundo dos marem seria isolado e com ausência de 
correntes e de oxigênio, sendo impróprio para vida aeróbia. 
Entende-se que a superfície era composta preferencialmente por plânctons, um 
conjunto formado por zoo plânctons e fitoplânctons, que, são constituídos por um 
complexo de algas, flagelados, foraminíferos, radiolários, larvas e crustáceos, entre 
outros pequenos seres, que vivem em suspensão na água e são passivamente 
arrastados pela maré. Seus restos mortais se acumulam no fundo do oceano, sem 
aeração, ocasionando a decomposição incompleta, formando um caldo grosso e rico 
em proteínas. 
As proteínas contidas nesses caldos, eram ricas em enxofre e em 
consequência da decomposição, existia uma grande liberação de gás sulfídrico. Um 
gás tóxico e impróprio para manutenção da vida. Então, essa lama putrefata, é 
considerada a fase inicial da formação do petróleo, nomeado de sapropel. Constituído 
também dos demais componentes de rochas argilosas, que se depositaram 
simultaneamente, originando à rocha matriz, da qual se formam os produtos que 
originam o petróleo (GODOI, 2022). 
A maioria das formações petrolíferas ocorrem em sedimentos arenosos, 
levantando outra hipótese de sua origem, sendo que esses sedimentos são admitem 
a formação do sapropel. Assim, foi levantada a possibilidade do petróleo te migrado 
 
5 
 
até o local em que foi encontrado, sendo falado sobre uma rocha matriz, a qual o 
petróleo foi gerado e uma rocha reservadora, a qual o petróleo foi encontrado. 
Com a segunda hipótese, aceita-se a definição de que o petróleo tem sua 
origem na decomposição de matéria orgânica, resultante de restos de animais e 
plantas, rochas sedimentares, conchas e outros materiais orgânicos, que ao longo de 
milhares de anos, tem sofrido decomposição e, mediante a ação de bactérias e a ação 
química ativadas pela pressão e temperatura excessivas, acabam por se transformar 
em hidrocarbonetos (GODOI, 2022). 
Além da matéria orgânica, as rochas sedimentares também participam 
efetivamente do processo de origem do petróleo, visto que o acúmulode fragmentos 
e outros detritos orgânicos encontrados em um ambiente com pouca permeabilidade, 
a circulação de água é inibida, reduzindo a quantidade de oxigênio, criando as 
condições necessárias para formação do petróleo, motivo pelo qual essas rochas 
sedimentares são denominadas rochas geradoras ou rochas matrizes. 
 As rochas reservatórias são consideradas uma armadilha geológica para o 
petróleo, por migrar da rocha geradora para rocha reservatória. Seu fluxo continua no 
interior da rocha, até que seja contido por uma estrutura geológica em uma rocha 
selante, ou seja, uma rocha impermeável, onde petróleo fica confinado. 
 A migração que ocorre do petróleo entre as rochas, segundo Godoi (2022), é 
um assunto muito discutido entre geólogos, e o que se acredita é que a rocha geradora 
expulsa o petróleo, talvez pelo micro fraturamento, ocasionado pela alta pressão e 
pela compactação existente nas rochas. Para que o óleo e o gás se acumulem, é 
preciso que tenha uma proteção de rochas impermeáveis, que impedem o 
escapamento. 
 Para que as jazidas sejam formadas, é preciso existir quatro condições básicas: 
• Rochas matrizes; 
• Rochas reservatórios; 
• Capas impermeáveis; e 
• Alçapões. 
Essas jazidas são encontradas nas regiões que possuem subsolo constituído 
por grande parte de rochas chamadas de bacias sedimentares, que deve ter ocorrido 
um mínimo de movimentação para a formação dos alçapões. Além dessa 
 
6 
 
movimentação, é necessário ter condições propícias para formação de 
hidrocarbonetos, como pressão, temperaturas brandas e prolongadas, além da ação 
químicas, pois altas temperaturas provocam a destilação do petróleo. 
Além da primeira migração que o petróleo realiza, existe uma segunda 
migração, esta ocorre na rocha reservatória, onde ocorre a separação de gás, petróleo 
e água salgada, devido à diferença de densidades. Ambos os componentes ocupam 
espaços vazios de rochas porosas e por isso é incorreto dizer “lençol de petróleo”, 
visto que, o petróleo não se apresenta sob a forma de um lago subterrâneo, mas sim, 
impregnado em rochas porosas, anticlinais, também podendo ser encontrado em 
falhas, as armadilhas estratigráficas. 
A Figura 1, apresenta a ilustração da formação geológica, mostrando a forma 
que o petróleo é armazenado nas rochas. Nesta ilustração, é possível observar a 
formação de um bolsão de gás e, logo abaixo, se encontra o reservatório de petróleo. 
Figura 1 - Rocha reservatório. 
 
Fonte: Godoi, 2022. 
Conforme Gauto (2016), quando o petróleo é obtido em estado líquido, direto 
do subsolo, este é chamado de óleo bruto, se for de cor preta e consistência pegajosa, 
mas, se for de cor clara e volátil, se evaporando com facilidade, este é chamado de 
condensado. Quando está em seu estado sólido, é chamado de asfalto. Já em estado 
 
7 
 
semissólido, é chamado de betume, e em seu estado gasoso, é considerado gás 
natural, podendo este ser associado ao óleo, ou não. 
2 COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES 
Segundo a American Society for Testing and Materials - ASTM (2011, apud 
GAUTO, 2016), o petróleo é uma mistura natural de hidrocarbonetos, com alguns 
contaminantes, como enxofre, nitrogênio, oxigênio, metais e outros elementos. 
 Conforme Godoi (2022), devido ao petróleo se originar dos fósseis de animais 
mortos, plantas, rochas, conchas calcárias, entre outros, sua composição é uma 
mistura complexa de hidrocarbonetos, os quais constituem centenas de substâncias 
formadas por cadeias pequenas, como o gás metano, ou moléculas longas, como o 
asfalto. 
Entre sua composição, segundo Gauto (2016) e Godoi (2022), consta, 83 a 
87% de átomos de carbono e de 11 a 15% de átomos de hidrogênio, além de 
heteroátomos, que podem constar até 5% de nitrogênio, até 6% de enxofre, e em torno 
de 3,5% de oxigênio, além disso, de acordo com análises químicas elementares, 
foram detectadas pequenas quantidades de organometálicos. 
Apenas de que a composição elementar média sofrer poucas variações, 
conforme Gauto (2016), as propriedades físicas dos diferentes tipos de óleo, variam 
muito, dependendo do tamanho e do tipo de hidrocarboneto presente. Por exemplo, 
moléculas com pequeno número de carbonos apresentam-se na forma de gases, que 
conforme passam por aumento de massa molecular, em função do número de 
carbonos, seu estado físico é alterado, passando de gás, a líquido, em condições 
normais de temperatura e pressão. 
No final do capítulo anterior, foi apresentado os diferentes estados que o 
petróleo pode se apresentar e suas diferentes nomenclaturas. Godoi (2022), ressalta 
que as variações visuais do óleo se original das rochas que lhe deram origem, por 
isso, são encontrados óleos de cores escuras, densos, viscosos e com pouco gás, já 
outros, podem ser claros, com baixa densidade e viscosidade e alto índice de gás. 
 
8 
 
2.1 Hidrocarbonetos 
A composição do petróleo é basicamente uma mistura de hidrocarbonetos de 
cadeia aberta e cadeia fechada. Segundo Godoi (2022), os hidrocarbonetos de cadeia 
aberta são conhecidos como parafínicos, já os de cadeia fechada, se destacam os da 
classe naftênica e aromáticos, o último é representado pelo benzeno. 
2.1.1 Série dos Parafínicos 
Os hidrocarbonetos de cadeia aberta, parafínicos, possuem essa 
nomenclatura, pois, são substâncias de pouca afinidade ou reatividade, a maioria 
entre eles, são compostos por cadeias longas, com fórmula geral CnH2n+2, sendo “n”, 
o número de carbonos. 
A maioria das frações petrolíferas, possuem a presença dos hidrocarbonetos 
de cadeia aberta, linear e com simples ligações. Entre elas, predomina a gasolina 
automotiva, a qual pode apresentar até 33 átomos de carbono com baixa octanagem. 
A característica dessa classe de petróleo, são os óleos leves e fluidos que apresentam 
baixa viscosidade. 
Entre os produtos obtidos através do petróleo parafínico, temos, a querosene 
de alta qualidade, óleo diesel com boas características de combustão e óleos 
lubrificantes de alta viscosidade, alta estabilidade química e alto ponto de fluidez. 
Temos como exemplo, o pentano e o heptano, suas fórmulas moleculares são 
indicadas a seguir. 
 
2.1.2 Série dos Isoparafínicos 
Quando há a quebra catalítica das cadeias maiores, por reações de alquilação 
e isomerização, se obtém os hidrocarbonetos, os quais compreendem a classe de 
hidrocarbonetos de cadeia aberta, saturada e ramificada. Suas frações, apresentam 
alto índice de octanagem. Alguns exemplos destes hidrocarbonetos são, o 2-
 
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metilpentano, o 3-metilpentano e o 2,3 dimetilpentano. Na Figura 2, está a 
apresentação das estruturas moleculares destes hidrocarbonetos. 
Figura 2 - Estruturas moleculares do 2-metilpentano, 3-metilpentano e 2,3-
dimetilpentano 
 
Fonte: Godoi, 2022. 
A fórmula geral das isoparafinas é semelhante das parafinas, CnH2n-2. Ambas 
possuem em sua composição hidrocarbonetos estáveis, visto que apresentam 
estruturas moleculares com ligações simples e cadeias longas, conferindo a esses 
compostos uma grande estabilidade e baixa reatividade química. 
 
2.1.3 Série dos Olefínicos 
Formada por hidrocarbonetos insaturados, com ligação dupla, de cadeia 
aberta, sua fórmula geral é, CnH2n. Pelo fato de apresentarem ligação dupla, conforme 
Godoi (2022), são hidrocarbonetos menos estáveis e mais reativos em comparação 
com as parafinas e as isoparafinas. 
As olefinas apresentam ainda propriedades antidetonantes melhores do que as 
das parafinas e inferiores às dos hidrocarbonetos aromáticos. Esses compostos são 
encontrados em pequenas quantidades no óleo bruto, obtidos pelo craqueamento 
 
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catalítico, que produções frações menores. Temos como exemplos de olefínicos, o 
heza-1-eno e o 6-metil-6-hepta-2-eno. Suas estruturas são apresentadas na Figura 3. 
Figura 3 - Estruturas moleculares do heza-1-eno e o 6-metil-6-hepta-2-eno. 
 
Fonte: Godoi, 2022. 
Uma característica particularda série de olefinas, em comparação com os 
hidrocarbonetos que já foram apresentados anteriormente, é que estas apresentam 
grande atividade química, que podem polimeriza-se e até oxidar-se, formando as 
gomas. Para que estas sejam estabilizadas, conforme Godoi (2022), é preciso 
adicionar antioxidantes, como o 2,6-ditercbutil-4-metifenol, e dos desativadores de 
íons de metais, como o Fe (II), o Fe (III) e o Cu (II), que possuem ação catalítica 
reduzida. 
2.1.4 Série dos Naftênicos 
Composta por hidrocarbonetos de cadeia fechada com ligações simples, sua 
fórmula geral é CnH2n. É considerada a segunda série mais abundante, presente na 
maioria dos óleos crus, encontrados principalmente, em gasóleos e óleos lubrificantes, 
e em produtos residuais de todos os tipos de petróleo. 
Com a classe naftênica, é possível a produção de gasolina com alta 
octanagem, óleos lubrificantes de baixo residual de carbono e, com o resíduo da 
refinação, o asfalto. 
Entre os compostos que pertencem a esta classe, temos o metilciclopentano, 
ciclohexano e metilciclohexano, na Figura 4, estão apresentadas suas estruturas 
moleculares. 
 
 
11 
 
Figura 4 - Estruturas do metilciclopentano, ciclohexano e metilciclohexano. 
 
Fonte: Godoi, 2022. 
2.1.5 Série dos aromáticos ou benzênicos 
 São compostos que apresentam ligações duplas e simples, alternadas em 
decorrência da presença de pares de elétrons deslocalizados. As mudanças de 
posição das ligações, formam os anéis aromáticos, além disso, garantem a 
estabilidade química dessas estruturas. A fórmula geral dos aromáticos é, CnH2n-6. 
Na maioria dos óleos é constatado a presença dos hidrocarbonetos aromáticos, 
com destaque aos óleos crus. Conforme Godoi (2022), este é considerado um tipo de 
petróleo raro, produzindo solvente de excelente qualidade e gasolina de boa qualidade 
antidetonante, porém não é utilizado para a produção de óleos lubrificantes. Os 
principais compostos dessa série são o Benzeno, Tolueno, o-xileno, m-xileno, p-
xileno, entre outros. As estruturas moleculares dos compostos mencionados, estão 
apresentadas na Figura 5. 
Figura 5 - Estruturas de benzeno, tolueno, o-xileno, m-xileno e p-xileno. 
 
Fonte: Godoi, 2022. 
 
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3 EXPLORAÇÃO 
Conforme Farah (2012), a atividade de exploração é dispendiosa. Seus 
resultados demandam mais tempo para aparecerem, pois é necessário realizar um 
levantamento de dados, com estudos sísmicos, além de analisar dados da região 
onde é verificado a possível localização de uma bacia sedimentar com acúmulo de 
petróleo. 
Gauto (2016), acrescenta que, o processo de investigação das jazidas, solicita 
a utilização de diversas técnicas de exploração, que indicam a melhor localização para 
realizar a perfuração do poço descobridor. 
Para obter êxito com a fase de investigação, é necessário ter conhecimento 
geológico e principalmente, ter os dados geofísicos da região em análise. Mediante a 
descoberta de uma bacia, se percorre um longo caminho até que seja implantado um 
plano de desenvolvimento com poços produtores e injetores, que visam a drenagem 
da estrutura. Para este processo, é necessário: 
• testes de produção em poços descobridores e delimitadores da 
estrutura; 
• estudos envolvendo a construção de modelos de comportamento de 
reservatório; e 
• cálculos de avaliação econômica que perduram desde a fase de 
desenvolvimento da produção até o gerenciamento do campo ao longo 
da sua vida útil. 
As bacias sedimentares onde são realizadas as explorações, são constituídas 
de grandes depressões na crosta continental, formadas por processos geológicos ao 
decorrer de milhões de anos. Outro processo em que é realizado com lentidão, é o 
preenchimento das bacias por rochas sedimentares, ao decorrer deste tempo, 
diferentes ambientes de deposição dessas rochas podem ocorrer. Com isso, uma 
mesma bacia apresenta rochas com diferentes características, compondo uma 
heterogeneidade essencial para existência dos hidrocarbonetos nas bacias. 
 
13 
 
3.1 Técnicas de exploração 
Conforme mencionado, são realizadas pesquisas para descoberta de 
acumulações de óleo e gás, entre os diversos métodos utilizados, esse processo de 
pesquisa é feito com a junção de métodos geofísicos e a análise de dados geográficos 
e geológicos da área em estudo. Para realização das análises, dados são adquiridos, 
os quais podem ser em terra, ar ou mar, essa coleta de dados, conforme Gauto (2016), 
é chamada de campanha de aquisição de dados. 
Os dados a serem coletados depende do ambiente que as campanhas estão 
sendo realizadas. Vão ter ambientes onde são necessários obter mais dados do que 
em outros. Um exemplo da necessidade de obter dados adicionais, é a necessidade 
de informações sobre regimes de correntes oceânicas em aquisições de dados 
marinhos ou de informações sobre ruído ambiental em aquisições terrestres. 
As informações geográficas são relacionadas com o ambiente de aquisição. 
Alguns tópicos precisam ser estudados previamente antes da aquisição de dados, 
sendo estes tópicos: 
• topografia; 
• vegetação; 
• solo; 
• sazonalidade de chuvas; 
• correntes oceânicas; e 
• infraestrutura da região. 
Quando mais conhecimento se tem acerca destes tópicos, maiores são as 
chances de se obter dados com maior precisão. 
 O levantamento geológico é importante, pois conforme Gauto (2016), as 
ocorrências de petróleo incidem em determinados tipos de estruturas geológicas e a 
busca por novas ocorrências, basicamente, se concentra na busca por regiões com 
condições similares as conhecidas. A Tabela 1, está apresentado diferentes maneiras 
de obter dados geológicos. 
 
 
 
 
14 
 
Tabela 1 Formas de obtenção de dados 
Perfuração de poços Através da descrição das amostradas 
coletas nas camadas perfuradas, se 
obtém informações diretas sobre as 
formações de interesse. 
Mapeamento geológico Através deste mapeamento, se obtém 
informações quanto aos tipos de rocha, 
as estruturas e os processos atuantes, 
que indicam o contexto tectônico da 
área. 
Levantamento estratégico Com a análise de plugs retirados de 
poços ou de amostras de afloramentos, 
obtém-se informações de alta resolução 
sobre o ambiente de deposição das 
rochas. 
Fonte: Adaptado de Gauto, 2016. 
Ao determinar a área de interesse, são realizados diversos levantamentos 
geofísicos de dados, com o intuito de estender o conhecimento das formações em 
profundidade. 
Conforme dicionário da língua portuguesa, geofísica compreende o “estudo da 
estrutura do globo terrestre e de suas evoluções” (DICIO, DICIONÁRIO, 2023). No 
meio petrolífero, Gauto (2016) esclarece que a geofísica utiliza a medição de 
propriedades físicas, em superfície, para obter estimativas sobre a distribuição dessas 
variáveis em subsuperfície. 
Uma diferença entre a geofísica e a geologia, é a geofísica ser considerada um 
método indireto. São realizadas medidas em superfície, das quais se obtém 
informações sobre as propriedades das camadas em análise. Este fato confere 
algumas características intrínsecas a alguns métodos geofísicos, como a ambiguidade 
e a não estabilidade. 
Essa ambiguidade acontece na impossibilidade de determinar completamente 
a distribuição das propriedades causadora de uma anomalia geofísica, ou seja, se é 
possível determinar o tipo do material, não é possível determinar sua geometria e vice-
versa. Essa é uma característica dos métodos geofísicos potenciais. 
 
15 
 
A dificuldade para determinação precisa de uma solução para o problema onde 
o ruído está presente nos dados, é a representação da instabilidade. Infelizmente, o 
ruído das medições está presente em praticamente todas as aquisições de dados. Na 
realidade, não é possível extinguir esse ruído, mas é possível atenuá-lo. 
Quando o alvo a ser analisado resulta na distribuição anômala de propriedades, 
conforme Gauto (2016), é indicado a aplicação de técnicasgeofísicas. Normalmente 
essas técnicas são aplicadas em jazidas de bens minerais, são corpos “estranhos” 
envoltos por rochas encaixadas de diferente natureza. 
Entre as principais técnicas usadas na exploração de hidrocarbonetos, estão: 
• os métodos potenciais; 
• os métodos eletromagnéticos (EMs); 
• a perfilagem geofísica; e 
• os métodos sísmicos. 
Os métodos sísmicos são os mais utilizados na exploração. Como já 
mencionado, são diversos os métodos geofísicos, como os métodos elétricos, 
radiométricos e os geotérmicos, mas são métodos que não possuem aplicação 
destaca para exploração de petróleo. 
3.2 Métodos potenciais 
São métodos com aplicados em destaque na identificação de bacias 
sedimentares, em que é de extrema importância a determinação da profundidade do 
embasamento cristalino e, consequentemente, a espessura do pacote sedimentar. Os 
métodos potenciais são representados pela gravimetria e pela magnetometria. 
A gravimetria é responsável pelo registro do efeito gravitacional das rochas 
presentes, para estimar suas densidades. Através de aparelhos com alta sensibilidade 
são realizadas medições, estes equipamentos são chamados de gravímetros, eles 
registram os dados com precisão superior a 1 mGal, que corresponde à 10-3 cm/s². 
Em consequência da abundância de minerais mais leves, como Si, Al, Mg e O, 
as rochas sedimentares, geralmente apresentam densidades relativamente baixas, 
em comparação às rochas ígneas metamórficas, seu sinal gravimétrico é mais fraco 
 
16 
 
em relação a elas. Isso gera uma assinatura gravimétrica diferenciada para as rochas 
sedimentares, o que faz da gravimetria um excelente método para sua identificação. 
 Conforme Gauto (2016), o método magnetométrico, também chamado de 
magnético, é outro método potencial, pois utiliza a resposta magnética dos minerais 
presentes na rocha, para o fornecimento da distribuição de susceptibilidade magnética 
da área em estudo. A quantidade de material magnético em uma rocha é seu 
magnetismo, este material é representado, basicamente, por óxidos minerais, 
magnetita e pirrotita. 
As rochas sedimentares apresentam uma resposta magnética muito graça, 
comparando com os efeitos que as rochas metamórficas podem produzir, e 
principalmente as ígneas. Essas rochas são consideradas não magnéticas, a menos 
que tenham concentrações incomuns de magnetismo como um corpo intruso. Assim, 
o método magnetométrico, também representa um ótimo método para mapear o 
registro sedimentar de uma bacia. 
3.3 Métodos eletromagnéticos 
Dentre os métodos EMs, o método magnetotelúrico (MT) e o método 
eletromagnético com fonte controlada (CSEM). Estes métodos utilizam de campos 
elétricos e magnéticos para estimulação da distribuição de resistividades da superfície 
terrestre. 
O método CSEM, utiliza como fonte um dipolo que emite um sinal 
eletromagnético de baixa frequência. A energia é atenuada em sedimentos que são 
condutivos, enquanto se propaga mais em camadas resistivas de rochas, como as do 
embasamento cristalino. O método MT utiliza a energia eletromagnética naturalmente 
incidente na superfície terrestre. A fonte é atribuída às interações do vento solar com 
a magnetosfera terrestre e possuem frequências extremamente baixas, na casa de 
10-3 Hz. 
Ambos os métodos citados acima, podem ser aplicados na terra ou no mar, 
mesmo possuindo resolução inferior à sísmica, eles apresentam resolução 
considerável, superior aos métodos potenciais. As características intrínsecas da 
aplicação de cada um dos métodos EMs, faz com que o CSEM tenha uma 
 
17 
 
sensibilidade maior para a identificação de camadas mais finas, enquanto o MT é 
excelente para o mapeamento de estruturas regionais. 
Conforme Gauto (2016), o fato dos métodos EMs poderem indicar com 
facilidade fortes contrastes de resistividade elétrica, é uma de suas melhores 
aplicações, tornando os métodos CSEM e o MT, aplicações adequadas para o 
imageamento de áreas onde o método sísmico apresenta problemas de resolução, 
como regiões sob o basalto, carbonatos e sal. 
3.4 Perfilagem geofísica 
Corresponde a perfuração de um poço, enquanto uma sonda desce pela 
perfuração, são registradas informações sobre as formações atravessadas pela 
emissão dos sinais elétricos, que incidem nas paredes das camadas. Os dados que 
são registrados, podem ser de natureza, elétrica, acústica, radioativa, mecânica, 
térmica, entre outras, dependendo do tipo de propriedade petrofísica a se investigar. 
Os métodos petrofísicos, em especial a perfilagem geofísica, geram dados de 
alta confiabilidade, assim, exceto se o registro dos dados apresente algum problema, 
estes métodos apresentam as informações mais confiáveis sobre as camadas de 
interesse. A taxa de amostragem dos métodos de perfilagem, normalmente, varia em 
torno de poucos centímetros, proporcionando uma excelente resolução. 
O uso da perfilagem é comum no dia a dia de um projeto de interpretação de 
dados. Podemos mencionar exemplos como a perfilagem acústica, que apresenta os 
tempos de trânsito das ondas nas camadas, e a perfilagem de densidade. Com estes 
dados, é construído um sismograma sintético, o qual é usado para amarração sísmica, 
assim, garante a equivalência entre os eventos de um sismograma real, registrados 
em tempo, com as respectivas superfícies, em profundidade. 
Conforme Gauto (2016), os dados obtidos na perfilagem, apresentam 
característica in situ das rochas e podem auxiliar na identificação da presença de óleo 
nas formações. 
 
18 
 
3.5 Métodos sísmicos 
Estes métodos integram diversos métodos, que usam a propagação de ondas 
acústicas e/ou elásticas para inferir determinadas características sobre camadas da 
subsuperfície. Essas características abrangem amplitude, impedância acústica ou 
elástica, velocidade, entre outras. 
Dentre todos os métodos sísmicos, os mais usados são o método de reflexão 
e o método de refração. Mas quando é preciso obter informações adicionais sobre as 
camadas de interesse, técnicas especiais podem ser usadas, como a tomografia 
sísmica, a sísmica de poço e a sísmica 4D. 
Nestes métodos, a energia incidente é estabelecida por uma fonte controlada 
que varia conforme o ambiente de aquisição. Em terra, é comum o uso de dinamites, 
caminhões bate-estaca, marretas, percussores em queda-livre e outros. Já no mar, 
usam mais os canhões de ar, e os canhões de água, que movem grandes massas de 
água, fazendo com que a energia seja transferida para camadas de rocha no fundo 
do mar. 
Quando a energia ampliada encontra a superfície separadora entre dois meios 
com propriedades sísmicas diferentes, uma parte dessa energia reflete de volta à 
superfície. Nos casos de aquisições terrestres, essa energia é registrada por 
aparelhos chamados geofones, mas no caso de aquisições marinhas, os registros são 
realizados pelos hidrofones. Já a outra parte da energia, é transmitida para as 
camadas subjacentes, onde podem ser refletidas pelas camadas inferiores ou 
continuar se propagando. Em decorrência deste comportamento, os métodos 
sísmicos são separados por métodos de reflexão ou refração, conforme o tipo de 
energia usada como fonte sísmica. 
A sísmica 4D, conforme Gauto (2016), tem sido usada na caracterização de 
reservatórios. Instala-se um sistema de monitoramento, em que de tempo em tempo, 
uma nova aquisição sísmica 3D é realizada, sendo sempre similares à primeira, isso 
ocorre no objetivo de estudar a variação das propriedades sísmicas durante o intervalo 
entre os levantamentos. Assim, a quarta dimensão é o tempo entre as aquisições, o 
qual varia de 3 a 6 meses. A primeira aquisição é a aquisição base, já as demais são 
chamadas de monitores. 
 
19 
 
A variação das propriedades ao decorrer do tempo, é a representação do efeito 
da saída do óleo das estruturas. Assim, a sísmica 4D torna-se uma ótima ferramenta 
na previsão do comportamento daprodução de óleo ao decorrer do tempo. 
3.6 Estudos geológicos e geofísicos no Brasil 
 
Fonte: anp.gov.br/ 
Conforme informações divulgadas pela ANP na página do Governo do Brasil, 
as bacias sedimentares no país, passam por estudos geológicos e geofísicos, para o 
aumento de conhecimento quanto ao potencial petrolífero, além disso, com estes 
estudos se avaliam áreas com possível reserva de petróleo (ANP, 2020). 
No Brasil, chamam de “Rodadas de Licitações de Blocos para Exploração de 
Petróleo e Gás Natural”, o processo de perfuração na busca e extração do petróleo. 
Antes que a exploração de fato seja realizada, existe todo um processo burocrático 
pelo qual é necessário passar. O Plano Plurianual de Geologia e Geofísica (PPA) da 
ANP, foi responsável por investir na aquisição e na interpretação dos dados das bacias 
sedimentares. 
Conforme a ANP (2020), o PPA, foi realizado entre os anos de 2007 a 2018, 
onde foram coletados dados geológicos e geofísicos importante para o conhecimento 
geológico das bacias sedimentares brasileiras e sobre o potencial petrolífero das 
áreas estudadas. Na Figura 6 é apresentado o mapa com as informações acerca do 
PPA realizado. 
 
 
20 
 
Figura 6 - Projetos PPA realizados. 
 
Fonte: ANP, 2020. 
Os estudos se concentraram em bacias terrestres de nova fronteira, em áreas 
que ainda não haviam sido exploradas e algumas que se tinham pouquíssimo 
conhecimento. Tiveram como objetivo, a redução dos riscos exploratórios, a 
descentralização dos investimentos em exploração e produção dos hidrocarbonetos, 
a atração dos investimentos tanto do estado quanto privados, o desenvolvimento 
regional e a valorização dos ativos da União. “A Agência investiu aproximadamente 
R$ 1,3 bilhão, que resultou em um significativo acervo de novos dados sísmicos, 
gravimétricos, magnetométricos, magnetotelúricos, geoquímicos e de poços” (ANP, 
2020, documento online). 
Ao fim dos estudos, foram obtidos em torno de 650 mil km de dados 
aerogravimétricos e aeromagnetométricos, 15 mil amostras foram coletadas e 
analisadas em levantamento geoquímicos realizados em terra, 4 mil testemunhos de 
fundo oceânico, coletados e analisados, geoquímicos realizados no mar. Alcançaram 
em torno de 17 mil km lineares de dados sísmicos bidimensionais, 10 mil km² de dados 
sísmicos tridimensionais, 22 mil antigos dados sísmicos foram processados, 739 
 
21 
 
estações de dados magnetotelúricos. Foram feitos 7 estudos dos sistemas petrolíferos 
e 6 poços estratigráficos foram perfurados (ANP, 2018). 
Para visualizar todas as informações e dados coletos pelo PPA, basta buscar 
pela Resolução ANP n.º 757, de 23 de novembro de 2018, todas essas informações 
são públicas. 
3.6.1 Indicação e Delimitação de Blocos Exploratórios 
Acima foi mencionado que existe um processo burocrático para realizar a 
exploração das bacias, pois bem, essas áreas são sugeridas após os estudos, em 
uma rodada de licitações, e as seleções são feitas conforme a política energética 
nacional e conforme diretrizes específicas, criadas pelo Conselho Nacional de Política 
Energética (CNPE). 
O ato de apontar uma área para ser ofertada em uma futura licitação, é 
chamado de nominação, e pode ser realizado por pessoas jurídicas da indústria do 
petróleo e gás natural, sem qualquer distinção de constituição sob leis brasileiras ou 
estrangerias, então a ANP faz o estudo dessa possibilidade apontada (ANP, 2021). 
As empresas que possuem interesse de realizar este apontamento, precisam 
preencher um formulário da ANP, por um Sistema Eletrônico de Informações (SEI). A 
nominação de bloco exploratório, é encaminhada à Superintendência de Avaliação 
Geológica e Econômica (SAG). 
Todo o processo para indicação e delimitação dos blocos exploratórios 
ofertados em rodadas de licitação para exploração e produção do petróleo e do gás 
natural, devem estar conforme a Instrução Normativa n.º 2, de 11 de fevereiro de 2020 
(ANP, 2020). 
4 PERFURAÇÃO DE POÇOS EM TERRA E NO MAR 
Se os dados geológicos e geofísicos indicarem a presença de hidrocarbonetos, 
o próximo passo é a perfuração de um poço pioneiro, que pode confirmar ou não a 
descoberta. A perfuração de poços é uma das atividades mais complexas na indústria 
petrolífera, sendo necessárias diversas etapas, desde a sua construção até a 
finalização, para torná-lo apto para a produção de petróleo e gás. 
 
22 
 
4.1 Tipos de perfuração 
Basicamente, os tipos de perfuração existentes são: 
• sondagem à percussão; e 
• sondagem rotativa. 
4.1.1 Sondagem à percussão 
O método percussivo, também chamado de perfuração a cabo, tem sua 
utilização limitada a relativamente baixas profundidades, geralmente não superiores a 
200 m. Conforme Gauto (2016), essa sondagem é o método de perfuração mais 
antigo, iniciado na China há milhares de anos. 
O problema em se utilizar a sondagem à percussão é que, além de lento, exige 
um trabalho adicional para retirada dos fragmentos de rocha do caminho de 
perfuração. A perfuração acontece por golpes sucessivos aplicados diretamente sobre 
a rocha, por um sistema de sustentação que eleva e faz descer uma broca, 
ocasionando a sua fragmentação. 
Conforme a rocha é quebrada, vão sendo criados inúmeros fragmentos que, 
após algum tempo, representam obstáculos para a continuidade da perfuração, sendo 
necessário a retirada destes fragmentos, para isso, é dada uma pausa na sonda, 
fazendo sua retirada e então, descem uma ferramenta chamada caçamba, para 
realizar a coleta dos fragmentos de rocha, e então é dado continuidade no trabalho. 
4.1.2 Sondagem rotativa 
Neste método, a perfuração do poço é realizada através da rotação de um 
sistema, chamado coluna de perfuração, responsável por quebrar a rocha, devido à 
abrasão com a broca. Os fragmentos são levados à superfície pela injeção e 
bombeamento de fluidos de perfuração, os quais podem ser realizados à base de 
água ou óleo. Este método, conforme Gauto (2016), é o mais usado na indústria 
petrolífera por possibilitar que o cascalho seja retirado durante a perfuração do poço. 
 
23 
 
4.2 Processo 
O processo de perfuração de poços pode ser conduzido tanto na terra, quanto 
no mar, isso depende de onde a acumulação é encontrada. Em terra a operação é 
mais simples, em comparação com o mar, de acordo com Gauto (2016), quanto mais 
afastado da costa maior é o nível de complexidade da operação. 
A sonda que realiza a perfuração, é um equipamento constituído de diversas 
estruturas que trabalham em conjunto para realizar a perfuração. Dentre as estruturas, 
temos motores, mastros, brocas, bombas e outras. Todas são comandadas por 
sistemas informatizados, os quais controlam o funcionamento de cada uma delas. A 
Figura 7, traz uma representação da estrutura de uma sonda, utilizada na perfuração 
terrestre. 
Figura 7 - Estrutura de sonsa de perfuração terrestre. 
 
Fonte: Gauto, 2016. 
Para operar uma sonda, são necessárias duas equipes em trabalho conjunto, 
sendo uma equipe em campo, operando os equipamentos e outra equipe em 
escritório, certificando-se de que todos os parâmetros especificados para o poço 
 
24 
 
estejam sendo cumpridos rigorosamente. Não é admitido erros, pois um pequeno 
desvio na trajetória programada pode custar milhões de reais, podendo até levar a 
inviabilização do projeto. 
A instalação das sondas de perfuração terrestre, é realizada no local onde da 
perfuração, sendo fixas. Enquanto houver atividade, a sonda continua instalada no 
local, quando o poço encerra sua vida útil, a sonsa é desativada (GAUTO, 2016). 
Para evitar que ocorra desmoronamento, e para resfriar a broca, injeta-se um 
fluido especial na coluna, chamada de lama de perfuração. Todo o material triturado 
durante a perfuração, sobe para superfície misturado com essa lama. A análise 
desses detritos reúne a história geológica das sucessivas camadas rochosas 
atravessadas pela sonda.Conforme Gauto (2016), não são todas as perfurações resultantes na 
descoberta de petróleo. Mesmo com o grande progresso nos métodos de pesquisas, 
em média 80% dos poços pioneiros não conseguem descobertas comercialmente 
viáveis. Mediante a não descoberta do petróleo, os poços são tampados com cimento 
e abandonados. Mas, estes poços podem fornecer indicadores importantes para 
prosseguir com as pesquisas, pois possibilitam maiores conhecimentos sobre a área 
explorada. 
Existem dois tipos de sondas marinhas, as fixas e as móveis. As fixas, são de 
plataformas, instaladas em locais com baixa lâmina d’água, podendo ser temporária 
ou permanente. Já os móveis, podem ser movidas de um local para outro, 
possibilitando a operação em diferentes localidades. Essas sondas podem ser 
rebocadas, como o caso de jack-ups e barcaças, geralmente usadas em águas 
interiores, ou podem se mover independentemente, como as plataformas 
submersíveis, semissubmersíveis e os navios-sonda. Na Figura 8, temos a ilustração 
dos tipos de sondas marinhas 
. 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
Figura 8 - Tipos de plataforma para perfuração de poços. 
 
Fonte: Gauto (2016) 
Na perfuração, é preciso ter atenção, para que o poço se mantenha seguro e 
para que, posteriormente, este possa ser utilização para produção de petróleo 
posteriormente. Entre as precauções, Gauto (2016), cita o revestimento do poço e a 
cimentação. 
Geralmente, perfura-se o poço em fases, que podem variar dependendo das 
características das zonas a serem perfuradas e da profundida final prevista. Quanto 
mais profundo for o poço, mais fases terão. Cada uma das fases é concluída com a 
descida de uma colina de revestimento e sua cimentação. 
A coluna de revestimento é formada por tubos, o material destes tubos e o 
comprimento da coluna, variam conforme a pressão encontrada e as características 
da formação atravessada. Geralmente o diâmetro da coluna é menor que o trecho 
perfurado, sendo o espaço anular existente entre os tubos do revestimento e as 
paredes do poço preenchidas, completa ou parcialmente, com cimento, essa técnica 
é chamada de cimentação. 
Com a cimentação, a tubulação da coluna é fixada evitando que aconteça 
migração de fluidos das diversas zonas permeáveis atravessadas pelo poço, por 
 
26 
 
detrás do revestimento. Esse revestimento, além de evitar o desmoronamento, 
também evita a contaminação de lençóis freáticos, permitindo o retorno do fluido de 
perfuração à superfície, além de sustentar os equipamentos de segurança de cabeça 
do poço, entre outras vantagens. 
Ao atingir a profundidade final, um conjunto de serviços são realizados para 
conferir a estabilidade do poço e o tornam apto para produção segura e econômica. 
A etapa final da perfuração é a completação do poço. 
Conforme Gauto (2016), a cada 27 metros de perfuração, um novo tubo é 
encaixado, a vida útil da broca usada na extremidade do tubo é baixa, portanto, 
durante a sondagem, ela precisa ser trocada. 
4.3 Tipos de poços 
Dependendo do objetivo, os poços podem ser classificados de diversas 
maneiras, mas, basicamente, podem ser agrupados em dois grupos, exploratórios e 
de desenvolvimento. No Quadro 1 está apresentada a classificação conforme o 
objetivo. 
Quadro 1 - Classificação de poços segundo o objetivo. 
Grupo Descrição Tipo Descrição 
Poços 
exploratórios 
Compreendem os 
poços que são 
perfurados com o 
intuito de confirmar 
uma reserva ou 
avaliar a extensão 
dela. 
Poço pioneiro 
(wildcat well) 
É o primeiro poço perfurado em 
uma região em busca de 
acumulações de óleo e/ou gás. 
Poço de extensão 
 (appraisal well) 
É o poço perfurado a fim de 
delimitar uma acumulação. 
Poço estratigráfico 
(stratigraphic well) 
É o poço perfurado para 
mapear dados sobre as 
camadas geológicas presentes. 
Poço seco 
(dry well) 
É o poço que não encontra 
indícios nem de óleo nem de 
gás. 
Poços de 
desenvolvimento 
São os poços que 
são perfurados 
após a acumulação 
Poço de desenvolvimento 
(development well) 
É o poço perfurado para a 
produção de petróleo. 
 
27 
 
ter sido confirmada 
e atestada com 
economicamente 
viável. Eles têm a 
função de extrair o 
petróleo do 
reservatório para a 
superfície. 
Poço de injeção 
(injection well) 
É o poço através do qual são 
injetados fluidos como água, 
gás ou outras substâncias 
químicas, com o intuito de 
manter constante ou até elevar 
a pressão no reservatório para 
que a produção se mantenha 
estável. 
Poço de serviço 
(service well) 
É o poço realizado para efetuar 
serviços relativos à produção, 
como disposição de água 
salina, entre outros. 
Fonte: Adaptado de Gauto, 2016. 
Os poços podem ser classificados, ainda, com base em sua trajetória, podendo 
ser verticais, direcionais ou horizontais. 
5 REFINO 
Conforme Mendes et al. (2018), o refino é tão importante quanto a exploração 
e a produção, ele agrega valor à exploração e a produção. Godoi (2022) considera as 
refinarias de petróleo como a parte mais importe da indústria petrolífera, pois através 
deste processo, obtêm-se os produtos de interesse comercial. 
O refino do petróleo consiste em uma sequência de beneficiamentos pelos 
quais o óleo bruto passa para a obtenção de produtos de grande interesse 
comercial. Esses beneficiamentos englobam etapas físicas e químicas que 
visam separar as frações, as quais, posteriormente, serão convertidas em 
produtos (GODOI, 2022, p. 103). 
 O processo em si de refinação, compreende a destilação fracionada do óleo 
bruto, onde são extraídas frações mais leves com alto valor comercial. Os produtos 
extraídos do topo da torre, são mais valorizados, pois são os derivados mais nobres, 
como a gasolina e querosene, já as frações do fundo são de baixo valor agregado. 
Este é um processo sem desperdícios, conforme Godoi (2022), todos os 
produtos originados na destilação do petróleo são aproveitados conforme as 
demandas comerciais, em razão das características e propriedades desse material. 
Para chegar no processo de refino, o petróleo passa por processos de 
tratamento primários que compreendem a retirada das impurezas que podem causar 
 
28 
 
eventuais danos às linhas de produção, prejudicando o processo por inteiro. Ao 
finalizar o pré-tratamento, o petróleo passa por operações de separação, como a 
destilação atmosférica e a destilação a vácuo. 
5.1 Tratamento primário 
Este tratamento é necessário pelo fato de que, além do óleo bruto na extração, 
existem impurezas, como sedimentos de solo, partículas inorgânicas, entre outros sais 
que podem ocasionar danos de grande proporção às linhas que transportam o 
petróleo até a refinaria. 
Conforme Godoi (2022), o tratamento primário é realizado no campo de 
produção, seu objetivo é a separação de óleo, gás e água, por processos de 
decantação e desidratação. Na decantação, é realizada a separação das fases 
conforme a diferença de densidade entre elas, já na desidratação, um agente 
desemulsificante é adicionado à mistura, agregando moléculas de água, possibilitando 
a retirada do máximo de água emulsionada do óleo durante a produção. 
5.2 Refinação 
Tem como principal vantagem, sua constituição em um processamento 
excepcionalmente econômico para o tratamento do óleo cru, visando a geração de 
produtos comercializáveis. Esse processo envolve duas modificações fundamentais, 
as modificações físicas, também conhecidas como processo de separação, e as 
modificações químicas, também conhecidas como conversões. 
Conforme Godoi (2022), no passado, esse processo envolvia apenas a 
separação por destilação, realizada por operações unitárias de escoamento de fluidos, 
transferência de calor e destilação. Com o passar dos anos, foi necessário o estudo 
de aspectos de processamento de petróleo, o que motivou o desenvolvimento e 
aprimoramento destas etapas pela engenharia, o que levou a modernização e 
otimização dos processos atuais. 
O petróleobruto em si, não tem aplicação comercial, tornando necessário seu 
beneficiamento para então obter produtos utilizáveis. O refino compreende a 
 
29 
 
separação do óleo mineral no estado bruto nas frações desejadas, para que, em 
seguida, ocorra o processamento e obtenção de produtos com maior valor agregado. 
A destilação do petróleo envolve várias etapas, que variam conforme o tipo de 
petróleo a ser processado. Existem derivados produzidos na saída da primeira 
unidade, já outra parte, necessita de tratamento em outra unidade, conforme a 
especificação desejada. É comum que alguns derivados sejam alcançados a partir de 
produtos obtidos em unidades ou etapas anteriores. Quando os produtos de uma 
unidade são utilizados de base para uma nova etapa, estes são chamados de cargas 
ou correntes. 
5.3 Operações de separação 
A destilação do petróleo em si é considerada um dos processos de separação 
de misturas mais complexos que existem, envolvendo diversas etapas ou operações 
unitárias, que juntas fazem parte de um grande e intrincado processo de separação 
química. 
Entre os processos de separação, a unidade de destilação é um dos mais 
importantes, sendo composta por um forno, um calefator de óleo, uma torre de 
fracionamento, retificadores a vapor, equipamentos de troca térmica, resfriadores e 
condensadores, tambores de acúmulo na unidade, agitadores descontínuos ou 
unidades de tanque fechado de operação contínua, destinados a tratar os produtos e 
remover os compostos de enxofre e atribuir uma cor aceitável. Essa unidade dispõe, 
ainda, de tanques de homogeneização e mistura de cargas, sistema de dutos para 
recepção de óleo cru, bombas para transferência de óleos para carga e embarque dos 
produtos, tanques de estocagem do suprimento de óleo e dos produtos acabados, 
sistema de recuperação de vapor e auxiliares. 
Toda unidade de destilação também conta com uma usina para geração de 
vapor, luz e eletricidade para consumo próprio, por isso, o cálculo do 
dimensionamento das quantidades de calor, de energia e de massa consumida e 
produzida é de extrema importância em todas as etapas de produção de petróleo. 
Entre as operações unitárias presentes em um processo de destilação de 
petróleo, destacam-se os sistemas de escoamento de fluidos e transferência de calor. 
O processo de escoamento de fluidos considera as diferenças entre óleo e água, 
 
30 
 
sendo que o óleo apresenta uma grande variação de viscosidade em função da 
temperatura. 
Nos processos de transferência de calor presentes na refinaria, os 
equipamentos trocadores de calor devem ser limpos constantemente a fim de evitar 
possíveis incrustações que causam danos às linhas. Para diminuir a quantidade de 
água de resfriamento, é essencial o emprego de torres de arrefecimento com circuito 
fechado e equipamentos para o tratamento de água. 
A destilação está entre as mais importantes operações da refinaria e baseia-se 
na volatilidade. A corrente pode ser separada, por meio da destilação, em um 
componente mais volátil (mais leve) e outro menos volátil (mais pesado). Então a 
destilação será tratada detalhadamente na próxima seção. 
5.4 Destilação fracionada 
Compreende ao processo físico de separação com base em diferentes pontos 
de ebulição dos componentes de uma mistura líquida homogênea. O ponto de 
ebulição dos hidrocarbonetos amenta conforme a massa molecular aumenta. Assim, 
é possível separar compostos leves, intermediários e pesados, através da 
condensação. 
O processo operacional de uma destilaria de petróleo se inicia com o pré-
aquecimento e a dessalgação, onde a maioria da água emulsionada e os sais nela 
dissolvidos são removidos. Após a dessalgação, o óleo segue para a torre de pré-
fracionamento, em que são separados o gás combustível, o gás liquefeito de petróleo 
(GLP), e a nafta leve, que constituem as frações mais leves do petróleo. Esses 
produtos seguem para torre desbutanizadora, que retira o excesso do gás butano, em 
que são separados, pois a nafta pode ser fracionada em duas ou mais frações. 
O petróleo pré-fracionado passa por aquecimento em alta temperatura para ser 
feita a separação da nafta pesada, do querosene e dos gasóleos atmosféricos leve e 
pesados. 
Os hidrocarbonetos com alta massa molecular, são chamados de produtos de 
fundo, por exemplo, o asfalto. Os destilados mais leves, como a gasolina e o 
querosene, são chamados de produtos de topo. 
 
31 
 
Os cortes de querosene e de gasóleos atmosféricos, são retificados para o 
acerto do ponto de fulgor. O resíduo dessa torre é chamado de resíduo atmosférico 
(RAT), que segue para torre a vácuo, que opera em uma pressão subatmosférica, 
possibilitando a separação das frações mais pesadas, os gasóleos leve e pesado de 
vácuo, tendo como produto de fundo, o resíduo de vácuo. 
O aquecimento do petróleo é realizado na própria unidade de geração para a 
dessalinização, em seguida, ele é encaminhado para o pré-fracionamento. Uma parte 
vai ao forno e após esses processos, as frações pesadas vão para destilação a vácuo, 
onde se extrai o resíduo de fundo, o gasóleo pesado e o gasóleo leve. Já as frações 
mais leves são direcionadas para destilação atmosférica, onde se extrai o gasóleo 
pesado atmosférico, o gasóleo leve atmosférico, o querosene e a nafta pesada. 
Na sequência do pré-tratamento, as frações mais leves são encaminhadas para 
unidade desbutanizadora, para que o gás butano seja retirado, e obtêm-se produtos 
como o gás GLP e a nafta leve, que origina a gasolina, a nafta média e a nafta 
petroquímica, onde são obtidos inúmeros derivados. 
No processo de destilação, é importante considerar a pressão presente na 
mistura submetida. A temperatura de ebulição de um líquido, depende da pressão em 
que este é submetido. Com a redução da pressão, consequentemente, a temperatura 
de ebulição reduz. A combinação da temperatura e da pressão, possibilita a produção 
de diversos componentes do petróleo de aplicação comercial e alto valor agregado. 
5.4.1 Etapas de da destilação 
O processo de destilação é composto por várias etapas, que iniciam antes de 
o petróleo ser destinado à refinaria, envolvendo operações em unidades de produção 
distintas. 
O início da destilação do petróleo é com o bombeamento do óleo frio, auxiliado 
de trocadores de calor, onde o petróleo é progressivamente aquecido com os demais 
produtos, para então serem resfriados e partirem para outra unidade de 
processamento, em uma etapa correspondente a dessalinização, realizada por uma 
unidade dessalgadora, responsável pela remoção de sais, água e partículas sólidas 
em suspensão que podem ocasionar danos à unidade de destilação. 
 
32 
 
Ao ser dessalgado, o petróleo vai para o pré-aquecimento, onde há um 
aumento da temperatura ao máximo, possibilitando que as correntes mais quentes 
deixem o processo. Quanto mais alta for a temperatura no pré-aquecimento, menor 
será o consumo de óleo combustível nos demais processos. 
O processo de destilação atmosférica, corresponde ao processo de destilação 
fracionada, que possibilita a separação primária dos hidrocarbonetos. O petróleo 
então é aquecido e conduzido aos fornos tubulares, em que é submetido ao calor 
proveniente da queima de óleo ou gás, até que a temperada ideal para o 
fracionamento seja atingida. 
Mas, é preciso observar o limite máximo de temperatura, que conforme Godoi 
(2022), é de 370 °C, que possibilita que o petróleo seja aquecido sem que aconteça 
uma decomposição térmica. Com essa temperatura, o petróleo é vaporizado, e com 
essas condições, a carga é introduzida na torre de fracionamento. 
Os compartimentos internos na torre de fracionamento, possibilitam a 
separação do petróleo em frações, devido aos diferentes pontos de ebulição. 
Conforme esses pratos se aproximam do topo da torre, e a temperatura decresce. 
Assim, o vapor que sobe, ao entrar em contato com cada um doscompartimentos, é 
condensado gradativamente. 
Na Figura 9, é apresentado um esquema ilustrativo dos processos de refino do 
petróleo, em que é exibido a destilação atmosférica e a destilação a vácuo, também é 
possível observar as temperaturas nos respectivos pratos de destilação e os produtos 
delas obtidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
Figura 9 - Esquema do processo de refino do petróleo. 
 
Fonte: Monthé, 2009, apud Godoi, 2022. 
A destilação a vácuo, é usada na produção de óleos lubrificantes e gasóleos 
para unidades de craqueamento catalítico. O cru reduzido, é bombeado e enviado aos 
fornos da seção de vácuo, onde a temperatura é aumentada e conduzida para zona 
de flash da torre de vácuo. A pressão nessa região é por volta de 100 mmHg, 
ocasionando a vaporização de boa parte da carga. Quanto menores as pressões 
atingidas, melhoras as condições de fracionamento. As torres possuem grande 
diâmetro, uma vez que o volume ocupado por uma determinada quantidade de vapor 
é maior em pressões reduzidas. 
O resíduo da destilação a vácuo, conforme Godoi (2022), é constituída por 
hidrocarbonetos de massa molecular acima de 38 carbonos, com considerável 
quantidade de impurezas, que devem ser removidas por um processo de 
desasfaltação a propano, produzindo-se uma corrente de óleo desasfaltado mais leve 
e uma de resíduo asfáltico mais pesado. Em conjunto com o gasóleo, o óleo 
desasfaltado, serve de carga quando se deseja obter gasolina no processo de 
 
34 
 
craqueamento. De acordo com suas especificações, o resíduo de vácuo pode ser 
vendido como óleo combustível marítimo ou asfalto para rodovias. 
5.5 Craqueamento do petróleo 
O craqueamento do petróleo é uma reação que ocorre nos processos de 
conversão do petróleo, além dele, também temos a dimerização, a alquilação, a 
isomerização e a refinação química. Esses processos são utilizados visando atender 
à demanda de consumo dos derivados do petróleo, uma vez que a quantidade de 
gasolina bruta obtida através da destilação fracionada é insuficiente. 
O processo de craqueamento acontece no refino, onde os óleos combustíveis 
pesados são convertidos em produtos mais leves de alto valor comercial, como o GLP 
e a gasolina, onde a reação química é baseada na quebra das ligações carbono-
carbono da molécula do petróleo. 
Esse processo é utilizado em todas as refinarias, em decorrência da demanda 
de gasolina ser superior à de óleos combustíveis. Os produtos obtidos através do 
craqueamento do petróleo, são, essencialmente, a gasolina, os gases, o óleo 
combustível residual e o coque de petróleo. A gasolina, proveniente deste processo, 
apresenta hidrocarbonetos capazes de formar gomas, então são adicionados 
antiformadores de gomas, como o alfa, naftol e os catecóis (GODOI, 2022). 
5.6 Hidrocraqueamento versus hidrotratamento 
O hidrocraqueamento (HCC), consiste em um processo de craqueamento de 
moléculas presentes na carga de gasóleo com a ação de um catalisador em altas 
temperaturas e pressões superiores a 100 atm, na presença de grande volume de gás 
hidrogênio. Sua vantagem é o fato de evitar a deposição do coque na superfície do 
catalisador, além de possibilitar a obtenção de gás propano e hidrogênio combinado 
aos contaminantes, como o enxofre e o nitrogênio, removidos posteriormente na forma 
de mercaptanas, compostos de hidrogênio e enxofre, e amônia (NH3). 
O material de partida para o hidrocraqueamento são: nafta, gasóleo leve e 
gasóleo de vácuo. A carga é misturada ao hidrogênio, aquecida e encaminhada a um 
reator com catalisador de leito fixo, em que ocorrem os processos de craqueamento 
 
35 
 
e hidrogenação. Ao finalizar essa etapa, os produtos são encaminhados para torre 
fracionada, então o gás hidrogênio é reciclado e o resíduo dessa reação é novamente 
misturado ao hidrogênio e após o reaquecimento, encaminhado ao segundo reator 
para posterior craqueamento em altas temperaturas e pressão. 
O principal objetivo para todo o tratamento realizado com os derivados do 
petróleo é a remoção de substâncias consideradas prejudiciais, como os compostos 
sulfurados e os nitrogenados, que propiciam o aumento da poluição no processo de 
queima e corrosão nas linhas e demais processos realizados com os derivados. 
Após o hidrotratamento, os produtos são finalizados conforme as 
especificações e padrões de qualidade exigidos pelo mercado. Em consequência, o 
tratamento tende a rentabilizar ao máximo as frações destiladas. Em resumo, todo o 
tratamento dos derivados do petróleo, apresenta as finalidades a seguir: 
• eliminar os compostos de enxofre; 
• eliminar os compostos de nitrogênio; 
• separar e eliminar materiais asfálticos; 
• corrigir o odor do produto; 
• corrigir a coloração; 
• melhorar a estabilidade do produto. 
O odor presente no produto, é em decorrência do alto teor de enxofre, que 
também interfere na coloração e estabilidade do produto, isso acontece, pois o enxofre 
acelera a degradação dos derivados do petróleo (GODOI, 2022), assim são realizados 
tratamentos específicos para retirada do enxofre do produto. 
5.7 Craqueamento catalítico 
O processo de craqueamento catalítico, possibilita a quebra de moléculas de 
hidrocarbonetos saturados de cadeira longa e linear, conhecidos como n-parafinas, 
das olefinas e dos naftênicos, assim como a desalquilação, dos aromáticos sob 
condições de altas temperaturas, na presença de um catalisador para otimização do 
processo. 
Conforme Godoi (2022), esse processo se originou como alternativa para 
substituição do craqueamento térmico, com a desvantagem da operacionalização 
 
36 
 
quando exposto a temperaturas entre 25 a 70 atm, o que levava a produção de 
resíduos carbonáceos na produção do GLP, os quais ficavam nas paredes do reator, 
causado entupimentos nas linhas e paradas de produção. 
O diferencial do tratamento catalítico é a produção de gasolina com alta 
octanagem, assim como menores quantidades de óleos combustíveis pesados e de 
gases leves, em condições operacionais brandas. 
6 PRODUÇÃO 
Após o longo esforço do processo exploratório, do estudo da bacia, das 
avaliações técnico-comerciais e da declaração de comercialidade de um campo de 
petróleo, a fase seguinte é a de desenvolvimento, quando são construídas as 
instalações necessárias para a produção do óleo descoberto. 
A definição do tipo de estrutura de produção a ser instalada, depende de uma 
série de variáveis, tais como a taxa de produção esperada, os métodos de 
escoamento a serem adotados, a quantidade e o posicionamento dos poços, etc., bem 
como envolve equipes multidisciplinares, abrangendo geólogos, geofísicos, 
engenheiros de petróleo, sondadores, produtores e engenheiros de reservatório. 
Conforme Gauto (2016), no final de 2006, iniciaram um debate sobre o regime 
regulatório relativo à atividade de exploração e produção de petróleo no Brasil, ao fim 
deste debate, o governo brasileiro modificou o modelo de exploração, adotando 
a partilha de produção para essas áreas e não mais de concessão. O autor ainda 
divulgou um quadro apresentando as diferenças entre os modelos de exploração, 
conforme pode ser visto a seguir no Quadro 2. 
Quadro 2 - Modelos de exploração e produção de petróleo. 
Contrato de concessão Características principais 
Quem adota 
(exemplos) 
A empresa adquire o direito a explorar uma área 
mediante o pagamento, como contrapartida, 
de royalties e taxas ao governo. No Brasil, a 
transferência das concessões aos 
concessionários é feita por meio de leilões de 
blocos exploratórios, realizados pela Agência 
Nacional do Petróleo, Gás Natural e 
Biocombustíveis (ANP). Em troca do direito à 
exploração das áreas arrematadas em leilões, os 
• Ganha a companhia que 
paga mais para arrematar 
a área a ser explorada. 
• Tem risco exploratório 
alto. 
• Paga royalties + 
participações especiais 
ao Governo 
• Estados Unidos 
• Canadá 
• Brasil(pós-sal) 
 
37 
 
concessionários remuneram o Estado por meio 
do pagamento de bônus de 
assinatura, royalties – que são divididos entre 
União, estados e municípios – e da participação 
especial. 
• Todo o óleo é 
propriedade da 
companhia petrolífera. 
Contrato de partilha da produção Características principais 
Quem adota 
(exemplos) 
Historicamente, este tipo de contrato foi criado 
pelas companhias de petróleo para atuar em 
países de instabilidade jurídica e regulatória. A 
partilha da produção implica a partilha de 
investimentos: tanto o Estado quanto a empresa 
que realiza a exploração devem investir na 
empreitada. A empresa realiza a exploração e a 
produção de petróleo, pagando o Governo com 
parte do óleo produzido ou em moeda pelo direito 
de realizar essas atividades. 
• Ganha a companhia que 
oferecer maior 
porcentagem de lucro na 
exploração da área. 
• Tem risco exploratório 
médio-baixo. 
• Paga royalties ao 
Governo. 
• O óleo produzido é 
dividido entre o Governo e 
a companhia petrolífera. 
• Rússia 
• Angola 
• Brasil (pré-sal) 
Contrato de partilha da produção Características principais 
Quem adota 
(exemplos) 
Este tipo de contrato é menos comum na indústria 
do petróleo internacional, sendo adotado 
especialmente em países onde predomina uma 
grande resistência a investimentos estrangeiros 
no setor de petróleo e gás natural. É o modelo 
utilizado, por exemplo, no Irã e no México. Este 
modelo envolve a contratação de uma empresa 
para a realização da atividade de exploração, 
com a entrega da produção ao governo. As 
empresas comumente atuam sob contratos de 
risco, sendo remuneradas quando os campos 
entram em produção. O pagamento pelos 
serviços prestados por essas empresas é feito 
em petróleo ou em moeda. Neste modelo, as 
reservas não podem ser contabilizadas pelas 
companhias. 
• O Governo contrata uma 
companhia petrolífera para 
fazer a perfuração e 
produção. 
• Tem risco exploratório 
baixo, se trata de um 
modelo para áreas com 
alta probabilidade de se 
achar petróleo. 
• Todo óleo produzido é do 
Governo. 
• Arábia Saudita 
• Irã 
• México 
Fonte: Adaptado de Gauto, 2016. 
Na Tabela 3, mostra que o Brasil utiliza o modelo de partilha para produção de 
uma área do pré-sal e o de concessão para as demais áreas de exploração e 
produção. Ambos os modelos são regulados pela ANP, através dos leilões dos blocos 
exploratórios. Após o vencimento do leilão e o cumprimento de um plano mínimo de 
investimentos, a empresa consegue fazer a exploração de uma determinada área para 
retirada de petróleo, em uma empreitada que exige o investimento de bilhões de 
dólares, sem garantia de retorno (GAUTO, 2016). 
 
38 
 
6.1 Estruturas de produção 
Delimitada a reserva de petróleo, caracterizado o comportamento dinâmico do 
reservatório e estabelecido o plano de drenagem da acumulação, vem a fase de 
desenvolvimento, quando há a instalação da infraestrutura necessária à produção, 
como, por exemplo, plataformas, dutos, poços de injeção e produção, navios 
aliviadores, etc. 
O conjunto de soluções adotadas para possibilitar a produção, é particular em 
cada caso, pois depende da composição dos fluidos presentes no reservatório, a taxa 
planejada de produção, o número de poços necessários para produção otimizada da 
reserva, entre outros fatores. 
Conforme Gauto (2016), a produção de petróleo em alto=mar é mais difícil do 
que em terra, por exigir maior tecnologia e esforço de capital financeiro para ser 
colocada em prática. 
Para que um poço inicie a produção, primeiramente deve ser instalado na 
cabeça e no interior do poço, equipamentos de segurança, possibilitando as medições 
de fatores importantes, como a pressão e temperatura, além disso, também deve ser 
possível realizar a manutenção do poço e a regulagem da vazão dos fluidos 
produzidos. Essa etapa é chamada de completação do poço. 
Em seguida, os dutos e todo o conjunto de equipamentos utilizados na elevação 
dos fluidos são instalados, eles interligam o poço à unidade de processamento 
primária, responsável pelo tratamento e separação dos efluentes vindos do poço. No 
caso da produção em alto-mar, a unidade de processamento primária é instalada 
sobre uma plataforma de petróleo. 
Os fluidos produzidos e tratados na unidade de processamento primária devem 
ser devidamente destinados. A forma que o escoamento será realizado, faz parte do 
planejamento da produção e depende da unidade de produção adotada. A unidade de 
produção pode conseguir armazenar temporariamente as correntes produzidas ou 
terá necessita de uma unidade de armazenamento externa, para onde os fluidos serão 
escoados. 
No geral, a produção de fluidos em um reservatório de petróleo, acontece em 
decorrência da descompressão natural do sistema, e ao deslocamento de um fluido 
por outro fluido, como, por exemplo, quando um aquífero invade uma zona de óleo. A 
 
39 
 
partir daí, a produção de um reservatório acontece de acordo com três mecanismos 
principais: 
• mecanismo de gás em solução; 
• mecanismo da capa de gás; e 
• mecanismo de influxo de água. 
Além desses, temos o mecanismo de segregação gravitacional, o qual é o 
efeito da ação da gravidade na disposição dos fluidos no interior do reservatório, ou 
seja, os fluidos de maior densidade, tendem a ir para o fundo do reservatório, já os 
mais leves, ocupam o topo do reservatório. 
A Figura 10, traz a ilustração do mecanismo de gás em solução, onde a 
produção acontece em função da expansão do gás, inicialmente dissolvido no óleo, 
que vai saindo da solução em reservatórios não associados a grandes massas de 
água ou gás. De acordo com que o óleo é produzido, a pressão interna do reservatório 
é reduzida, acontecendo a expansão dos fluidos. Sua característica marcante é que 
ao ser produzido o gás leva consigo a “energia do reservatório, levando a pressão a 
declinar rápida e continuamente, fazendo com que o gás-óleo (RGO) também cresça 
rapidamente. 
Figura 10 - Mecanismo de produção do tipo gás em solução. 
 
Fonte: Gauto, 2016. 
A Figura 11, traz a demonstração do mecanismo da capa de gás que acontece 
nos reservatórios onde se tem um acúmulo de gás nas partes altas do meio poroso, 
formando uma capa de gás acima do óleo. De acordo com que o óleo é produzido, a 
pressão cai e o gás migra e ocupa o lugar do óleo. Assim como no mecanismo de gás 
 
40 
 
em solução, a pressão cai continuamente, mas a diferença é que no mecanismo da 
capa de gás, essa queda de pressão é mais lenta. 
Figura 11 - Mecanismo de produção do tipo capa de gás. 
 
Fonte: Gauto, 2016. 
Por último, a Figura 12, apresenta o mecanismo de influxo de água, que 
acontece quando a formação com óleo está em contato íntimo com grande 
acumulação de água. Mediante a redução da pressão do reservatório, ocasionada 
pela produção do óleo, a água toma o espaço poroso da zona de óleo, por meio de 
um influxo, que desloca o óleo para o poço de produção, além de manter a pressão 
na zona de óleo. Este mecanismo em um grande fator de recuperação, segundo Gauto 
(2016), em torno de 30 a 40% do volume do óleo original. 
Figura 12 - Mecanismo de produção por tipo influxo de água. 
 
Fonte: Gauto, 2016. 
 
 
 
41 
 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS 
(ANP). Resolução ANP n.º 757, de 23 de novembro de 2018. Estabelece os preços 
de referência dos petróleos produzidos no mês de outubro de 2018. Disponível 
em: 
https://pesquisa.in.gov.br/imprensa/jsp/visualiza/index.jsp?jornal=515&pagina=63&d
ata=26/11/2018. Acesso em 19 jan. 2023. 
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS 
(ANP). Estudos geológicos e geofísicos. 2020. Disponível em: 
https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/exploracao-e-producao-de-oleo-e-
gas/estudos-geologicos-e-geofisicos. Acesso em: 18 jan. 2023. 
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS 
(ANP).Nominação. 2021. Disponível em: https://www.gov.br/anp/pt-
br/assuntos/exploracao-e-producao-de-oleo-e-gas/estudos-geologicos-e-
geofisicos/nominacao. Acesso em: 19 jan. 2023. 
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS 
(ANP). Instrução normativa n.º 2 de 11 de fevereiro de 2020. Estabelece o 
procedimento a ser adotado para a indicação e a delimitação dos blocos 
exploratórios ofertados nas rodadas de licitações para exploração e produção 
de petróleo e gás natural. Disponível em: https://www.in.gov.br/web/dou/-/instrucao-
normativa-n-2-de-11-de-fevereiro-de-2020-243055742. Acesso em: 19 jan. 2023. 
AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS 
(ANP). Plano plurianual de geologia e geofísica. 2020. Disponível em: 
https://www.gov.br/anp/pt-br/assuntos/exploracao-e-producao-de-oleo-e-
gas/estudos-geologicos-e-geofisicos/copy_of_apresentacao. Acesso em: 19 jan. 
2023. 
ESPINOLA, A. Ouro negro – petróleo no Brasil: pesquisa em terra, na plataforma 
continental e em águas profundas. 1 ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. 
 
42 
 
FARAH, M. A. Petróleo e seus derivados: definição, constituição, aplicação, 
especificações, características de qualidade. Rio de Janeiro: LTC, 2013. 
GAUTO, M. (org.). Petróleo e gás: princípios de exploração, produção e refino. Porto 
Alegre: Bookman, 2016. 
GEOFÍSICA In.: Dicio, Dicionário online de português. Porto 7Graus, 2023.Disponível 
em: https://www.dicio.com.br/geofisica/ 
GODOI, L. Química do petróleo e seus derivados, 1 ed. Curitiba: InterSaberes, 
2022. 
MENDES, A. P. A. et al. Mercado de refino de petróleo no Brasil. Rio de Janeiro: 
BNDES, 2018.