Processamento_Aula_3

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
PROCESSAMENTO DE PETRÓLEO E GÁS 
NATURAL
• Química do petróleo
• Contaminantes do petróleo
• Propriedades e caracterização de petróleos e 
derivados
• Noções de reservatórios
• Noções de métodos de elevação
• Comportamento das fases.
• Separação dos fluidos produzidos.
• Tratamento dos fluidos produzidos (óleo, gás e 
água).
• Tratamento de emulsões e desidratação de 
petróleos
• Dessalgação e estabilização de petróleos
• Recuperação e tratamento de gás.
• Tratamento de gases ácidos (sour gas)
• Desidratação de gás
• Compressão, transporte e armazenamento de gás.
• Processos físico-químicos de tratamento de água 
produzida.
• Impactos ambientais.
• Principais usos para água produzida. 
• Parâmetros de qualidade da água produzida.
Tópicos a serem abordados
Quanto maior a cadeia carbônica, maior o ponto de ebulição.
Propriedades físico-químicas de alguns hidrocarbonetos do petróleo
• Todos os tipos de petróleos contêm efetivamente os mesmos
hidrocarbonetos, porém em diferentes quantidades.
• A quantidade relativa de cada classe do hidrocarboneto presente é
muito variável de petróleo para petróleo. Como consequência, as
características dos tipos de petróleo serão diferentes, de acordo com
essas quantidades.
• No entanto, a quantidade relativa dos compostos individuais dentro
de uma mesma classe de hidrocarbonetos apresenta pouca variação,
sendo aproximadamente da mesma ordem de grandeza para
diferentes tipos de petróleos
Principais características do Petróleo
• Óleos leves são mais valorizados porque são capazes de fornecer
grande quantidade de derivados nobres (por exemplo, olefinas leves,
GLP, nafta, gasolina e destilados médios) a partir de tecnologias de
refino relativamente simples e baratas.
• Os petróleos pesados, como o brasileiro, necessitam de um complexo
esquema de refino para a produção destes mesmos derivados.
Portanto, são vendidos com deságio no mercado internacional. Estes
tipos de petróleo também tendem a reunir, além do baixo grau API,
uma série de outras características indesejáveis pelo fato de que as
frações não-hidrocarbônicas costumam se concentrar em petróleos
com maior densidade (FARAH, 2002; GUIMARÃES E PINTO, 2007;
THOMAS, 2004).
Principais Características do Petróleo
• Grau API
• Viscosidade
• Número de acidez total
• É um índice que mede a acidez naftênica do petróleo
• Temperatura inicial de aparecimento de cristais
• Consiste na descoberta da temperatura na qual os primeiros cristais de parafina
saem de solução, e acabam provocando mudanças no comportamento do petróleo.
Principais Características do Petróleo
• Ponto de Fluidez
• É a temperatura abaixo da qual o óleo não fluirá.
• O ponto de fluidez dos petróleos brutos situa-se entre a temperatura inferior a -30 °C para os
mais fluidos e +30 °C para os mais ricos em parafina. Para os refinados, o ponto de fluidez
pode variar entre -60 °C para combustíveis de avião e +46 °C para óleos combustíveis nº6
(PETROBRÁS, 2013)
• Ponto de Inflamação
• É a temperatura na qual uma substância libera vapores que se inflamam a partir de um 
contato com uma fonte de ignição.
• Solubilidade
• Tensão Superficial
Técnicas Analíticas para 
Caracterização do Petróleo
• Espectroscopia de Infravermelho
• A espectroscopia é utilizada para quantificação do teor e determinação da 
composição de hidrocarbonetos saturados e aromáticos como resinas e 
asfaltenos.
• Espectrometria de Massas
• aplicada na identificação de compostos desconhecidos, determinação da 
composição isotópica, determinação estrutural, quantificação de 
compostos. É uma técnica analítica que faz a medição de massas 
moleculares de átomos e compostos individualmente, convertendo-as em 
íons carregados. 
• Cromatografia
• HPLC
• GC
• Potenciometria
Principais derivados de petróleo e suas aplicações
Integração do E&P com REFINO
Relação de Qualidade e Preço
• Muitos tipos de petróleo bruto são produzidos
em todo o mundo. O valor de mercado de um
óleo reflete suas características físico-químicas
referentes à sua qualidade. Duas das
características de qualidade mais importantes
são densidade e teor de enxofre.
• Os preços do petróleo refletem sua qualidade 
intrínseca, muito embora este não seja o único 
fator relevante na diferenciação de preços. De 
modo geral, óleos leves e com baixo teor de 
enxofre são mais caros do que aqueles que 
exigirão maior esforço de refino, como os mais 
pesados e contaminados.
Precificação do Petróleo Brasileiro
Quanto 
petróleo resta?
• O mundo produziu cerca de 650 
bilhões de barris de petróleo. 
Mas existem ainda cerca de um 
outro trilião de barris de reservas 
de petróleo que ainda têm de 
ser produzidos.
A indústria do Petróleo é composta de 5 segmentos básicos:
Geologia do Petróleo - Noções
• O petróleo tem origem a partir da matéria orgânica depositada junto 
com os sedimentos.
• O tipo de hidrocarboneto gerado, óleo ou gás, é determinado pela 
constituição da matéria orgânica original e pela intensidade do 
processo térmico atuante sobre ela.
• Matéria orgânica do fitoplâncton -> Pode gerar hidrocarboneto líquido.
• Matéria orgânica vegetal lenhosa -> Pode gerar hidrocarboneto gasoso.
Transformação termoquímica da matéria 
orgânica e a geração de petróleo
Rocha 
geradora e 
migração 
do petróleo
Rocha 
reservatório
• É preciso ser porosa
• Arenitos, calcarenitos.
• Os poros devem ser interconectados 
(o que confere permeabilidade)
Rocha Selante e 
Aprisionamento de Petróleo
• Tem a função de barrar a migração do 
petróleo
• É preciso ser impermeável
• Dotada de plasticidade
• Principais rochas são: Folhelhos e 
Evaporitos
E como 
saber onde 
tem 
petróleo a 
ser 
explorado?
• Geologia de superfície
• Aerofotografia e fotogeologia
• Geologia de subsuperfície
Métodos geológicos
• Gravimetria
• Magnetometria
Métodos potenciais
Métodos sísmicos
Engenharia de Reservatórios
• A Engenharia de Reservatório se preocupa em retirar os 
fluidos no interior da rocha de modo que eles possam ser 
conduzidos até a superfície.
• Estuda:
• Caracterização das jazidas
• Propriedades das rochas
• Propriedades dos Fluidos contidos nas rochas
• A maneira como os fluidos interagem entre si
• As leis físicas que regem o movimento dos fluidos em 
seu interior, de modo a maximizar a produção com 
baixo custo.
Propriedades Básicas de uma 
rocha reservatório
• Nos estudos de um reservatório de petróleo é fundamental 
o conhecimento de propriedades básicas da rocha e dos 
fluidos nela contidos. São essas propriedades que 
determinam as quantidades dos fluidos existentes no meio 
poroso, sua distribuição, a capacidade dessas fluidos se 
moverem, e a quantidade de fluidos que pode ser extraída.
Propriedades 
Básicas de 
uma rocha 
reservatório
Compressibilidade
Saturação
Permeabilidade Absoluta - Quando existe apenas um 
fluido saturando a rocha.
Permeabilidade Efetiva – Refere-se ao deslocamento de um 
fluido específico no interior da rocha
Permeabilidade Relativa – Comparada a uma 
permeabilidade absoluta, seja ela água óleo ou gás.
Mobilidade – Relação entre a permeabilidade efetiva e 
viscosidade. 
Tipos de Reservatórios
• Reservatório de Óleo
Quando a temperatura do reservatório é menor que a temperatura crítica do fluido 
contido no mesmo
• Reservatório de Gás
Jazida de petróleo que contém mistura de hidrocarbonetos que se encontram em 
estado gasoso, nas condições do reservatório. São classificados em reservatório de gás 
úmido, reservatório de gás seco e reservatório de gás retrógrado (de gás condensado)
Fluidos Produzidos
Parâmetros de Produção
Histórico de Produção
Mecanismos de Produção
• Os fluidos contidos numa rocha-reservatório deve ser dispor de uma certa quantidade de 
energia para que possam ser produzidos.
• Para que haja produção é preciso dois fatores:
• A descompressão – (que causa a expansão dos fluidos contidos no reservatórioe 
contração do volume poroso)
• O deslocamento do fluido por outro fluido - (invasão de uma zona de óleo por um 
aquífero)
• 3 Principais Mecanismos de Produção
• Gás em solução
• Capa de gás
• Influxo de água – pode ocorrer em reservatório de gás
Mecanismo 
gás de solução
• Reservatório não associado a grandes massas de água ou gás;
• Impossibilidade de interferência do meio externo
• Toda energia está armazenada na zona do óleo
• Com passar do tempo as recuperação chega a ser menor que 20%.
Mecanismo 
Capa de Gás
• Fases em equilíbrio Líquido – vapor
• Vapor de acumula na parte superior do reservatório
• Recuperaações entre 20 e 30%b do óleo originalmente 
existente na formação.
Mecanismo 
Influxo de água
• É preciso que a formação esteja em contato direto com uma grande 
acumulação de água.
• É preciso que as alterações no reservatório cause alterações no aquífero.
• Alto fator de recuperação (30 -40), podendo chegar a 75%.
Estimativas 
de Reservas
• É a atividade dirigida à obtenção dos volumes 
de fluidos que se pode retirar do reservatório 
até que ele chegue à condição de abandono.
• Essas estimativas dos volumes a serem 
produzidos são feitas não só por ocasião da 
descoberta da jazida, como também ao longo 
de sua vida produtiva, à medida que se vai 
obtendo mais informações a respeito da 
mesma.
Métodos de 
Recuperação 
Convencionais
• Em geral injeção de água (subterrânea, de 
superfície, produzida, do mar, de tratamento, etc)
• Cuidado com as características dessa água para 
não danificar o reservatório.
• Pode ser utilizado injeção de gás (processado ou 
não) 
Não Convencionais
• Térmicos – injeção de vapor ou combustão in situ.
• Miscíveis – Não existe tensões interfaciais
• Químicos – injeção de polímeros, tensoativos, 
microemulsão, etc.
	Slide 1: UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
	Slide 2: Tópicos a serem abordados
	Slide 3
	Slide 4: Quanto maior a cadeia carbônica, maior o ponto de ebulição.
	Slide 5: Propriedades físico-químicas de alguns hidrocarbonetos do petróleo
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11: Principais características do Petróleo
	Slide 12: Principais Características do Petróleo
	Slide 13: Principais Características do Petróleo
	Slide 14: Técnicas Analíticas para Caracterização do Petróleo
	Slide 15: Principais derivados de petróleo e suas aplicações
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18: Integração do E&P com REFINO
	Slide 19: Relação de Qualidade e Preço
	Slide 20: Precificação do Petróleo Brasileiro
	Slide 21: Quanto petróleo resta?
	Slide 22: A indústria do Petróleo é composta de 5 segmentos básicos:
	Slide 23: Geologia do Petróleo - Noções
	Slide 24: Transformação termoquímica da matéria orgânica e a geração de petróleo
	Slide 25: Rocha geradora e migração do petróleo
	Slide 26: Rocha reservatório
	Slide 27: Rocha Selante e Aprisionamento de Petróleo
	Slide 28: E como saber onde tem petróleo a ser explorado?
	Slide 29: Engenharia de Reservatórios
	Slide 30: Propriedades Básicas de uma rocha reservatório
	Slide 31: Propriedades Básicas de uma rocha reservatório
	Slide 32: Tipos de Reservatórios
	Slide 33: Fluidos Produzidos
	Slide 34: Parâmetros de Produção
	Slide 35: Histórico de Produção
	Slide 36: Mecanismos de Produção
	Slide 37: Mecanismo gás de solução
	Slide 38: Mecanismo Capa de Gás
	Slide 39: Mecanismo Influxo de água
	Slide 40: Estimativas de Reservas
	Slide 41: Métodos de Recuperação