Geologia de Hidrocarbonetos

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<p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>1</p><p>Preparação para o Primeiro teste de Geologia de Hidrocarbonetos</p><p>Definicao de petroleo: é uma mistura complexa de hidrocarbonetos e quantidades variaveis de nao</p><p>hidrocarbonetos. Quando ocorre no estado liquido em resrvatorios de subsuperficie ou em superficie</p><p>toma o nome de oleo, e gas natural no estado gasoso.</p><p>Composicao do petroleo: é formado essencialmente por carbono (80-90%), hidrogenio(10-15%),</p><p>enxofre( ate 5%), oxigenio( ate 4% ), nitrogenio( ate 2%), e tracos de outros elementos (por exemplo</p><p>niquel, vanadio, etc.). A composicao do petroleo é geralmente descrita em termos de proporcoes de</p><p>hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos aromaticos, e nao hirocarbonetos.</p><p>Origem do petroleo: teoria organica - o petroleo é gerado a partir da transformacao da materia</p><p>oganica acumulada nas rochas sedimentares, quando submetidas as condicoes termicas adequadas.</p><p>Argumentos: quase todo petroleo é encontrado em rochas reservatorios de bacias sedimentares;</p><p>evidencias quimicas indicam presenca no petroleo de com postos cuja estrutura molecular é a mesma</p><p>de substancias encontradas nos seres vivos . Teoria inorganica - o petroleo é formado por processos</p><p>nao biologicos nas profundezas da terra, manto e crosta. Ela baseia-se no facto de que sendo o</p><p>petroleo formado basicamente por metano, esse é comum no interior da terra sendo possivel a</p><p>formacao de hidrocarbonetos em grandes quantidades por meio da polimeralizacao do metano</p><p>proveniente do manto; e por meio de reaccoes de sintese de Fisher-Tropsch.</p><p>Gas seco: é aquele formado essencialmente por metano.</p><p>Gas humido: é aquele formado por metano, etano, propano e butano em quantidades variaveis.</p><p>Gas associado: é aquele que ocorre junto com o oleo.</p><p>Gas nao-associado: é aquele que ocorre sozinho no reservatorio.</p><p>Factores condicionantes a ocorrencia de petroleo em bacias sedimentares</p><p>(a) a existência de rochas ricas em matéria orgânica, denominadas de rochas geradoras;</p><p>(b) as rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo e temperatura) para a</p><p>geração do petróleo;</p><p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>2</p><p>(c) a existência de uma rochas com porosidade e permeabilidade necessárias à acumulação e produção</p><p>do petróleo, denominada de rochas reservatório;</p><p>(d) a presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora até a rocha</p><p>reservatório;</p><p>(e) a existência de uma rocha imperpeável que retenha o petroleo, denominada de rocha selante ou</p><p>capeadora; e</p><p>(f) um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumulação de um volume</p><p>significativo de petróleo.</p><p>Sistema petrolífero é um modelo que engloba todos os elementos e processos geológicos necessários</p><p>à existência de acumulações de óleo e gás.</p><p>Elementos do Sistema Petrolífero</p><p>1. rocha geradora</p><p>2. Migração</p><p>3. Rocha reservatório</p><p>4. Selo</p><p>5. Armadilha</p><p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>3</p><p>Teoria Anticlinal: Uma das primeiras grandes contribuições da Geologia à exploração para</p><p>petróleo foi a teoria das anticlinais. Este modelo associa as acumulações de petroleo à</p><p>arqueamentos nas camadas geológicas, denominados anticlinais. Pela teoria, o petróleo, sendo</p><p>mais leve que a água, viajaria para as partes mais altas e, se houvesse um arqueamento das</p><p>camadas geológicas, tecnicamente denominado anticlinal, ele ficaria retido na abóbada,</p><p>sobrenadando à água. A Teoria das Anticlinais revolucionou a exploração para petróleo,</p><p>mostrando-se altamente eficiente nas bacias mais jovens americanas. A mesma foi um grande</p><p>impulso para a percepcção de que os hidrcarbonetos também podem ser encontrados em</p><p>estruturas tectónicas, resultando assim o conceito de trapa estrutural.</p><p>O petróleo bruto tem como componentes principais duas séries de hidrocarbonetos:</p><p>A série da parafina, mais conhecida por série de metano com fórmula geral CnH2n+2 e a série de</p><p>nafteno de fórmula geral CnH2n (hidrocarbonetos alicíclicos também conhecidos por</p><p>cicloparafínas ).</p><p>A relação entre o volume do gás e o volume do petróleo no jazigo é chamada relação</p><p>gás/petróleo e conhecida por GOR.</p><p>Classificacao do Querogenio</p><p>Com base nas razões elementares H/C e O/C e em dados químicos e petrográficos é possível</p><p>classificar os querogênio como dos tipos I, II e III:</p><p>(a) o querogênio do tipo I é constituído predominantente por cadeias alifáticas, com poucos</p><p>núcleos aromáticos. Rico em hidrogênio (alta razão H/C), é derivado principalmente de lipídios</p><p>de origem algálica. Normalmente encontrado em rochas geradoras depositadas em ambiente</p><p>lacustre.</p><p>(b) o querogênio do tipo II contém uma maior proporção de núcleos aromáticos, anéis naftênicos</p><p>e grupos funcionais oxigenados. Consequentemente, é mais pobre em hidrogênio e mais rico em</p><p>oxigênio do que o querogênio do tipo I. Geralmente derivado de matéria orgânica de origem</p><p>marinha.</p><p>(c) o querogênio do tipo III é constituído predominantemente por núcleos aromáticos e funções</p><p>oxigenadas, com poucas cadeias alifáticas. Apresenta baixos valores para a razão H/C e altos</p><p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>4</p><p>valores de O/C. Derivado de matéria orgânica de origem terrestre, este tipo é frequentemente</p><p>encontrado em rochas geradoras depositadas em ambiente marinho deltaico.</p><p>A composição do petróleo gerado a partir de cada querogênio reflete sua composição.</p><p>Assim, um óleo derivado de um querogênio do tipo I apresenta um elevada abundância relativa</p><p>de compostos alifáticos, enquanto um óleo proveniente de um querogênio do tipo II possui em</p><p>geral um maior conteúdo de enxofre. O querogênio do tipo I possui o maior potencial para</p><p>geração de petróleo, seguido pelo tipo II, com um potencial moderado para a geração de óleo e</p><p>gás, e pelo tipo III, que possui um baixo potencial para a geração de óleo.</p><p>MACERAL TIPO DE</p><p>KEROGEN</p><p>MATERIA</p><p>ORGANICA</p><p>ORIGINAL</p><p>Alginite I Algas de agua doce</p><p>Exinite II Polenes e esporos</p><p>Cutinite II Cuticula de plantas</p><p>terrestres</p><p>Resinite II Resinas de plantas</p><p>terrestres</p><p>Liptinite II Lipidos de todas</p><p>plantas terrestres,</p><p>algas marinhas</p><p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>5</p><p>Vitrinite III material lenhoso e</p><p>celulosico das plantas</p><p>terrestres</p><p>Inertinite IV Carvao, materia</p><p>organica oxidada e</p><p>altamente</p><p>retrabalhada de</p><p>qualquer origem</p><p>São reconhecidas três fases na evolução da matéria orgânica em função do aumento de</p><p>temperatura: diagênese, catagênese e metagênese. A diagênese se dá após a deposição da matéria</p><p>orgânica, sob pequenas profundidades e baixas temperaturas, resultando na transformação da</p><p>matéria orgânica original em querogênio. Durante a diagênese, o metano é o único</p><p>hidrocarbonetos gerado em quantidades significativas. Na catagênese, o querogênio é submetido</p><p>a temperaturas ainda maiores (da ordem de 50 a 150ºC), o que resulta na formação sucessiva de</p><p>óleo, condensado e gás úmido. O final da catagênese é alcançado no estágio em que o</p><p>querogênio completou a perda de suas cadeias alifáticas. Na metagênese, alcançada sob</p><p>temperatura muito elevadas (acima de 150-200ºC), a matéria orgânica é representada</p><p>basicamente por gás seco (metano) e um resíduo carbonoso. Este estágio corresponde ao início</p><p>do metamorfismo (facies xisto-verde).</p><p>Custodio Assura. Preparacao Para o Teste 1 de Geologia de Hidrocarbonetos. Geologia Aplicada</p><p>December 4, 2017</p><p>6</p>