APLICAÇÃO DA GEOQUÍMICA NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E MEIO AMBIENTE IMPACTADO
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APLICAÇÃO DA GEOQUÍMICA NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E MEIO AMBIENTE IMPACTADO


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 GEOQUÍMICA DO PETRÓLEO 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
1) Introdução 
1.1) Histórico 
 
2) Rochas sedimentares 
2.1) Bacia sedimentar e ambiente deposicional 
2.2) Tipos de rochas sedimentares 
2.3) Rocha geradora de petróleo: Quantidade, qualidade e evolução térmica da matéria 
orgânica 
2.4) Petrografia orgânica: ICE e Poder refletor da vitrinita (%Ro) 
 
3) Etapas da geração do petróleo 
3.1) Diagênese, catagênese e metagênese 
3.2) Diagrama de Van Krevelen 
3.3) Perfil de poços 
3.4) Pirólise Rock-Eval 
 
 
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3.5) Maturação da matéria orgânica: Tmáx, IH, IO, IP. 
3.6) Migração do petróleo 
 
4) Aplicação da técnica de cromatografia na análise do petróleo e de extratos 
oleosos 
4.1) Composição do petróleo: Hidrocarbonetos saturados, aromáticos e compostos 
polares 
4.2) Extração da MOS de rochas para análises geoquímicas 
4.3) Introdução aos métodos cromatográficos 
4.4) Fracionamento do petróleo por cromatografia líquida 
4.5) Cromatografia gasosa aplicada à análise de alcanos lineares e isoprenóides 
4.6) Cromatografia gasosa aplicada à análise de policicloalcanos e de aromáticos 
policíclicos 
 
5) Classificação de rochas geradoras quanto ao paleoambiente deposicional e 
ao input de matéria orgânica: Uso de fingerprints 
5.1) Ambiente lacustre de água doce 
5.2) Ambiente Lacustre de água salgada 
5.3) Ambiente marinho deltaico 
5.4) Ambiente marinho evaporítico 
5.5) Ambiente carbonático 
5.6) Ambiente marinho aberto 
 
6) Compostos biomarcadores do petróleo 
6.1) Definição e seus precursores biológicos 
6.2) Famílias de compostos: estruturas químicas 
6.3) Estereoquímica dos compostos policíclicos saturados alquilados 
6.4) Identificação cromatográfica de compostos biomarcadores do petróleo através da 
CG/EM 
 
 
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6.5) Biomarcadores indicadores de paleoambiente deposicionais, input orgânico em 
rochas geradoras, e avaliação da maturação térmica da rocha geradora 
 
7) Geoquímica orgânica aplicada à produção de petróleo 
7.1) Introdução à geoquímica de reservatório 
7.2) Tipos de reservatórios: Homogêneos e heterogêneos 
7.3) Aplicação das técnicas geoquímicas na avaliação de reservatórios: Casos reais. 
 
8) Geoquímica orgânica aplicada ao monitoramento e remediação da poluição 
ambiental causada por petróleo 
8.1) Identificação dos responsáveis legais por derrames de óleo e derivados 
8.2) Monitoramento dos processos de intemperismo sobre óleos derramados no meio 
ambiente 
8.3) Avaliação da eficiência da aplicação de métodos de remediação de áreas 
contaminadas por óleo ou derivados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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GEOQUÍMICA DO PETRÓLEO 
1) Introdução 
O petróleo sempre transmite uma certa magia, quer pela sua gênese, pela série de 
coincidências que deve enfrentar para ser devidamente armazenado na crosta 
terrestre, pelo seu \u201cgeitão\u201d, como também pelo seu custo e pelo que pode representar 
num derrame. 
Uma parte desse mistério irá ser desvendado neste curso que tratará da gênese do 
petróleo, de sua composição e propriedades, assim como de como se procede com 
sua exploração, produção e recuperação do meio ambiente impactado, utilizando-se 
da geoquímca orgânica como ferramenta. 
 
1.1) Histórico 
 
A responsabilidade de um exploracionista na área de petróleo é a de 
encontrar óleo ou gás. Uma medida de sua habilidade é a razão entre o número de 
perfurações secas para cada uma que produz petróleo comercialmente. Wagner e 
Iglehart (1974) descrevem que para 25.562 poços secos perfurados nos Estados 
Unidos entre 1969 e 1973, foram encontrados 572 novos campos de petróleo, 
contendo mais do que 1 milhão de barris. 
 
 
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Até a década de 80, os exploracionistas se basearam na prática, somente em 
métodos geofísicos sísmicos para localizarem feições subsuperfíciais e definirem 
trapas (armadilhas). Apesar dos métodos geofísicos oferecem expectativas para a 
identificação de alguns tipos de reservatórios com hidrocarbonetos, não existe 
geralmente um método aplicável para decidir se uma estrutura em particular conterá 
óleo ou estará vazia. 
Caso se suponha que a geofísica conseguirá se desenvolver até o ponto em 
que cada feição subsuperficial possa ser definida inequivocamente, incluindo 
mudanças litológicas e controle estratigráfico das trapas, qual será a chance de se 
encontrar óleo numa estrutura perfurada? Estatisticamente será a mesma que a 
razão entre o número de trapas (armadilhas) contendo óleo para as que estão 
secas. Obviamente a única forma de melhorar esses resultados é o de se incorporar 
novas técnicas na exploração. A geoquímica do petróleo é uma delas. 
A aplicação da geoquímica do petróleo na exploração pode ser ilustrada 
através de um exemplo. A Figura 1 mostra uma seção leste-oeste através de uma 
área hipotética, onde se efetua exploração de petróleo. O poço 1 foi sucesso em 
encontrar óleo, mas o 2, pouco distante para o oeste, estava seco. O fato que o 
óleo encontrado no poço 1 vinha do folhelho penetrado pelo furo 2, mostra que a 
falha não é um selo atuante, neste caso. A partir desse fato segue-se que a 
estrutura sob B não está suficientemente selada e não é um bom prospecto como o 
é o anticlinal sob A. Neste caso particular, as informações do poço seco auxiliam no 
estabelecimento de vias de migração e indicam a estrutura mais promissora para 
sondagens subseqüentes. Contrariamente, se o folhelho não puder ser 
correlacionado ao óleo, indicará que provavelmente a falha era provavelmente um 
selo. Neste caso A e B seriam igualmente locações atrativas. Se o óleo não viesse 
do folhelho a oeste, de onde viria então? Desde que a falha parece ser um selo 
para os hidrocarbonetos movendo-se para o oeste, o óleo do poço A, 
provavelmente, foi originado em folhelhos mais profundos para o este, e neste caso 
a estrutura sob C seria um alvo prioritário na exploração. 
 
 
 
 
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Oeste 
Poço 1 
Leste 
C B A 
Folhelho Gerador 
Fi.g. 1 Seção hipotética através de uma área no começo da exploração 
 
Poço 2 
 
 
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Deve ser realçado que os dados da geoquímica do petróleo não devem ser 
utilizados separadamente, porém devem ser integrados com informações de outras 
fontes. No exemplo dado acima, seria necessário um entendimento da geologia, e 
particularmente da idade do falhamento e dobramento. Na maioria das bacias, o 
acréscimo de dados geoquímicos aos dados mais convencionais de geologia e 
geofísica, iráo melhorar as chances de sucesso. 
De forma a aplicar geoquímica na exploração, como demonstrado, deverão 
existir métodos para se reconhecer rochas geradoras e correlacionar óleos entre si 
e com suas geradoras. A identificação de uma rocha geradora requer um 
entendimento dos processos pelos quais são gerados os óleos e como migram. 
A correlação envolve um conhecimento dos mecanismos de migração e os 
fatores que podem operar na mudança composicional dos óleos em reservatório. 
Nestas considerações torna-se básico o conhecimento da terminologia utilizada e 
um entendimento dos ambientes nos quais se formam as rochas ricas em matéria 
orgânica. Assim este curso inicia-se com uma revisão da terminologia e uma 
apreciação sobre a matéria orgânica em ambientes sedimentares e continua, com 
as considerações sobre os processos que participam da geração do petróleo. 
Segue-se uma discussão sobre o movimento do óleo da rocha geradora até o 
reservatório