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SISTEMA TERRA Sua Importância na Compreensão da Geologia do Petróleo Eliane C. Alves 22/08/2017 PRINCIPAIS ATIVIDADES DA GEOLOGIA DO PETRÓLEO Exploração - encontrar o petróleo em quantidades comerciais. Produção – extrair o petróleo, rentabilidades, segurança e meio ambiente. Transporte – conduzir o petróleo bruto de forma eficaz e segura. Refino – obter o petróleo, com eficácia e segurança, os produtiva necessários a sociedade. Comercialização – fornecer os derivados a preços competitivos. Atividades de Exploração e Produção • Upstream – atividades realizadas até a completação do petróleo. • Downstream – transporte, refino e comercialização. Em todas as fases segurança e respeito ao meio ambiente Atividades de Exploração e Produção • Aquisição e Processamento de Dados Geofísicos. • Aquisição de Dados Geológicos. • Interpretação Exploratória. • Geologia de Reservatórios. • Geofísica de Reservatórios. • Análise de Reservatório. Geologia do Petróleo Uma questão fundamental • Onde se encontram essas jazidas reservas de hidrocarbonetos economicamente rentáveis? • Para respondermos esta questão o importante é termos uma compreensão dos processos geológicos num contexto regional. Isto significa que só a Geologia de Petróleo não é a resposta fundamental para esta questão da ciência. Devemos utilizar todos os fundamentos geológicos associados a conceitos químicos e físicos e aplicá-los para encontrarmos essas importantes reservas de óleo. • Alguns dos processos geológicos incluem: (1) Geologia Histórica: tempo de maturação, migração e a formação de uma trapa (formações). (2) Geologia Estrutural e Estratigráfica - a origem e as propriedades físicas do reservatório e origem das rochas. (3) Geoquímica – como se origina os hidrocarbonetos? Onde eles se formam? Quais são as suas propriedades? (4) Geofísica - sísmica e furos de sondagem – técnicas exploração subsuperficial. Interpretação Exploratória: Todos os fluidos armazenados em superfície – óleo, gás, água – ocupam os espaços vazios dentro das rochas. Praticamente a totalidade desses fluídos está acumulada nos poros das rochas sedimentares. Assim a pesquisa de petróleo é feita nas bacias sedimentares. A origem e evolução das bacias sedimentares relaciona-se a movimentos da crosta terrestre estudados na tectônica global. Todos os processos geológicos são extremamente lentos, o que exige a compreensão do tempo geológico. É necessário que haja rochas sedimentares que gerem o petróleo, outras onde ele se acumula, e caminhos por onde ele possa ir de uma para outra rocha. Compreendendo o Sistema Terra A GEOLOGIA SEUS CONCEITOS ESSENCIAIS PARA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO NGC 4414 Com o auxilio das observações e teorias da astronomia, e pelos estudos dos planetas, geólogos desenvolveram hipótese sobre a formação do nosso sistema solar e da Terra.. Começando bem do inicio Densidades dos Planetas Apesar da composição dos planetas internos serem similar, os planetas mais externos do sistema solar são em sua maioria constituídos por elementos voláteis que se condensaram, e portanto estes planetas tem baixa densidade. Diferenciação Diferenciação é o processo de separar componentes de maneira ordenada de alguma coisa bem misturada. Isto pode ocorrer em mega escala, como o Sistema Solar ou a Terra, ou em escala menor como por exemplo um fluxo de lava. Diferenciação ~ separação~ ordenar ~concentrar A diferenciação química no sistema solar ocorreu devido aos diferentes pontos de congelamento dos elementos: Elementos com alto ponto de congelamento (e fusão) são chamados de refratários (ex. Ferro). Os elementos refratários condensam de um estado gasoso a temperaturas muito altas. Elementos e componentes com baixo ponto de congelamento são denominados de voláteis (ex. Nitrogênio, água). Elementos voláteis permanecem gasosos a baixas temperaturas antes de solidificar-se Elementos Refratários e Voláteis Diferenciação do Sistema Solar O forte gradiente termal através do sistema solar, significa que é mais quente perto do Sol do que longe ( o vácuo do espaço não conduz bem o calor). Na nebulosa jovem, objetos perto do novo Sol foram aquecidos a tal ponto que todos os elementos, exceto os refratários, foram fervidos e evaporados. Movimento desta massa rica em elementos voláteis para longe do sol resulta numa diferenciação química ao longo do disco: Os planetas internos são mais enriquecidos em geral em elementos refratário e pobres em voláteis; os planetas externos são muitos ricos em voláteis e pobres em elementos refratários. Diferenciação Planetária Quando os planetas no seus estágios iniciais são aquecidos, eles sofrem uma diferenciação química. Neste processo, elementos refratários densos precipitam para o centro, deixando para trás um concentrado de material menos denso nas regiões mais externas do planeta. Como resultado, todos planetas tem uma estrutura interna similar, que inclui: Núcleo rico em Ferro Manto rico em silício, oxigênio e magnésio Crosta Em estágios mais avançados de diferenciação, a Terra ainda desenvolve uma superfície fina e quimicamente distinta, A ~12 kg meteorite (a chondrite) ended the life of this classic Chevy Malibu in Peekskill, NY, in 1992. Meteoritos podem matar!!! Todo ano cerca de 60 MEGATONS de poeira espacial e debris cósmicos maiores atingem a superfície da Terra. Nosso planeta é um grande alvo. Formação da Lua Alfred T. Kamajian Origem da Lua Terrestre No choque, uma grande quantidade de material terrestre foi lançada ao espaço. Estes debris ejetados combinaram com material planetesimal e foram capturados pela gravidade da Terra. Uma questão importante é quando isto aconteceu… Simulação da Colisão 4.2 minutos 8.4 minutos 12.5 minutos Deste modelo, que parte da Terra e do impactador se combinaram para formar a proto-lua? Estas figuras são de modelo de simulação numérica de uma colisão obliqua entre o impacto da Terra e um corpo do tamanho de Marte. material que vai virar a Lua Abundância Relativa dos Elementos Outros (<1%) Alumínio (1.1%) Cálcio (1.1%) Enxôfre (1.9%) Níquel (2.4%) Magnésio (13%) Silício (15%) Oxigênio (30%) Ferro (35%) Toda Terra Crosta Terrestre Outros (<1%) Sódio (2.1%) Potássio (2.3%) Cálcio (2.4%) Magnésio (4%) Ferro (6%) Alumínio (8%) Silício (28%) Oxigênio (46%) inner core (1220 km) outer core (2260 km) crust (5-60 km) mantle (2850 km) Diâmetro Total ~ 6350 km Estrutura interna da Terra: Núcleo Formado principalmente por ferro (Fe) e níquel (Ni) e pouco de sulfeto (S) (e relativamente rico em metais como platina [Pt] e ouro [Au]) Inicialmente liquida: cristalizou com o passar dos tempos (o núcleo dos planetas internos são essencialmente sólidos atualmente) Interação sólido - liquido possivelmente é responsável pelo campo magnético. inner core (1220 km) outer core (2260 km) crust (5-60 km) mantle (2850 km) > 95% Silício (Si), Oxigênio (O), Magnésio (Mg), Ferro (Fe) Menores quantidades de Alumínio (Al) e Cálcio (Ca) O leito de maior volume Sólido (não derretido) porém com habilidade de fluir Diâmetro Total ~ 6350 km Estrutura interna da Terra: Manto inner core (1220 km) outer core (2260 km) crust (5-60 km) mantle (2850 km) • Leito fino, rígido, e o mais externo da Terra • Composta principalmente por silício (Si), oxigênio (O), alumínio (Al) • Significantes quantidades de ferro (Fe), cálcio (Ca), sódio (Na) e potássio (K), magnésio (Mg) • É aonde a maioria dos elementos voláteis da Terra se concentram Diâmetro Total ~ 6350 km Estrutura interna da Terra: Crosta A Diferenciação Planetária Diferenciação Planetária Ferro Elementos mais leves Núcleo Interno Sólido Núcleo Externo Líquido Crosta Manto A TERRA DIFERENCIADA Estrutura da Terra Estudo do comportamento das ondas sísmicas revelam a forma e composição do interior da Terra. • Crosta: ~10–70 km, composição intermediária • Manto: ~2800 km, composição máfica • Núcleo Externo: ~2200 km, ferro líquido • Núcleo Interno: ~1500 km, ferro sólido Composição da Terra Sismologia nos indica a composição da Terra com base na densidade das camadas: • Crosta Continental : ~2.8 g/cm3 • Crosta Oceânica: ~3.2 g/cm3 • Astenosfera: ~3.3 g/cm3 SISTEMA TERRA BIBLIOGRAFIA : 1. BAPTISTA NETO, J. A.; PONZI, V. R. A.; SICHEL, S.E. 2004. Introdução à Geologia Marinha. Editora Interciência, Rio de Janeiro, 280p. 2. BIGARELLA, J.J.; BECKER, R.D. SANTOS, G.F. 1994. Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais, vols. I e II. Editora da Universidade Federal de Santa Catarina. 3. BLOOM, A.L. 1970. Superfície da Terra. ED. Edgard Blucher Ltda. Série de Textos Básicos em Geociências, USP. 4. CUNHA, S.B. & GUERRA, A.J.T. 1996. Geomorfologia: Exercícos, Técnicas e Aplicações. Editora Bertrand Brasil, 345p. 5. DECOURT, J. & PAQUET, J. 1986. GEOLOGIA Objetos e Métodos. Livraria Almedina, Coimbra / Portugal. 6. GUERRA, A.J.T. & CUNHA, S.B. 1998. Geomorfologia, uma atualização de bases conceitos. Editora Bertrand Brasil, 472p. 7. HAMBLIN, W.K. 1985. The Earh’s Dynamic System. Macmillan Publ. Co., Fourth Ed., USA, 528p. 8. LEINZ, V. & AMARAL, S.E. 1980. Geologia Geral. Companhia Editora Nacional. 9. Mc. ALISTER, A. LEE. 1969. História Geológica da Vida – Série de Textos Básicos em Geociências. Editôra Edgard Blucher Ltda. 10. POPP, J.H. 1998. Geologia Geral (5ª Edição), Livros Técnicos e Científicos Ltda, 376p. **11. PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T.H. 2006. Para Entender a Terra.Tradução MENEGAT R. et al., ed. Porto Alegre: Bookman, 656p, ISBN 85-363-0611-4. 12. SALGADO-LABORIAU, M.L. 1994. História Ecológica da Terra. Editora Edgard Blucher Ltda. 307p. **13. TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F. 2000. Decifrando a Terra. Oficina de Textos, São Paulo, 568p. SISTEMA TERRA Formas de Avaliação : - 02 Provas Escritas que deverão ter Nota Média Final Mínima = 6,0 (seis). - Para os alunos que não obtiverem a Média Final Mínima = 6,0 (seis) nas 02 provas obrigatória, o aluno deverá fazer uma Prova denominada de Prova Final ou VR ou equivalente a uma prova de reposição (para esta é necessário a apresentação de Atestado Médico). Até o dia 04/09/2017 deverá ser entregue o trabalho: “Origem da Terra e Tectônica de Placas” O Trabalho é Obrigatório e sua nota será anexada na forma pontos para a Média Final a ser lançada. Se possível teremos também a apresentação de um seminário. Profª. Eliane da Costa Alves / Depto. de Geologia e Geofísica / LAGEMAR Tel: 2629-5928 - E-mail: alianealves@id.uff.br. Todas as Aulas e Notas estarão disponíveis no id.uff .
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