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Universidade de Brasília – UnB Matéria: Engenharia de Petróleo e Gás Professora Doutora Marìa del Pilar Hidalgo Falla Produção e Transporte do Gás Anne Ruth Diego Duarte Eduardo Conceição Fábio Neves Jéssica Mendes Karina Gavião Brasília 20 de Janeiro de 2011 2 INTRODUÇÃO No século XIX, o gás natural era considerado um problema ao ser encontrado junto com ao petróleo, pois esse precisava passar por mais processos e procedimentos de segurança do que o normal para que este gás fosse extraído e o óleo destilado e vendido. Na época não se sabia o que fazer com esse produto associado ao petróleo, mas esse cenário mudou no século XX. Mais ou menos na década de 80 do século XX, o gás natural apresentou o maior crescimento dentre todos os combustíveis fósseis, fato que se mantém até hoje. Grande parte desse crescimento se deve a versatilidade desse combustível e a sua baixa taxa de agressão ao meio ambiente quando comparado aos outros combustíveis da mesma família. Este gás pode ser usado desde em carros até em fogões de cozinha domésticos, emitindo menos poluentes que seu colega petróleo e derivados. 3 1) História do Gás Natural O gás natural (GN) é conhecido pela humanidade desde os tempos da antiguidade. Em lugares onde o gás mineral era expelido naturalmente para a superfície, povos da antiguidade como persas, babilônicos e gregos construíram templos onde mantinham aceso o "fogo eterno". Figura 1 - Para os povos antigos o gás era usado para manter aceso o “fogo etreno”. Um dos primeiros registros históricos de uso econômico ou socialmente aproveitável do gás natural foi na China, no século XVIII. Os chineses utilizaram locais de escape de gás natural mineral para construir auto fornos destinados à cerâmica e metalurgia de forma ainda rudimentar. No final de 1930, os avanços da tecnologia já viabilizavam o transporte do gás para longos percursos. A primeira edição da norma americana para sistemas de transporte e distribuição de gás (ANSI/ASME B 31.8) data de 1935. O grande crescimento das construções pós-guerra durou até 1960 e foi responsável pela instalação de milhares de quilômetros de gasodutos. Desde então, o gás natural passou a ser utilizado em grande escala por vários países. 1.1) O gás natural no Brasil A utilização do gás natural no Brasil começou modestamente por volta de 1940, com as descobertas de óleo e gás na Bahia, atendendo a indústrias localizadas no Recôncavo Baiano. Com a descoberta da Bacia de Campos, as reservas provadas praticamente quadruplicaram no período 1980-95. O desenvolvimento da bacia proporcionou um aumento no uso da matéria-prima, elevando em 2,7% sua participação na matriz energética nacional. Com a entrada em operação do Gasoduto Brasil-Bolívia em 1999, com capacidade de transportar 30 milhões de metros cúbicos de gás por dia (equivalente à 4 metade do atual consumo brasileiro), houve um aumento expressivo na oferta nacional de gás natural. Nos primeiros anos de operação do gasoduto, a elevada oferta do produto e os baixos preços praticados, favoreceram uma explosão no consumo tendo o gás superado a faixa de 10% de participação na matriz energética nacional. Nos últimos anos, com as descobertas nas bacias de Santos e do Espírito Santo, as reservas Brasileiras de gás natural tiveram um aumento significativo. Existe a perspectiva de que as novas reservas sejam ainda maiores e que a região "pré-sal" tenha reservas ainda maiores. Figura 2 – Gasoduto Brasol. Apesar disso, o baixo preço do produto e a dependência do gás importado, são apontados como inibidores de novos investimentos.. Para ampliar ainda mais a segurança energética do Brasil, a Petrobrás pretende, simultaneamente, ampliar a capacidade de importação de gás construindo novos terminais de GNL no sul e sudeste do país até 2012, e ampliar a produção nacional de gás natural nas reservas da Santos. 2) Composição, Regulamentação e Especificações. Figura 3 – O gás natural é resultado de uma decomposição de matéria orgânica de milhões de anos. O Gás Natural, resultado da decomposição de materiais orgânicos que são acumulados em rochas durante milhares de anos, é uma mistura de hidrocarbonetos leves (composto químico formado por átomos de carbono e hidrogênio). O gás natural é 5 um combustível fóssil, e é uma energia não-renovável. É encontrado no subsolo através de jazidas de petróleo, por acumulações em rochas porosas, isoladas do exterior por rochas impermeáveis, associadas ou não a depósitos petrolíferos. Pela lei número 9.478/97 (Lei do Petróleo), o gás natural "é a porção do petróleo que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas condições originais de reservatório, e que permanece no estado gasoso em CNTP (condições normais de temperatura e pressão)". Sendo o mais limpo dos combustíveis fósseis, o gás natural possui características que favorecem uma maior durabilidade aos equipamentos que o utilizam e reduzem os impactos ambientais. Outro diferencial do gás natural é a baixíssima emissão de dióxido de enxofre e de resíduos do processo de combustão presentes na fumaça. Versátil, o gás natural pode ser utilizado em aplicações domésticas, industriais e automotivas, substituindo a gasolina, o etanol, o óleo diesel nos veículos, e como fonte de geração de energia elétrica nas indústrias e residências. A composição do gás natural pode variar muito, dependendo de fatores relativos ao reservatório, processo de produção, condicionamento, processamento e transporte. Grande parte do gás natural (cerca de 70%) é formada pelo gás metano. Fazem também parte da composição do gás natural o propano, nitrogênio, oxigênio, etano e enxofre. Possui densidade menor que um, mais leve que o ar, e poder calorífico superior entre 8.000 e 12.000 kcal / m3, No Brasil a composição do gás para comercialização é determinada pela Portaria de Número 104 de 8 de julho de 2002 da Agência Nacional do Petróleo (ANP). Ao contrário do que ocorre com a maioria dos combustíveis fósseis, facilmente armazenáveis, a decisão de investimento em gás natural depende da negociação prévia de contratos de fornecimento de longo prazo, do produtor ao consumidor. Essas características técnico-econômicas configuram num modo de organização no qual o suprimento do serviço depende, previamente, da implantação de redes de transporte e de distribuição, bem como na implantação de um sistema de coordenação dos fluxos, visando o ajuste da oferta e da demanda, sem colocar em risco a confiabilidade do sistema. No Brasil, até 1997, predominou o modelo de monopólio estatal da Petrobras na produção e no transporte de gás natural, ficando as distribuidoras estaduais a cargo da distribuição e venda de gás aos consumidores residenciais e industriais. Após 1997, com a nova Lei do Petróleo, a Petrobras perdeu o monopólio sobre o setor e para se 6 adequar à "lei do livre acesso", a Petrobrás foi obrigada a criar uma empresa para operar seus gasodutos, a Transpetro. No Brasil, o gás natural comercializado deve estar de acordo com as seguintes especificações: Poder Calorífico Superior 9,72 a 11,67 kWh/m³ Índice de Wobbe 46500 a 52.500 KJ/m³ Metano: mínimo 86,0 %Volume Etano: máximo 10,0 %Volume Propano: máximo 3,0 %Volume C4+: máximo 1,5 %Volume Oxigênio: máximo 0,5 %Volume Inertes (N2 + CO2): máximo 4,0 %Volume Nitrogênio Máximo 2,0%. Enxofre: total 70 mg/m³. H2S: Máximo 10 mg/m³ Ponto de orvalho máximo 45 °C (1 ATM) 3) Exploração A cadeiaprodutiva do gás natural possuí seis etapas, onde: 1ª. Exploração; 2ª. Explotação – instalação da infra-estrutura necessária para a operação do poço; 3ª. Produção – separação do petróleo do gás e transporte até a refinaria; 4ª. Processamento – Retirada da parte pesada e compressão para transporte; 5ª. Transporte e armazenamento – a última parte não é comum no Brasil, mas em paises frios para o abastecimento no inverno; 6ª. Distribuição de gás – até o consumidor final. A exploração é a etapa inicial dentro da cadeia de gás natural, consistindo em duas fases. A primeira fase é a pesquisa onde, através de testes sísmicos, verifica-se a existência em bacias sedimentares de rochas reservatórias (estruturas propícias ao acúmulo de petróleo e gás natural). Caso o resultado das pesquisas seja positivo, inicia- se a segunda fase, e é perfurado um poço pioneiro e poços de delimitação para 7 comprovação da existência gás natural ou petróleo em nível comercial e mapeamento do reservatório, que será encaminhado para a produção. Os reservatórios de gás natural são constituídos de rochas porosas capazes de reter petróleo e gás. Em função do teor de petróleo bruto e de gás livre, classifica-se o gás, quanto ao seu estado de origem, em gás associado e gás não-associado. 3.1) Classificações A matéria orgânica, que da origem aos combustíveis fósseis, quando em decomposição a condições ideais de temperatura e pressão e com milhões de anos pode formar em seus primeiros estágios o petróleo e em seus últimos estágios o gás. Por isso podemos encontrar dois tipos de jazidas: uma associada e outra não-associada ao petróleo. a) Gás associado: é aquele que, no reservatório, está dissolvido no óleo ou sob a forma de capa de gás. Neste caso, a produção de gás é determinada basicamente pela produção de óleo. Boa parte do gás é utilizada pelo próprio sistema de produção, podendo ser usada em processos conhecidos como reinjeção e gás lift, com a finalidade de aumentar a recuperação de petróleo do reservatório, ou mesmo consumida para geração de energia para a própria unidade de produção, que normalmente fica em locais isolados. Ex: Campo de Urucu no Estado do Amazonas b) Gás não-associado: é aquele que, no reservatório, está livre ou em presença de quantidades muito pequenas de óleo. Nesse caso só se justifica comercialmente produzir o gás. Ex: Campo de San Alberto na Bolivia. c) Riqueza: Conjunto de componentes do gás natural mais pesado que o etano (Fração C3+). Se o teor de pesados for superior a 8,0%,o gás é considerado rico, se for menor que 6,0%,o gás é considerado pobre e se o teor estiver entre 6,0 e 8,0%, o gás é considerado de riqueza mediana. A riqueza é um parâmetro importante na seleção da via tecnológica a ser utilizada no processamento do gás. 8 4) Reservas Em 2009, as reservas provadas mundiais de gás natural somaram 187,5 trilhões m³, registrando um crescimento de 1,2% em comparação com os valores do ano anterior. Entre 2008 e 2009, o Brasil registrou crescimento de 0,6% das reservas provadas de gás natural, chegando a 366 bilhões m³. O País está em 39º lugar na lista dos detentores de reservas provadas de gás natural. A Arábia Saudita, maior detentora de reservas de petróleo, foi o quinto país (atrás do Turcomenistão) no ranking de reservas provadas de gás natural, com 4,2% do total. Figura 4 – Reservas provadas de gás natural por país entre 2000 e 2009. Com base nos mapas do reservatório, é definida a curva de produção e a infra- estrutura necessárias para a extração, como boa parte do gás é utilizada pela própria unidade de produção é verificada a viabilidade de se comercializar o excedente de gás, caso a comercialização do gás não seja viável, normalmente pelo elevado custo na implantação de infra-estrutura de transporte de gás, o excedente é queimado. Figura 5 - Reservas de gás natural por países. 9 No tocante ao gás natural, as reservas provadas nacionais cresceram 0,6% em 2009, o que representou 61% dos 600,3 bilhões m³ de reservas totais, que aumentaram 1,9% em comparação a 2008. No período 2000-2009, as reservas provadas e as reservas totais apresentaram uma taxa média de crescimento de 5,8% ao ano. Similarmente ao petróleo, a maior parte (82,1%) das reservas provadas de gás natural do Brasil se encontrava, ao fim de 2009, em reservatórios marítimos. O Rio de Janeiro, estado com maior participação nestas reservas (166,2 bilhões m³ em reservatórios offshore), concentrou 45,3% do volume nacional, seguido do Amazonas, cujas jazidas terrestres (52,4 bilhões m³) corresponderam a 14,3% das reservas provadas nacionais. Figura 6 – Distribuição do percentual das reservas provada no país. 5) Refino O gás natural pode produzir, depois de um processo adequado de refino, alguns derivados do petróleo e para tal este gás passa por um processo denominado GTL, gás- to-líquid. Figura 7 – Esquema de uma unidade de refinação de gás natural. 10 O refino é uma das atividades de downstream. Este termo concentra, essencialmente, as atividades de refino do petróleo, tratamento do gás natural, transporte e comercialização/distribuição de derivados. Figura 8 – Ao fundo uma parte de refinaria e a frente um reservatório de gás. Em 2009, o processamento de gás natural foi realizado por 30 unidades (UPGNs) que, juntas, somaram 64,3 milhões m³/dia de capacidade nominal. O volume total processado no ano foi de 14,2 bilhões m³ ou 38,8 milhões m³/dia. As UPGNs de Urucu I, II e III, no Amazonas, concentraram 9,7 milhões m³/dia ou 15,1% da capacidade nacional instalada e responderam por 3,7 bilhões m³ou 25,6% do volume total de gás natural processado no País em 2009. Como resultado do processamento de gás natural, as UPGNs nacionais produziram 1,8 milhão m³ de GLP; 467 mil m³ de C5 + (gasolina natural); e 12,9 bilhões m³ de gás seco. Destacaram-se ainda a produção de GLP, C5 + e gás seco das unidades de Cabiúnas (UPGN, UPCGN, URGN e URLs), que responderam, respectivamente, por 17,1%, 36,6% e 28,7% da produção total. 11 5.1) Condicionamento É o conjunto de processos físicos ou químicos aos quais o gás natural é submetido, de modo a remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações legais do mercado, condições de transporte, segurança, e processamento posterior. 5.2) Armazenamento O gás natural pode ser armazenado na forma líquida à pressão atmosférica. Para tanto os tanques devem ser dotados de bom isolamento térmico e mantidos à temperatura inferior ao ponto de condensação do gás natural. Neste caso, o gás natural é chamado de gás liquefeito do petróleo ou GLP. Figura 9 - Um reservatório de gás natural Com referência ao LGN, foram produzidos 28,7 milhões de barris, 9,2% a menos que em 2008. Apesar de ter registrado queda, em2009, o principal produtor foi o Estado do Rio de Janeiro, com 15,5 milhões de barris ou 53,9% da produção nacional. A segunda posição foi ocupada pelo Amazonas, com 6,8 milhões de barris ou 23,5% do total nacional. Figura 10 – Produção de GNL por estado entre 2000 e 2009. No período entre 2000 e 2009, a produção nacional de gás natural apresentou crescimento médio de 5,3% ao ano, atingindo 21,1bilhões m³ em 2009. Este volume foi 12 2,1% inferior ao de 2008 e incluiu gás reinjetado, queimado, perdido e consumido nas áreas de produção, refino, processamento e movimentação de gás natural, bem como o volume condensado na forma de LGN. Os campos marítimos foram responsáveis por 71,4% do gás natural produzido no País, com umvolume de 15,1 milhões m³. A produção offshore caiu 1,5%, enquanto a onshore apresentou decréscimo de 3,6%. O Estado do Rio de Janeiro foi o maior produtor, com 10,5 milhões m³, concentrando 49,7% do total nacional e 69,5% da produção marítima. O segundo maior foi o Amazonas, responsável por 3,8 milhões m³ ou 17,9% da produção nacional e 62,5% do total onshore. A relação reservas/produção (R/P) de gás natural subiu de 16,6 anos em 2000 para 17,3 anos em 2009. Em média, este índice cresceu a uma taxa de 0,5% ao ano no período. Em 2009, o Brasil alcançou a 29ª colocação no ranking mundial de produtores de gás natural. Para o cálculo da posição brasileira no ranking mundial de produtores, descontou-se da produção os volumes de queimas, perdas e reinjeção para tornar possível a comparação com os dados mundiais publicados pela BP. Figura 11 – Produção de gás natural em terra e no mar. Do volume total de gás natural produzido em 2009, 3,4 bilhões m³ ou 16,2% da produção total foram queimados e perdidos e 4,4 bilhões m³ ou 20,6% do total foram reinjetados. O volume de queimas e perdas de gás natural registrou acréscimo de 56,6% em 2009. De 2000 a 2009, foi constatado um acréscimo anual médio de 4,2% nas queimas e perdas de gás natural. Nos campos com gás associado ao petróleo, parte do gás natural produzido que não for reinjetado no poço (com vistas a aumentar a 13 recuperação do petróleo) nem tiver mercado consumidor próximo acaba sendo queimado. 6) Distribuição Ao produzir uma energia qualquer necessita-se de conduzi-la até o local de uso. Este transporte é o grande entrave as disseminação de uma energia produzida. Quando se trata de GNL, isso se torna mais difícil, pois é preciso de altos investimentos para a construção de dutos especiais, chamado de gasodutos, já que quando mais pulverizado mais próximo dos seus locais de uso esse produto se encontra. A distribuição é a ultima etapa, quando o gás chega ao consumidor, que pode ser residencial, comercial, industrial (como matéria-prima, combustível e redutor siderúrgico) ou automotivo. Nesta fase, o gás já deve estar atendendo aos padrões rígidos de especificação e praticamente isento de contaminantes, para não causar problemas aos equipamentos onde será utilizado como combustível ou matéria-prima. Quando necessário, deverá estar odorizado para ser detectado facilmente em caso de vazamentos. Figura 12 – Botijão de gás. 6.1) Transporte do Gás Natural O transporte de gás natural pode ser realizado na fase gasosa ou liquefeita a) Transporte na fase gasosa - O transporte é realizado a altas pressões e na temperatura ambiente. Para pequenas quantidades e distâncias o transporte do gás natural no estado gasoso comprimido pode ser realizado através de barcaças ou caminhões-feixe e armazenado em feixe tubulações comprimido a pressões de cerca de 230 Kgf /cm 2 ,o volume é da ordem de 5000 m 3 de gás natural por reboque, para o caso do transporte rodoviário. No caso de grandes volumes em regime de operação contínua 14 nas mais variadas distâncias o transporte por gasodutos a pressões de até 120 Kgf/cm 2 se apresenta como meio de transporte econômico e confiável. b) Transporte na fase líquida - O gás natural para se tornar líquido é refrigerado e mantido à temperatura de -160 graus centígrados à pressão próxima da atmosférica, exigindo um complexo sistema de armazenamento e transporte específico para operar com o gás natural nessas condições. Pode-se dizer que, em média, 600 m 3 de gás natural quando liquefeito ocupam l m 3 razão pela qual esta é a forma mais conveniente para ser transportado em navios ou barcaças e armazenado no terminal. 6.1.1) Transporte Terrestre a) Caminhão tanque - O gás é pressurizado para a diminuição do volume, sendo assim transportado em maiores quantidades. Pode ser transportados a granel através de caminhão com tanque especiais com capacidade 65mil litros de GNL. Esses tanques de gás natural liquefeito feito para o transporte por carreta são normalmente de dupla parede com isolamento ao vazio similar a uma garrafa térmica. O gás pode ser estocado nos tanques criogênicos de transporte por até três dias sem perdas por vaporização. O tanque interior e a interconexão das tubulações são feitas de aço inoxidável isolados com baixa absorção de calor. Os tanques são feitos para suportar a maioria dos acidentes que podem ocorrer durante o transporte. Figura 13 – Caminhões tanque. b) Trem cargueiro - Os trens serão compostos de uma ou mais locomotivas e de vagões especiais projetados para armazenamento de GNL. O volume máximo de cada vagão pode chegar a 120.000 L de GNL, equivalente a 72.000.000m 3 GN. Figura 14 – Transporte ferroviário: trem cargueiro. 15 6.1.2) Transporte Marítimo a) Navio gás - Vários são os tipos de navios metaneiros, mas atualmente os navios com tanques esféricos são os que merecem a preferência dos transportadores. As esferas são feitas de aço liga com 9% de níquel, com capacidade para armazenar mais de 25.000 metros cúbicos de GNL que representam 11.125 toneladas. Os tanques são protegidos contra colisões frontais, pois o navio tem proa prolongada e o seu casco é construído com chapas duplas e oferece proteção lateral. As manobras são feitas com habilidade e em baixa velocidade, e é facilitada pelo bulbo de proa. Dentro dos tanques de estocagem existem sensores de pressão, de temperatura e marcadores de nível de líquido. O isolamento térmico é feito com lã de rocha ou de vidro, envolvido por uma camada de fiber-glass é o conjunto de processos físicos ou químicos aos quais o gás natural é submetido, de modo a remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações legais do mercado, condições de transporte, segurança, e processamento posterior. Figura 15 – Navio de transporte de gás. 6.1.3) Gasoduto Gasoduto é uma tubulação utilizada para transportar o gás natural na forma gasosa sendo do tipo “ponto a ponto”. A operação é simples e segura, envolvendo um pequeno número de conexões. Pode- se fazer filtração em pontos estratégicos para a melhor obtenção do produto. A Bolívia é um dos grandes produtores de gás natural mundial, esse gás é transportado para o Brasil através do Gasoduto Bolívia - Brasil (Gasbol). Um gasoduto é comporto por tubulações, estações de compressão, regulador de pressão com medidor de vazão, válvula de bloqueio, estação de supervisão e controle, 16 proteção catódica que evita ou diminui a corrosão dos tubos pelos agentes oxidantes com o passar do tempo e revestimento interno e externo. Figura 16 – Gasoduto. As principais características físicas do gasoduto são: diâmetro interno, espessura da parede do duto, comprimento ou extensão. Ao longo da extensão são instaladas válvulas de bloqueio automáticas, com espaçamento determinado pelas normas (por exemplo: uma válvula de bloqueio a cada 15 km, aproximadamente) com a finalidade de bloquear o gasoduto em caso de rompimento ou até mesmo manutenção, na travessia de rios, lagos e pântanos, também são instaladas válvulas de bloqueio. Figura 17 – Gasoduto no mar. Normalmente, o custo de investimentos nas tubulações representa 90% do total. As principais variáveis dos gasodutos são: diâmetro, pressão de operação, distância e terreno. Outros fatores como o clima, os custos de mão de obra, a densidade populacional e os direitos de passagem podem afetar os custos de construção significativamente. 17 O Banco Mundial publica uma regra à que chama Rule-of-Thumb na que oferece uma estimativa inicial queassocia só duas variáveis: o diâmetro e o comprimento. Segundo essa regra o custo se situa entre 15 e 30 dólares por cada polegada de diâmetro e por cada metro de comprimento. Figura 18 - Gasodutos na América Latina. 7) Comercialização Principais empresas globais resposáveis pela comercialização de gás natural: 1) Gazprom (Rússia): 179,7 bilhões de euros. 2) EDF (França): 135,2 bilhões de euros. 3) EON (Alemanha): 85 bilhões de euros. 4) Suez GDF (França): aproximadamente 71 bilhões, contando o pólo ambiental, calculado pelos analistas em 20 bilhões de euros. 5) Iberdrola (Espanha): 51,3 bilhões (após a compra da Scottish Power). 6) Enel (Itália): 47,1 bilhões (prestes a comprar Endesa com Acciona). 7) RWE (Alemanha): 46,0 bilhões de euros. 8) Endesa (Espanha): 42,2 bilhões de euros. 9) BG Group (antiga British Gas): 39,5 bilhões. 10) Exelon (EUA): 34,6 bilhões de euros. 18 8) Aspectos Econômicos da produção, transporte e comercialização de Gás. Figura 19 – Esquema de repasse de custos na produção do gás natural. a) Comércio Internacional - O setor de Gás é uma área que exige uma quantidade alta de capital, pois os investimentos relativos à exploração, produção, transporte e distribuição são bastante onerosos. Os riscos também são um fator determinante no sucesso da atuação das empresas deste setor, estes riscos se fazem presentes desde o processo de exploração até o processo de venda do produto final, visto que o valor de mercado do petróleo sofre variações constantes. As empresas de maior influência no setor atuam em conjunto com a finalidade de dominar a oferta formando assim um oligopólio para garantir a viabilidade do setor. O fato de o Oriente Médio ser o principal exportador de petróleo, GLP (gás liquefeito de petróleo) e demais derivados, torna o produto extremamente sensível às condições políticas historicamente observadas na região como guerras, embargos, restrições de produção entre outros. Uma grave crise nesta região faria os preços internacionais atingirem níveis altos, considerando que metade das transações mundiais de GLP são feitas por países do Oriente Médio. b) Análise de viabilidade de investimento durante o processo de exploração - Na etapa da exploração de gás a necessidade de grandes investimentos tanto no processo de localização de reservatórios, quanto no processo de perfuração causa elevados riscos às empresas. A partir do momento em que se descobre um poço ou reserva de gás é necessário determinar se é economicamente viável aplicar investimentos em sua exploração. O primeiro fator a ser considerado na análise é o reservatório seja ele associado ou não-associado. É necessário obter evidências de que a região a ser explorada se trata de uma Reserva Provada. Reserva Provada é como se denomina um 19 reservatório de petróleo e gás natural encontrado por meio de dados geológicos e de engenharia. A análise de viabilidade nesta etapa é feita estimando a capacidade da reserva, considerando se esta possui alta probabilidade de fornecer retorno aos diversos investimentos que deverão ser aplicados no processo de exploração, produção, distribuição e demais processos. Obviamente também é feita a análise da situação econômica do setor. c) Análise Econômica do Transporte de Gás Natural - Para realizar a movimentação do gás natural exige-se uma quantidade volumosa de investimentos. Caso o gás seja transportado por gasodutos não existem custos e riscos relativos a colisões, derrame ou qualquer risco relativo a veículos, Além de não existirem custos de combustível. Caso seja utilizado o transporte por Gás Natural Líquido (GNL) existem custos de desenvolvimento de terminais de liquefação e regaseificação de GNL e a instalação de redes de transporte de gasodutos. Como parte do modal envolve transporte marítimo isso envolve mais custos relativos aos navios. Porém o transporte através de GNL representa uma maior flexibilidade quanto à escolha do destino de venda do produto o que não se faz presente no uso de gasodutos os quais possuem um único destino fixo. A utilização de gasodutos gera um custo fixo irrecuperável, pois após a construção dos dutos não é possível realizar modificações na estrutura deste modal. Existe também um monopólio que é concedido às empresas que constroem os gasodutos, de tal forma que cada região possui uma única empresa responsável por fornecer o produto, fator responsável por eliminar a concorrência. Existem diversas tecnologias de transporte de gás natural, entre as mais conhecidas estão: Gás Natural Liquefeito, Gasoduto, Gás Natural Comprimido, Hidrato de Gás Comprimido, “Gas to liquid” (GTL) e “Gas to wire” (GTW). Segue abaixo uma tabela comparativa entre os custos de capital (infra- estrutura), operação e embarcação. Custo de Capital Custo de Operação Custos de Embarcação Gás Natural Liquefeito $600/toneladas por dia $0,50/Milhões de BTU $0,20/Milhões de BTU Gasoduto $500000/Km $0,90/Milhões de BTU Zero 20 Gás Natural Comprimido $60 Milhões $0,07/pés cúbicos padrão por ano $21 milhões/ano Hidrato de Gás natural Comprimido 50% do GTL $0,37/Milhões de BTU $0,15/Milhões de BTU GTL $400000/BPD $10,0/Barril $1,35/Barril GTW $1,9/Watts 5% do custo capital Zero Tabela 1 – Custo da logística da industria petroquímica. No Brasil a mercado de gás natural ainda não é muito desenvolvido, assim como sua rede de transportes que ainda é rudimentar. Uma das principais vias de oferta de gás natural para o Brasil é o gasoduto Bolívia-Brasil, que com uma extensão de 3150 km e capacidade de transporte de 30 MM m 3 /dia, com possibilidade de ampliação para 50 MM m 3 /dia, via concurso aberto. Com investimento superior a US$ 2 bilhões, o projeto do Gasbol envolveu diversas empresas e deu origem a duas transportadoras, uma em cada país, a TBG (Transportadora Brasileira de Gás) e a GTB (Gas TransBoliviano). Analisando as participações na tabela 2, percebe-se que a Petrobras possui uma participação acionária muito superior às demais, o que pode lhe dar vantagens quanto à tomada de decisões sobre o gasoduto, exercendo forte influência no desenvolvimento e nas decisões relativas ao projeto, inclusive ampliações. Tabela 2 – Porcentagem de ações de empresas nas transportadoras Brasileira de Gáse na Gas TransBoliviano. A cooperação entre Argentina, Bolívia e Brasil favorecerá bastante ao desenvolvimento de uma rede de gasodutos que interliguem os mercados e as reservas de gás natural. Além do projeto do Gasoduto Bolívia-Brasil outros três projetos estão em construção ou em fase de estudo de viabilidade e tem como objetivo atingir a demanda do Brasil: 21 d) Análise econômica da Produção de Gás natural - A produção de Gás natural na América Latina está sofrendo um crescimento considerável atualmente, crescimento este que ocorre devido aos grandes investimentos feitos por empresas estrangeiras e à licitação de novas áreas exploratórias. A Argentina atualmente possui a maior produção de gás da América Latina, porém a Bolívia é o país que possui maior potencial nesta área. O Brasil está também em expansão. Com uma produção anual de 12,8 bilhões de m 3 no ano 2000 (que cabe em sua totalidade a Petrobras) foi o recorde histórico. Deste total, 67% são produzidos em plataformas offshore, enquanto que 33% cabem à produção em terra. Estima-se o crescimento desta produção visto que a legislação incentiva o fim da queima de gás natural nas plataformas de exploração, porém como não só a produçãobrasileira sofrerá um crescimento é previsto que após a construção da malha de gasodutos torne-se viável a importação de gás da Argentina e Bolívia. e) Mercado do Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) - Existe uma tendência de o GLP se desenvolver para os centros de consumo devido ao fato de este ser um possível substituto como combustível, consequentemente o GLP possuirá um amplo mercado em grandes consumidores industriais. Este fator causa um efeito de isolamento nos consumidores que se situam distantes dos grandes centros de consumo, pois os custos de transporte para regiões distantes dos centros de industriais e de consumo em geral se tornariam muito onerosos. A Lei do Petróleo (Lei nº 9.478/1997) estabeleceu as participações governamentais a serem pagas pelos concessionários das atividades de exploração e produção de petróleo ou gás natural: o bônus de assinatura, os royalties, a participação especial e o pagamento pela ocupação ou retenção de área. Destas quatro participações governamentais, somente os royalties já existiam antes da Lei do Petróleo, mas em percentual inferior. 22 Em 2009, como resultado das atividades de produção de petróleo e de gás natural, foram arrecadados aproximadamente R$ 8bilhões em royalties, valor 27% inferior ao de 2008. Deste montante, 29,9% destinaram-se aos estados produtores ou confrontantes; 33,8% aos municípios produtores ou confrontantes; 12,3% ao Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT); 15,8% ao Comando da Marinha; e 28,1% ao Fundo Especial dos Estados e Municípios. Ao Estado do Rio de Janeiro, maior produtor nacional de petróleo e de gás natural, juntamente com seus municípios, destinaram-se 44,9% do total arrecadado no País a título de royalties, cabendo à esfera estadual 21,4% desse percentual. Figura 20 – Distribuição dos royalties do petróleo e gás. A Lei nº 9.478/1997, em seu Art. 8º, alínea X, determina à ANP a obrigação de estimular a pesquisa e a adoção de novas tecnologias na exploração, produção, transporte, refino e processamento. A lei estabeleceu ainda que, no mínimo, 50% do valor dos investimentos devem ser aplicados em instituições de pesquisa e desenvolvimento – P&D – 23 credenciadas pela ANP para esse fim, podendo os demais recursos serem aplicados em despesas qualificadas como P&D executadas em instalações próprias dos concessionários e de empresas afiliadas. Nos termos do que dispõe o contrato de concessão até 2009, foram enquadrados nessa obrigatoriedade os concessionários Petrobras, Shell, Repsol, Manati, Brasoil Manati e Rio das Contas. Desde 1999, foram investidos R$ 184,3 milhões, concedidas 5.088 bolsas de estudo e formados mais de 2.700 profissionais. No ano de 2009, os recursos foram de R$ 20 milhões e 520 bolsas, sendo 287 de graduação, 128 de mestrado e 105 de doutorado. 9) Utilização Em terra ou no mar, o GLP contribui para a melhoria da qualidade de vida das pessoas. Na vida ao ar livre, em casa, no campo, nas indústrias e até em atividades esportivas, o GLP está presente para fornecer a sua energia. O gás natural é empregado diretamente como combustível, tanto em indústrias, casas e automóveis. É considerado uma fonte de energia mais limpa que os derivados do petróleo e carvão. Alguns dos gases de sua composição são eliminados porque não possuem capacidade energética (nitrogênio ou CO2) ou porque podem deixar resíduos nos condutores devido ao seu alto peso molecular em comparação ao metano (butano e mais pesados). O GNV (Gás Natural Veicular) tem sido muito utilizado como combustível para veículos. Além de ser mais barato do que o álcool e a gasolina, o GNV gera um baixo índice de poluentes atmosféricos em comparação aos combustíveis fósseis. Portanto é considerado uma fonte de energia limpa. É utilizada em indústrias para a produção de metanol, amônia e uréia. As desvantagens do gás natural em relação ao butano são: mais difícil de ser transportado, devido ao fato de ocupar maior volume, mesmo pressurizado, também é mais difícil de ser liquificado, requerendo temperaturas da ordem de -160 C. Algumas jazidas de gás natural podem conter mercúrio associado. Trata-se de um metal altamente tóxico e deve ser removido no tratamento do gás natural. O mercúrio é proveniente de grandes profundidades no interior da terra e ascende junto com os hidrocarbonetos, formando complexos organo-metálicos. 24 Figura 21 - Posto com GNV, gás natural veicular. 10) Logística do gás natural A logística do Gás natural é bem similar a do petróleo, mas se diferencia pois nesse processo o gás pode ser transportado de duas maneiras diferente o que influinciam na etapa de distribuição desse produto. As duas figuras abaixo, 22 e 23, representam os dois processos diferentes a serem feitos. Figura 22 – Logística do gás sendo transportado na forma de gás. O processo de produção do gás para o seu uso começa com a exploração de uma jazida, primeiro se faz um estudo dos dados sísmicos coletados e se a probabilidade encontrada for alta então se faz uma perfuração para colher uma amostra de calha, se for confirmada o poço e sua viabilidade econômica for aprovada avançamos para a segunda parte: a produção. Na produção o gás é retirado do poço para a superfície e armazenado para o envio para a refinaria. Essa extração pode ocorrer em terra, onshore, ou no mar, offshore, em plataformas. 25 O passo seguinte ocorre na refinaria onde o gás é processado e enviado a parte seguinte, o transporte. Este transporte pode ser por vários modos, como gasodutos de alta pressão, onde o gás flui no estado gasoso. Ao chegar perto do pólo de uso o gás sofre uma redução na sua pressão e é encaminhado para a distribuição em indústrias, centrais elétricas ou residências. Figura 23 – Logística do gás, passando pela liquefação. Nesse outro modo de produção o gás ao sair da refinaria, onde foi processado para retirar os seus componentes mais pesados, passa por uma central de liquefação onde o gás se tornará liquido e em seguida transportado em navio metaneiros. Após o transporte o gás é regaseificado, para ser transportado, se necessário, para o seu destino de comercialização. 26 BIBLIOGRAFIA 1) Arquivos da Petrobrás 2) BP (British Petroleum) 3) Livro - Gás Natural e a Matriz Energética Nacional, O - Sidney Grippi 4) RODRIGO VALLE REAL, “ESTRATÉGIAS DAS EMPRESAS DE GÁS NATURAL NO CONE SUL” 5) Juliana Souza Baioco, Clarissa Andrade Santarem, Rosemarie Bröker Bone, José Martins Ferreira Filho,“CUSTOS E BENEFÍCIOS ECONÔMICOS DE TECNOLOGIAS DE TRANSPORTE DE GÁS NATURAL NO BRASIL” 6) Alexandre Barreira de Morais, “PERSPECTIVAS DE INSERÇÃO DO GLP NA MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA”. 7) 8) Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis /Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. -Rio de Janeiro: ANP, 2010. 27 ANEXOS I - O quadro mostra a produção por estado do Brasil e por região do exterior em outubro de 2010. ESTADO E REGIÃO PETRÓLEO barris/dia GÁS NATURAL mil metros cúbicos/dia PETRÓLEOE GÁS (boed) TERRA MAR TOTAL TERRA MAR TOTAL TOTAL BOED Rio de Janeiro --- 1.518.536 1.518.536 --- 22.588 22.588 1.660.608 Espírito Santo 13.461 170.896 184.357 84 9.575 9.659 245.110 Amazonas 39.754 --- 39.754 8.953 --- 8.953 96.065 Bahia 49.689 429 50.118 2.753 2.586 5.340 83.703 R.G.Norte 52.643 10.015 62.659 709 704 1.413 71.549 Sergipe 36.867 8.216 45.083 265 3.037 3.303 65.856 São Paulo --- 19.982 19.982 --- 1.720 1.720 30.799 Alagoas 6.101 240 6.342 1.292 294 1.585 16.314Ceará 1.880 6.629 8.509 2 128 129 9.322 Paraná (xisto) 3.545 --- 3.545 130 --- 130 4.366 Total Brasil 203.940 1.734.944 1.938.884 14.188 40.632 54.820 2.283.689 África --- 64.477 64.477 --- --- --- 64.477 América do Norte --- 1.351 1.351 --- 271 271 2.944 América do Sul* (consolidada) 82.069 --- 82.069 15.722 --- 15.722 174.603 América do Sul** (não consolidada) 7.875 --- 7.875 117 --- 117 8.561 Total exterior 89.944 65.828 155.772 15.839 271 16.110 250.584 Total Petrobras 293.884 1.800.772 2.094.656 30.027 40.903 70.930 2.534.274 Observações: * Produção Consolidada refere-se à produção proveniente das empresas controladas pela Petrobras ** Produção Não-Consolidada refere-se à produção proveniente de empresas onde a Petrobras detém participação, mas não o controle. 28 II - As figuras a seguir são referentes a construção de gasodutos. 29
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