Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Recursos Energéticos A Génese dos Jazigos de Petróleo e Gás Assane Pena, 2017-2020 Universidade Licungo-Beira, Moçambique Luís Menezes Pinheiro, 2014-2015 Universidade de Aveiro, Portugal Recursos Energéticos A Génese dos Jazigos de Petróleo e Gás Assane Pena, 2019 Universidade Licungo-Beira, Moçambique Luís Menezes Pinheiro, 2014-2015 Universidade de Aveiro, Portugal Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Carvão Mineral Fonte de energia não renovável, mas convencional 14/01/2016, Revisado em 2019 Recursos Energéticos, Assane Pena; UNILICUNGO 2 Terminologia das Fontes Energéticas (gás comprimido) (gás do xisto) (gás do xisto) (gás comprimido) O Petróleo (do Grego petra – rocha ou pedra e elaion – óleo ou Latim oleum – óleo) (“crude oil”) em tempos conhecido como “ouro negro”, é um liquido espesso, castanho/esverdeado escuro ou negro, que existe nos estratos superiores de algumas áreas da crusta continental. Também é conhecido por naft, do Árabe naK ou nafata (fluir). Consiste de uma mistura complexa de vários hidrocarbonetos, principalmente da série dos alcanos. Pode variar muito em aparência, composição e pureza. O petróleo é utilizado principalmente para a produção do “fuel oil”, que é uma importante fonte primária de energia. É também a matéria prima para muito produtos químicos, incluindo solventes, fertilizantes, pesticidas e plásticos. RECURSOS ENERGÉTICOS Petróleo – Definições Prévias Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 • Petróleo (sentido lato) : mistura natural constituida principalmente por hidrocarbonetos. Pode ocorrer: •no estado gasoso = gás natural •no estado liquído = petróleo bruto, nafta, óleo •no estado sólido = asfaltos, betumes •são comuns ocorrências mistas Petróleo (Sentido restrito): Petróleo bruto (líquido) •Hidrocarbonetos: compostos de H e C (com pequenas quantidades de outros elementos). Distinguem-se pelo número de átomos de C e H das suas moléculas e pela maneira como estes estão arranjados. •Em termos químicos, um hidrocarboneto é um composto químico formado por carbono (C) e hidrogénio (H). Todos os hidrocarbonetos são formados por um backbone de carbono (esqueleto de carbono), estando os átomos de hidrogénio ligados a esse esqueleto. •Jazigo de petróleo: acumulação de petróleo susceptivel de exploração económica. RECURSOS ENERGÉTICOS Petróleo – Definições Prévias Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Há essencialmente 3 tipos de hidrocarbonetos: HIDROCARBONETOS SATURADOS, também conhecidos como alcanos (CnH2n+2), que não têm ligações duplas, triplas ou aromáticas. Incluem os alcanos normais, os isoalcanos e os cicloalcanos. HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS, que têm pelo menos um anel aromático (benzeno). Incluem os naftalenos (2 anéis) os fenantrenos (3 anéis) e o tolueno (composto aromático mais comum no petróleo; apresenta 1 anel). HIDROCARBONETOS INSATURADOS, que têm uma ou mais ligações duplas ou triplas entre os átomos de carbono. Dividem-se em: alcenos CnH2n (somente com uma ligação dupla) alcinos CnH2n-2 (somente com uma ligação tripla) Cada um deste hidrocarbonetos deve obedecer à Regra dos 4-hidrogénios que diz que todos os átomos de carbono devem ter o número máximo de átomos de hidrogénio a que se possam ligar (o limite é 4). Deve notar-se que cada ligação extra remove 2 átomos de hidrogénio e somente os hidrocarbonetos saturados podem atingir o máximo de 4. Isto deve-se às posições únicas dos 4 electrões do Carbono. hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petrole4um RECURSOS ENERGÉTICOS Hidrocarbonetos (constituintes de Petróleo) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Segundo a classificação de Tissot & Welte (1978) podem ser divididos em 6 tipos: (1) PARAFÍNICOS (n-alcanos) (2) PARAFÍNICO-NAFTÉNICOS (3) NAFTÉNICOS (ciclo alcanos) (4) AROMÁTICOS INTERMÉDIOS (5) AROMÁTICOS-ASFÁLTICOS (6) AROMÁTICO-NAFTÉNICOS . hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum RECURSOS ENERGÉTICOS Hidrocarbonetos (constituintes de Petróleo) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Hidrocarbonetos parafínicos normais ou n-alcanos (fórmula geral Cn H2n+2) H C J. Pacheco, 2007 GASOSOS Metano Etano n-Propano n-Butano LÍQUIDOS n-Pentano n-Hexano etc. até C 15 H32 SÓLIDOS De C 15 H 32 até C 40H 82 RECURSOS ENERGÉTICOS Hidrocarbonetos (constituintes de Petróleo) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 IsoButano C4H10 •Hidrocarbonetos nafténicos ou ciclo- alcanos Ciclobutano C4H8 •Hidrocarbonetos não-saturados Benzeno RECURSOS ENERGÉTICOS Hidrocarbonetos (constituintes de Petróleo) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 FACTORES CONDICIONANTES DA OCORRÊNCIA DE PETRÓLEO EM BACIAS SEDIMENTARES A formação de uma acumulação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a associação de uma série de fatores: • a existência de rochas ricas em matéria orgânica (0,3 a 1% de COT), denominadas de rochas geradoras; • as rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo-60Ma e temperatura 60 a 120ºC) para a geração do petróleo; • a existência de uma rochas com porosidade (5 a 30%) e permeabilidade (o valor minimo de 0.1md; a maioria 5 a 500md) necessárias à acumulação e produção do petróleo, denominada de rochas reservatório; • a presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora até a rocha reservatório; • a existência de uma rocha imperpeável que retenha o petroleo, denominada de rocha selante ou capeadora; e • um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumulação de um volume significativo de petróleo. Uma acumulação comercial de petróleo é o resultado de uma associação adequada destes fatores no tempo e no espaço. A ausência de apenas um desses fatores inviabiliza a formação de uma jazida petrolífera. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Metano (gás dos pântanos - swamp/marsh gas): hidrocarboneto formado por 1 átomo de carbono e 4 átomos de hidrogénio: CH4 (peso molecular: 16.04). O Metano é o componente principal do gás natural. Quando uma molécula de metano é queimada na presença de oxigénio, liberta uma molécula de CO2 (dióxido de carbono) e duas moléculas de H2O (água). CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O O metano puro é inodoro. É um gás de estufa com um potencial de aquecimento global de 22 (o que significa que tem 22 vezes a capacidade do dióxido de carbono de provocar efeito de estufa). 8 RECURSOS ENERGÉTICOS Hidrocarbonetos (constituintes de Petróleo) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 O petróleo é gerado nas bacias sedimentares, a partir da transformação de matéria orgânica acumulada juntamente com os sedimentos inorgânicos em ambientes, em geral aquáticos (fundo de lagos, lagunas ou mares) com deficiente circulação da massa líquida junto ao fundo e deficientes em oxigénio. RECURSOS ENERGÉTICOS - Geracão do Petróleo Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração do Petróleo e Gás. Querogénio •A matéria orgânica (cadáveres de animais e plantas planctónicos e bentónicos, restos de vegetais superiores, algas, etc.) transforma-se, como resultado de reacções químicas complexas e do ataque por bactérias, acompanhados por aumento de pressão e temperatura em gás biogénico (metano) e num material rico em hidrocarbonetos sólidos muito pesados designado por querogénio. Fragmentos de querogénio Plancton vivo contendo gotas de óleo (x150) • A formação de óleo ou gás depende do tipo de matéria orgânica inicial. Quase todo o óleo é formado a partir dos restos soterrados de algas marinhas e bactérias; no entanto forma-se gás se este material for soterrado a maiorprofundidade; Os caules e folhas soterrados de plantas terrestres, dão origem a carvão e quase não se forma óleo; com o seu soterramento a maior profundidade produzem gás. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS – Matéria Orgânica Fóssil, Os Custobiólitos • Os hidrocarbonetos, tanto petróleo como gás, têm origem na MOSF (Matéria Orgânica Sedimentar Fóssil) presente em certos tipos de rochas sedimentares. • Caustobiólitos - “rochas que contenham quantidades +/- importantes de compostos carbonados de origem orgânica ou, mesmo, carbono puro, desde que este último seja de origem orgânica”. • Os caustobiólitos correspondem ao que se designa por Matéria orgânica sedimentar fóssil ou, simplesmente, Matéria carbonácea. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS – Rochas geradoras, maturação A Matéria Orgânica (MO) apresenta, na maior parte do tempo, uma baixa concentração nos sedimentos: •Em média, as areias e os arenitos contem em torno de 0,05% da MO; •Os calcários 0,3% e as argilas cerca de 2%. Portanto, os sedimentos finos, em todos os ambientes, apresenta maiores teores de carbono orgânico total (COT); As rochas sedimentares ricas em querogénio, como são os casos de rochas carbonáticos contendo pelo menos 0,3 até 0,6% COT, e rochas argilosos, contendo de 0,5 a 1% de COT, designam-se por rochas geradoras (ou rochas-mãe – source rocks) e podem gerar quantidade significativa de petróleo em consequência de reacções químicas que decompõem o querogénio em hidrocarbonetos de peso molecular menor. Estas reacções são iniciadas pelo aumento da temperatura a que as rochas são submetidas por efeito da subsidência das bacias e consequente acumulação de espessuras crescentes de outros sedimentos (gradiente geotérmico médio = 30º C/km). •A evolução do querogénio no sentido da transformação em petróleo é designada por maturação e depende da temperatura e do tempo. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 J. Pacheco, 2007 RECURSOS ENERGÉTICOS– Tipos de Querogênio A composição do Querogénio determina o tipo de hidrocarbonetos que poderá ser gerado: •Distinguem-se geralmente 3 Tipos de Querogénio: •Tipo I: predominantemente formado a partir de algas e bactérias (rico em H e pobre em O). Derivado de rochas geradoras derivadas de ambientes lacustres. •Tipo III: predominantemente formado a partir de restos de vegetais terrestres carreados para a bacia (pobre em H; rico em O). Derivado rochas geradoras de ambientes marinho deltaico. •Tipo II, intermédio (podre em H e rico em O do que o querogênio do Tipo I). Derivado da matéria orgânica de origem marinha. •O Querogênio Tipo I produz predominantemente óleo e o de Tipo III produz predominantemente gás, mas a natureza do petróleo gerado depende também do grau de maturação atingido pelo querogénio. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Etapas de Formação do Petróleo A formação do petróleo está relacionada à maturação térmica da matéria orgânica e ocorre em três etapas principais: •Diagénese •Catagénese, e •Metagênese. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Diagénese • Ocorre durante e logo após o soterramento, a matéria orgânica sofre alterações sob baixas temperaturas (até 50ºC) e baixas profundidades, sendo considerada imatura. • As mudanças são devidas principalmente à actividade de microorganismos, que promovem a destruição ou a transformação dos biopolímeros, gerando como novos constituintes os geopolímeros, que são precursores do querogénio. • Algumas moléculas sintetizadas por organismos sofrem poucas alterações nesta etapa e preservam sua estrutura original, sendo conhecidas como fósseis geoquímicos ou biomarcadores. • No final da diagênese a matéria orgânica é constituída basicamente de querogénio. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Catagénese - Window oil Corresponde à fase principal de geração de petróleo, sendo também conhecida como “janela de geração do petróleo” (Ro% = 0,5 – 1,3%) e corresponde à fase matura da matéria orgânica. Ela ocorre devido ao contínuo incremento na temperatura e subsidência da bacia. O incremento na temperatura (que varia de 60 a 120ºC) propicia a quebra de ligações químicas dos compostos polares, gerando hidrocarbonetos cada vez mais simples e de menor peso molecular (aromáticos e saturados). A degradação térmica do querogênio gera óleo e , num estágio mais avançado, gera gás húmido. A etapa final de evolução da matéria orgânica é a aquela que a alta temperatura (150 a 200ºC) provoca o craqueamento dos hidrocarbonetos líquidos, e a matéria orgânica é representada basicamente por gás seco (metano), sendo considerada pós -matura ou senil. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 SINTESE de geração do Petróleo 99,9% do C é reciclado apenas 0,1% fica disponível para participar do processo de geração de hidrocarbonetos A M.O. deve constituir no mínimo 2% do volume dos sedimentos para que a geração seja possível, neste caso os sedimentos são denominados de rocha-fonte ou geradora Ambiente de circulação restrita, alta produtividade e de baixa oxidação Além disso, é preciso: – TEMPO: 60 milhões de anos – TEMPERATURA: 60 a 120 graus Celsius – CONDIÇÕES DE PRESERVAÇÃO: Ambiente Redutor Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Síntese da geração do Petróleo Janela de Geração: entre 60 e 120 graus Celsius Estágios de Maturação: – MATURO (60 – 120º): Petróleo líquido fluido e enriquecido em parafinas (cadeias saturadas) – SUPERMATURO (T>120o C): „queima‟ dos sedimentos e do petróleo líquido, que será transformado em condensado, gás húmido e, finalmente, seco. – IMATURO (T<60o C): se gerado, será viscoso e rico em componentes pesados Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 A geração do Petróleo Tissot (1974): Querogênio Tipo I, II ou III – Proporção de H/C e O/C na M.O. Diagrama de van Krevelen: – Trends (tendências) de evolução Classificação: Indicadores obtidos a partir da Pirólise e análise do COT – Índice de Hidrogênio – HI – Índice de Oxigênio – OI H/C & HI elevados : Geração Óleos O/C & OI elevados : Geração Gás Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Diagrama de van Krevelen Assane Pena, (2019) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 G‡s biogˇnico īleo G‡ 1 2 3 4 5 Gás Gás biogénico Óleo RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração de Petróleo e Gás GERAÇÃO DE PETRÓLEO EM FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE DAS ROCHAS GERADORAS Volume gerado 0 J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 GERAÇÃO DE PETRÓLEO EM FUNÇÃO DA PROFUNDIDADE DAS ROCHAS GERADORAS RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração de Petróleo e Gás geração Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 MATURAÇÃO DOS DIFERENTES TIPOS DE QUEROGÉNIO 1,5 0,5 H/C 1,0 0,05 0,10 0,15 0,20 O/C 0 0,4% Ro 0,5 1,5 2,0 Janela de gera¨‹o de —leo TIPO I TIPO I I T IPO III Janela de geração de óleo Tipo I: predominantemente formado a partir de algas e bactérias, rico em H e pobre em O) Tipo III: predominantemente formado a partir de restos de vegetais terrestres carreados para a bacia, rico em O e pobre em H) Tipo II: intermédio (podre em H e rico em O do que o Tipo I). Ro: Poder Reflector da Vitrinite. 1,0 RECURSOS ENERGÉTICOS– Maturação e Reflectância da Vitrinite J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS – Reflectância da Vitrinite A Vitrinite é um dos componentes do carvão mineral e grande parte do querogênio sedimentar. É um tipo de maceral, que são componentes orgânicos do carvão de formaanáloga aos minerais nas rochas. A vitrinite tem uma aparência vítrea, de onde provém o seu nome. 16 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Deriva de materiais da parede das células ou esqueleto do caule de plantas que formam o carvão. Compõe-se de polímeros, celulose e lignina (ou lenhina). É o componente mais comum do carvão. É abundante também em querogênios que derivam dos mesmos precursores biogénicos como carvão, plantas terrestres e turfa. A vitrinite sofre diagénese por alterações térmicas da lenhina e da celulose em paredes de células de plantas. É comum em rochas sedimentares ricas em matéria orgânica como argilitos e margas originadas de ambientes terrestres, ou com algum conteúdo originado do ambiente terrestre. Geo$sica Aplicada à Prospecção de Hidrocarbonetos – Reflectância da Vitrinite O estudo da reflectância da vitrinite (ou poder reflector da vitrinite) é um método chave para obter a história de temperatura das bacias sedimentares. Este método foi estudado primeiramente por exploradores de carvão que tentavam diagnosticar a maturidade térmica das camadas de carvão. 17 geração de óleo com uma reflectância de 0,86 a 1,1 %. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Mais recentemente, a sua utilização como ferramenta de estudo da transformação do querogênio em hidrocarbonetos vem sendo muito explorada. O principal atrativo do método para esta aplicação é sua sensibilidade a faixas de temperatura que correspondem à geração de hidrocarbonetos (60o a 120o C). Assim, utilizando-se uma calibração apropriada, a reflectância da vitrinite pode ser utilizada como um indicador da maturidade em rochas geradoras de hidrocarbonetos. Geralmente o início da geração de óleo é correlacionado com uma reflectância de 0,5 a 0,6% e o término da Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Sínteses de Etapas de Geração do Petróleo H RECURSOS ENERGÉTICOS– Reflectância da Vitrinite hMp://www.kohlenpetrographie.de/en/index.php/reflectancemeasurement s 18 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 http://www.kohlenpetrographie.de/en/index.php/re%EF%AC%82ectancemeasurements http://www.kohlenpetrographie.de/en/index.php/re%EF%AC%82ectancemeasurements RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração de Petróleo e Gás British offshore oil and gas originate from 2 sources: Gas beneath the southern North Sea and the Irish Sea formed from coals which were derived from the lush, tropical rain forests that grew in the Carboniferous Period, about 300 million years ago. Oil and gas under the central and northern North Sea formed from the remains of planctonic algae and bacteria that flourished in tropical seas in the Jurassic Period, about 140 million years ago. They accumulated in muds which are now the profilic Kimmeridge Clay source rock. Most North Sea oil is the valuable light oil. Gas from the North Sea is methane. 19 David Squire Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 20 RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração de Petróleo e Gás David Squire Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 21 dry gas (C1, methane) wet gas (C2GC4) light oil (C5GC14) d>1 normal oil (C15+) d>1 hMp://www.humble_inc.com/oil_gas_gen_yields.htm Diagrammatic illustration of kerogen composition, which leads to oil and gas formation directly from kerogen cracking and gas from oil cracking (Modified from Pepper and Corvi, 1995). À medida que a rocha geradora se torna mais quente, longas cadeias de átomos de hidrogênio e carbono se rompem a partir do querogênio, formando óleo pesado ceroso e viscoso (óleos pesados). Em temperaturas mais altas, as cadeias de hidrocarbonetos mais curtas se desprendem para dar óleo leve (mais valioso). RECURSOS ENERGÉTICOS – Geração de Petróleo e Gás Scheme of Petroleum Generation, Cracking and Expulsion Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 A Qualidade do Petróleo Qualidade do óleo é diretamente proporcional a sua densidade, viscosidade e composição química. A presença de elementos que aumentam sua acidez é particularmente preocupante, tanto devido a questões de Segurança Operacional como na disponibilização para o Refino – API (grau): escala comparativa entre a densidade do fluido e a da água (10o API <=> d = 1,0 g/cm3) Viscosidade (em centipoise, cP ): impacto nas capacidade de produção – – RGO (Razão Gás/Òleo): função da Rs (Razão de Solubilidade do gás no óleo); Influencia a produtividade, as vazões e a recuperação final dos reservatórios – Psat (Pressão de Saturação): abaixo da qual o gás em solução começa a constituir uma fase separada do óleo; afecta a produtividade e a recuperação final H2S: problema para a Segurança Operacional – – TAN (Total Acid Number): problemas no refino Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 MIGRAÇÃO PRIMÁRIA RECRURSOS ENERGÉTICOS – Migração Primária • As rochas geradoras (ou rochas mãe) são geralmente argilitos, margas ou calcários micríticos com muito baixas porosidade e permeabilidade, das quais não era possível extrair o petróleo que geram; actualmente já é possível fazer a sua exploração com técnicas de fracking, por exemplo, fracking water (injeção de agua). Contudo, a transformação do querogénio em petróleo é acompanhada por um aumento de volume e muitas vezes é simultânea com a libertação de água de constituição de alguns minerais argilosos. Estes mecanismos levam à expulsão do petróleo e da água recém formados (migração primária), da rocha-mãe, cujos poros ficam sobresaturados, para as rochas adjacentes quando estas são permeáveis. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 MIGRAÇÃO SECUNDÁRIA RECURSOS ENERGÉTICOS – Migração Secundária • Uma vez entrado no espaço poroso de uma rocha permeável o petróleo tende a migrar em direcção à superfcie por ser menos denso que os outros fluidos que impregnam as rochas em profundidade, geralmente água salgada ou doce. • Esta migração, dita secundária, é mais ou menos longa e sinuosa uma vez que se orienta ao sabor da disposição das camadas sedimentares permeáveis e impermeáveis e, eventualmente, de fracturas que permitam a passagem através destas últimas. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2018) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 ACUMULAÇÃO/RETENÇÃO • Quando, na sua migração em direcção à superficie, o petróleo encontra uma barreira impermeável, desvia-se e procura outro caminho. Se não encontra outro caminho para continuar a sua ascensão, fica retido dando origem a uma acumulação. RECURSOS ENERGÉTICOS – Acumulação/Retenção • As disposições particulares das formações geológicas que constituem barreiras intransponíveis à migração designa-se por armadilhas ou estruturas de retenção, e podem ser principalmente de natureza estrutural e/ou estratigráfica. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2018) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Tipos de estruturas - armadilhas Estrutura, ou armadilhas – toda e qualquer forma, convexa ou não, em que a associação da rocha reservatório com rocha de cobertura forme em profundidade um corpo geométrico bem definido, com dimensões significativas e a capacidade de reter petróleo. Existem basicamente dois tipos de armadilhas: Estruturais – são formadas pela deformação da rocha, tais como dobras ou falhas. Estratigráficas - são formadas pela maneira como a rocha-reservatório foi originalmente depositada, ou então pela erosão da rocha – reservatório, no caso de discordâncias angulares – superfícies de erosão existentes no topo das formações basculadas, ou por biselamentos laterais. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Armadilha estrutural (anticlinal) Armadilha estrutural (falha inversa) Armadilha estratigráfica (recife)Acumulação de óleo Acumulação de óleo Acumulação de gás Acumulação de óleo RECURSOS ENERGÉTICOS – Armadilhas J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 COBERTURA - ROCHAS SELANTES • A cobertura das acumulações de petróleo ou seja, a barreira que impede o progresso da migração, é constituida por rochas selantes (impermeáveis) tais como argilitos, margas, calcários compactos, evaporitos (anidrite e sal), etc.. • A barreira lateral é, contudo, muitas vezes constituida por falha(s) cuja caixa de falha está preenchida por material impermeável. As falhas podem actuar como condutas de migração de fluidos ou como estruturas selantes, dependendo do material que preenche a caixa de falha ser mais ou menos argiloso. RECURSOS ENERGÉTICOS – Cobertura – Rochas Selantes (Cap Rock) J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Rochas Selantes/ Rochas de coberturas (Cap rock) • A associação desta rocha de cobertura a rochas porosas e permeáveis constitui a base da existência de reservatórios petrolíferos. • As melhores rochas de cobertura são as formadas por material sedimentar dúctil. • As argilas são as mais comuns e constituem as rochas de cobertura na maior parte dos reservatórios clásticos; • As rochas evaporíticas, como a anidrite e o sal formam as rochas de cobertura dos reservatórios carbonatados. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS – 5 Factores Críticos: “Magic Five” Reservatório (acumulação) 3. Armadiha (retenção) 2. Migração 1. Rocha Geradora (geração) 5. Timing!!! Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 4 RESERVATÓRIO EM FUNÇÃO DA ROCHA RECURSOS ENERGÉTICOS – Reservatórios (Classificação Geológica) • Para que o petróleo acumulado numa armadilha seja em quantidade suficiente e possa ser produzido com fluxos de produção compensatórios, é necessário que a rocha que contém o petróleo (rocha reservatório) seja suficientemente porosa e permeável, ou seja, os poros têm de estar interligados entre si, de modo que a rocha deixe passar fluidos. • As rochas reservatório mais comuns são siliciclásticas (areias, arenitos, cascalheiras, etc.) ou carbonatadas (calcarenitos, calcários recifais, calcários carsificados, dolomites, microbialitos, etc.). • Qualquer rocha porosa e permeável pode, contudo, funcionar como reservatório, incluindo rochas eruptivas e metamórficas, quando estão altamente fracturadas. Assane Pena, (2018) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Rochas carbonatadas Tanto os calcários como as dolomites constituem 40% das rochas reservatórios que existem em todo mundo. Uma rocha carbonatada típica é constituída por grãos, matriz e cimento. Os grãos ou partículas são constituídas por fragmentos de conchas e outros pequenos organismos marinhos, ou por partículas precipitadas de águas ricas em cálcio. A matriz é constituída por lama de deposição litificada, preenchendo a maior parte do espaço não ocupado por grãos. O material cristalino que constitui o cimento pode ter uma variedade de tamanhos, dependendo da sua composição, das condições de cristalização e dos espaços vagos existentes. Um dos aspectos mais importantes na interpretação dos carbonatos é a maneira como se classifica as múltiplas formas de coexistência das partículas com a matriz. A classificação mais usada na indústria petrolífera é a de Robert Dunham (1962), que classifica as rochas carbonatadas usando como base a estrutura interna e a textura externa. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 As rochas clásticas As rochas clásticas mais típicas como rocha – reservatório são os arenitos. Os arenitos são depositados numa variedade de ambientes geológicos, desde áreas desérticas (em dunas) até canais submarinos, rios e deltas. De a cordo com o ambiente de sedimentação, os arenitos podem ser classificados em: Arenitos continentais – formados em terra; Arenitos marinhos – depositados no mar; Arenitos de transição – depositados em deltas. Os arenitos também podem ser classificados de acordo com os minerais constituintes (a maior parte destes baseiam-se na percentagem dos três constituintes principais): Quartzo; Feldspato; Fragmentos de rocha: Assim temos: Arenito quartzítico; Arenito feldspático (arcose); Arenito em fragmentos (grauwackes, ou grauvaques) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 • Os parâmetros que caracterizam os arenitos, no que diz respeito ao processo deposicional são: • Natureza e abundância da matriz; • Tamanho; • Forma; • Esfericidade; • Arranjo; • Distribuição (sorting) dos grãos • O tamanho e a distribuição dos grãos são os parâmetros mais importantes, excepto para arenitos compactados e cimentados em que a textura é o principal parâmetro que controla a qualidade do reservatório. • Os reservatórios clásticos são quase sempre compostos de sequências de arenitos e argilas. A presença ou ausência das argilas afecta drasticamente a qualidade do reservatório. • Bons reservatórios são todos aqueles que não têm argilas; Maus reservatórios são todos aqueles que possuem uma % elevada de argilas. Geralmente, quanto mais fino for o grão de deposição do arenito, maior será a possibilidade de estes conterem minerais de argila. Os reservatórios clásticos (sequências de arenitos e argilas) Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 • As argilas são classificadas em: • Alogénicas (singenéticas) – foram depositadas ao mesmo tempo com as areias. • Autigénicas – ocorrem in-situ, nos poros do arenito, depois deste ter sido depositado (podem bloquear a porosidade ou preencher fracturas). • Em termos composicionais, as argilas são classificadas em 4 grupos (as propriedades das argilas podem afectar a qualidade do reservatório): • Caulinites • Esmectites ou montmorilonites - dilatam facilmente em contacto com a água doce, reduzem a porosidade da rocha e causam problemas de sondagens. • Ilites – tem uma estrutura fibrosa, não dilata na presença de água, mas as fibras podem migrar entre os poros das rochas, reduzindo a permeabilidade da rocha. • Clorites As Argilas, Um dos Constituintes dos reservatórios clásticos Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 CARACTERÍSTICAS DE ALGUMAS ROCHAS RESERVATÓRIO (Porosidade e Permeabilidade) Ø(%) k(mD) • Arenitos fluviais e aluviais 2-26 10-500 • Arenitos eólicos 10-30 10-1200 • Arenitos deltaicos 11-35 10-8 000 • Arenitos de mar raso 5-31 10-10 000 • Arenitos de mar profundo 12-35 9-2800 • Carbonatos intertidais 4-25 5-67 • Carbonatos de mar raso 7-25 2-200 • Carbonatos recifais 3-19 1-184 RECUROSOS ENERGÉTICOS – Rochas Reservatório J. Pacheco, 2006 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Volume total Volume total – Volume do grão Volume de poros interconectados Volume total Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 DISTRIBUIÇÃO DO PETRÓLEO E DA ÁGUA NOS POROS DUM RESERVATÓRIO Água Óleo Clasto Os poros de um reservatório de petróleo não contêm sòmente petróleo mas também água. A fracção do espaço poroso ocupada pela água designa- se por saturação de água (Sa); em geral não é possível produzir o petróleo se Sa>0,5 RECURSOS ENERGÉTICOS – Porosidade e Saturação em Água J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. MenezesPinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 t Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RESERVATÓRIO EM FUNÇÃO DOS FLUIDOS RECURSOS ENERGÉTICOS – Reservatórios (Classificação da Engenharia Petrolífera) Reservatório de óleo: de cordo com a posição que ocupa no diagrama de fases (ilustrado a seguir),uma mistura liquida de hidrocarbonetos pode receber o nome de óleo saturado ou óleo subsaturado. Por exemplo, se o ponto representativo da mistura se contra, no diagrama de fases, exactamente em cima da curva dos pontos de bolha, ponto 1, diz-se que o óleo é saturado em gás ou simplesmente saturado. Se a mistura está sujeita a uma pressão maior que a pressão de bolha (ponto R, por exemplo), diz-se que o óleo é subsaturado. Reservatório de gás é a jazida (zagigo) de petróleo que contém uma mistura de hidrocarbonetos que se encontra no estado gasoso nas condições de reservatório. Quando o ponto correspondente às condições de pressão e temperatura a que está submetida a mistura é colocado em um diagrama de fases, verifica-se que o mesmo se localiza à direita da temperatura crítica. Os reservatórios de gás são classificados como reservatórios de gás seco, reservatórios de gás húmido e reservatórios de gás retrógrado Em função das diferentes composições das misturas de hidrocarbonetos e das diferentes condições de temperatura e pressão, existem três tipos de reservatórios: reservatórios de óleo, de gás e reservatórios que possuem duas fases (óleo e gás) em equilíbrio. Assane Pena, (2018) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Reservatório de duas fases (óleo e gás) em equilibro: a curva RS no diagrama representa a transição do fluido desde as condições iniciais do reservatório, ponto R, até as condições da superfície, ponto S. Neste exemplo, aproximadamente 60% dos hidrocarbonetos estarão na fase liquida na superfície e os 40% restantes estarão na fase gasosa. Onde: Temperatura limite de gás (T1), também chamada de “Cricondenterma” Pressão limite de líquido (P1), também chamada de “Cricondenbárica” Ponto crítico (Tc, Pc) Curva de ponto de bolha (também chamado de ponto de saturação) Temperatura de ponto de bolha (Tb) Pressão de ponto de bolha, também chamada Pressão de saturação (Pb) Curva de ponto de orvalho (To e Po) Gás liquido Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Sistema ou Campo Petrolíferos Condições essenciais para que exista uma Acumulação de petróleo: – Existência de Geração na Bacia Sedimentar – Existência de Rochas Reservatórios – Existência de Rochas Capeadoras (Selante) – Existência de Estruturas de captação e aprisionamento (Trapas) – Condições físicas para Migração O conjunto destes elementos mais suas relações espaciais e temporais define um CAMPO ou SISTEMA PETROLÍFERO Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Sistema Petrolíferos A identificação de um Sistema Petrolífero depende da caracterização do hidrocarboneto (Assinatura Geoquímica) e da capacidade de relacioná-lo a uma determinada rocha- fonte Além disso, é preciso determinar os caminhos físicos de interconexão entre as acumulações e a rocha-fonte ( Rota de Migração) Mais de um Sistema Petrolífero pode ocorrer numa mesma Bacia Sedimentar e estar actuando num mesmo tempo ou em tempos distintos Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assinatura Geoquímica do Petróleo Assinatura geoquímica Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Rotas de Migração: através de Falha Rota de migração Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Campo ou Sistema Petrolíferos Para Magoon & Dow, fisicamente podemos entender um Sistema Petrolífero como: – “um Sistema Natural que compreende uma determinada porção de uma rocha-fonte ativa, todo o óleo e gás natural a ela relacionados e, ainda, todos os elementos geológicos (...) essenciais para a existência de uma acumulação” Rocha-fonte Selo Reservatório Falha Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 ESTIMATIVA DO VOLUME DE PETRÓLEO CONTIDO NUMA ARMADILHA RECURSOS ENERGÉTICOS– Volume de Óleo in situ • Para se estimar o volume de petróleo contido numa armadilha é necessário entrar com o volume total do espaço fechado (Vt ou VR), a porosidade média da rocha reservatório (Ø) e o valor da saturação em água (Sa): o óleo “in situ” ou em condições do reservatorio (Vis) será dado pela simples fórmula: Vis = VR * Ø * (1 -Sa) • No caso dos óleos, só cerca de 15 a 60% (Fr, factor de recuperação) deste petróleo será, no entanto, produzido porque o resto fica agarrado às paredes dos poros e só dificilmente pode ser deslocado. Para o gás, o Fr é mais alto podendo atingir mais de 85%. • Pode-se melhorar o factor de recuperação injectando água, CO2, vapor, detergentes, etc. (recuperação secundária) J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 •Como o volume original deve ser expresso sempre nas condições de superfície (N), utiliza-se o factor volume de formação (Bo) para efectuar a conversão; Definições prévias relacionadas com a estimativa de reservas Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Prospecção de hidrocarbonetos Métodos geológicos: Geologia de superfície – mapeamento de rochas que afloram na superfície de modo a reconhecer e delimitar as bacias sedimentares e identificar algumas estruturas capazes de acumular hidrocarbonetos. As áreas compostas por rochas ígneas e metamórficas são eliminadas, como também pequenas bacias sedimentares sem estruturas favoráveis para acumulação de hidrocarbonetos. Aerofotogrametria e fotogeologia: - A aerofotogrametria é utilizada para construção de mapas base ou topográficas e consiste em fotografar o terreno utilizando um avião devidamente equipado, voando com altitude, direcção e velocidade constante. - A fotogeologia consiste na determinação das feições geológicas a partir de fotos aéreas, onde dobras, falhas e o mergulho das camadas geológicas são visíveis. A ausência de cobertura vegetal permite a identificação directa das rochas na área de estudo. As estruturas geológicas podem ser identificadas através da variação de cor do solo, da configuração de rios e de drenagens na área de estudo. As imagens de radar e satélites, cujas cores são processadas, podem ser utilizadas para ressaltar caracteristicas especifica de rochas expostas na superfície. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Geologia de sub-superfície: consistem no estudo de dados geológicos obtidos em um poço explorado. A partir destes dados é possível determinar as características geológicas das rochas de sub-superficie usado diversas técnicas como as de descrição das amostras recolhidas durante a perfuração, estudo das formações perfuradas e sua profundidade em relação a um referencial fixo (frequentemente o nível do mar), construçãode mapas e secções estruturais através das correlações entre as informações de diferentes poços; identificação de fosseis, etc. Métodos potenciais (métodos indirectos): - Gravimétrico: com base na variação de densidade em superfície faz a exploração gravimétrica de petroleo, permitindo fazer estimativa da espessura de sedimentos em uma bacia sedimentar, presenças de rochas com densidades anómalas como rochas ígneas e domo salino, e prever a existências de altos e baixos estruturais pela distribuição lateral e desigual de densidade subsuperficial. - Magnetometria: a prospecção magnética para petroleo tem como objectivo medir pequenas variações na intensidade do campo magnético terreste, consequência da distribuição irregular das rochas magnetizadas em superfícies. Prospecção de hidrocarbonetos Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Métodos Sísmicos (método indirecto, geofísico ) Método de refração sísmica regista somente ondas refratadas com angulo critico e tem grande aplicação na área de sismologia. Foi através deste método que a estrutura da terra foi descrita. Na área de petróleo, a sua aplicação é bastante reduzida actualmente, embora tenha sido largamente usado na década 1950 como apoio e refinamente a resultados obtidos pelos métodos potenciais. O método de reflexão sísmica é o método de prospecção mais utlizado actulamente na industria do petroleo, pois forne alta definição das feições geológicas em susuperficies propicias á acumulação de hidrocarbonetos, aumcusto relativamente mais baixo. Mais de 90% dos investimentosem prospecção são aplicados em sísmica de reflexão. Os produtos finais são, entre outros, imagens das estruturas e camadas geológicas em subsuperficies, apresentadas sob as mais diversas formas´, que são disponibilizadas para o trabalho dos intérprete. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Subdivisões em Tratamento de Dados Sísmicos Devido à grande quantidade de levantamento geofísico (sísmicos) utilizados, por exemplo, na prospecção petrolífera, estes levantamentos são geralmente divididos em três áreas: 1º aquisição de dados De maneira simples, a sísmica de reflexão consiste em produzir uma onda e registar os ecos. Fontes sísmicas em terra: A onda é produzida por explosão de dinamite ou por emissão de vibração possante a partir de instalação montada sobre caminhão (sistema vibroseis), ou por uma pancada de mareta sobre uma placa metal na superfície. Receptores: em terra, o retorno da onda é registrado por geofones. Fontes sísmica no mar (Offshore): A onda é produzida a partir de um canhão de ar que explode uma bolha de gás debaixo d’água. Receptores: na água, o retorno da onda é registado por hidrofones. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 2º Processamento do sinal (dados geofísicos) • Software: Petrel, SPW, etc. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Frequência de amostragem tem que ser 2x frequência máxima Sobreposição dos espectros Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 3º Interpretação: Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 3º Interpretação A interpretação de Estratigrafia Sísmica consiste num conjunto de procedimentos que visam a determinação do significado geológico dos dados de sísmica de reflexão, permitindo a identificação e correlação de sequências deposicionais e inferir o ambiente deposicional e as litofácies (Mitchum et al., 1977b; Sheriff e Geldart, 1985) e eventos tectónicos (Winter, 1984). Este processo incluídos: a) o reconhecimento e correlação de sequências sísmicas a partir das terminações e configurações das reflexões sísmicas; b) a análise das variações do carácter das reflexões de modo a reconhecer a ocorrência de mudanças estratigráficas e eventos tectónicos; c) o reconhecimento de fácies sísmicas características que sugerem diferentes ambientes deposicionais ou actividade tectónica. Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 ESQUEMA DE UM POÇO DE PETRÓLEO 1ª tubagem de revestimento 2ª tubagem de revestimento cimento perfurações RECURSOS ENERGÉTICOS – EXPLORAÇÃO DE UM JAZIDO, Esquema de um Poço J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Reservatório com: gás óleo água A B C W E RECURSOS ENERGÉTICOS – Exploração de um Jazigo J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 EXPLORAÇÃO DE UM JAZIGO (Mapa) Contornos estruturais do topo do reservatório A B C Contacto óleo/água Contacto gás/óleo RECURSOS ENERGÉTICOS – Exploração J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 PRINCIPAIS CONDIÇÕES QUE AFECTAM A RENTABILIDADE DA EXPLORAÇÃO • O volume de petróleo recuperável tem que ser suficiente para, aos preços correntes e previsíveis do mercado, amortizar os investimentos em pesquisa (± €*1010-11) e desenvolvimento (± e deixar um lucro que compense os risco geológico, económico e outros. €*1012-13) RECURSOS ENERGÉTICOS – Condições de Exploração • As condições geológicas do jazigo, sobretudo as características do reservatório e o mecanismo de expulsão do petróleo, devem contribuir para fluxos de produção suficientemente elevados para permitir uma recuperação razoavelmente rápida dos investimentos. J. Pacheco, 2007 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 36 A ideia de origem biogénica do petróleo refere que o petróleo provém da matéria orgânica de origem orgânica (seres vivos). As teorias biogénicas assentam em três argumentos: a riqueza em MO dos sedimentos, a presença de porfirinas (pigmentos derivados da clorofila) e o fenómeno atribuído aos derivados do colesterol). A ideia da origem abiogénica do petróleo foi largamente defendida nos meios ocidentais por Thomas Gold, baseado em trabalhos publicados na Rússia, principalmente nos trabalhos de Nikolai Kudryavtsev (1893G1971). Esta teoria propõe que grandes quantidades de carbono existem naturalmente no planeta, algumas na forma de hidrocarbonetos. Como os hidrocarbonetossão menos densos que os fluidos aquosos retidos nos poros dos sedimentos, migram para níveis menos profundos através de redes de fracturação profunda. Micróbios termofílicos existentes nas rochas (biosfera profunda) serão em parte os responsáveis pelos biomarcadores encontrados no petróleo. Contudo, o seu papel na formação, alteração e contaminação dos depósitos de hidrocarbonetos não é bem compreendido. Cálculos termodinâmicos e estudos experimentais confimam que os nG alcanos (components comuns do petróleo) não derivam naturalmente do metano a pressões tipicas das encontradas em bacias sedimentares, pelo que a teoria da origem abiogénica de hidrocarbonetos sugere a sua geração a grandes profundidades (superiores a 200 km). Estes hidrocarbonetos migrariam então para níveis menos profundos juntamente com o metano, muitas vezes, com hélio, azoto e metais pesados. hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum RECURSOS ENERGÉTICOS – Origem Biogénica e abiogénica do Petróleo Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 suficiente para produzir 1 milhão de barris para teste. hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum RECURSOS ENERGÉTICOS –Origem abiogénica do Petróleo Diamantóides são comuns no gás e no petróleo e estão provavelmente relacionados com diamantes naturais provenientes do Manto terrestre. Alguns proponentes da origem abiogénica do petróleo acreditam que as reservas actuais nunca serão esgotadas porque estão permanentemente a ser renovadas a partir de níveis mais profundos. Um argumento a favor desta teoria surgiu em 1999, quando uma bacia petrolífera conhecida por "Eugene Island 330“, na margem da Luisiana, passou subitamente de um reservatório já quase esgotado para um reservatório cheio de petróleo, tendo sido atingidos níveis de produção quase equivalentes aos do início da exploração. Outros argumentos a favor desta teoria são a criação por Henry Scott da Universidade de Indiana, em 2004, de metano em laboratório, utilizando apenas elementos e compostos inorgânicos, assim como o facto bem conhecido de existirem hidrocarbonetos em corpos planetários que se pensa que nunca tiveram vida. Têm sido também utilizadas implicações desta teoria para a descoberta recente de grandes reservas petrolíferas. A teoria da origem biogénica prediz a existência de petróleo somente em certo tipo de rochas e a uma certa profundidade; contudo, a teoria abiogénica abre novas perspectivas. Uma grande parte das reservas da Arábia Saudita, Irão, Kazaquistão, a costa do Vietnam, e virtualmente a maior parte do petróleo na Rússia foram encontrados a profundidades ou em rochas-mãe (source rocks) incompativeis com os modelos clássicos. Na Suiça, Thomas Gold conduziu um furo experimental para encontrar petróleo em granito puro, tendo encontrado petróleo 37 L. Menezes Pinheiro, 2013 Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Nikolai Alexandrovich Kudryavtsev (1893G1971). Geólogo de Petróleo russo. Fundador da moderna teoria da origem abiogénica do petróleo, que considera que o petróleo é formado a partir de fontes de hidrocarbonetos nãoGbiogénicas situadas em níveis profundos da crusta e manto terrestre. FormouGse no Instituto Mineiro de Leninegrado (São Petersburgo) em 1922, doutorouGse em Geologia e Mineralogia em 1936, e tornouGse professor em 1941. Começou a sua carreira em geologia em 1920 no Comité Geológico da Rússia. Entre 1929 e 1971 trabalhou no All_Union Geological Research Institute (VNIGRI). Foi perseguido pelo regime de Estaline e preso num Gulag. Kudryavtsev desenvolveu numerosos estudos geológicos regionais que resultaram na descoberta de várias explorações comerciais de petróleo e gás no distrito de Grozny (Região Autónoma Tchechena), na Ásia Central, TimanG Pechora, e noutras regiões da União Soviética. Foi responsável pela prospecção na Georgia, e compilou o programa dos principais poços de pesquisa na Sibéria Ocidental, em 1947, que abriram cominho à nova era de produção petrolífera na Rússia, que começou com o primeiro campo de gás, junto a Berezovo, em 1953. RECURSOS ENERGÉTICOS –Origem abiogénica do Petróleo hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 RECURSOS ENERGÉTICOS –Origem abiogénica do Petróleo Publicações seleccionadas: -Outlook of the West Siberian petroleum potential. Kudryavtsev N.A., Ed. Moscow and Leningrad, GosGeolIzdat. - 307 p. (in Russian) -Kudryavtsev N.A., 1951. Against the organic hypotesis of oil origin. Oil Economy Jour. [Neftyanoe khoziaystvo], no. 9. - pp. 17-29 (in Russian) -Kudryavtsev N.A., 1955. Recent state of the origin of petroleum problem. In: Discussion on the problem of oil origin and migration. - Kiev, Ukrainian SSR Ac. Sci. Publ. p. 38-89 (in Russian) G Kudryavtsev N.A., 1959. Oil, gas, and solid bitumens in the igneous and metamorphic rocks. VNIGRI Proc. no. 142. G Leningrad, GosTopTechIzdat Publ. G 278 p. (in Russian) Kudryavtsev N.A., 1963. Deep Faults and Oil Deposits. G Leningrad, GosTopTekhIzdat. – 220 p. (in Russian) G Kudryavtsev N.A., 1964. Factors governing distribution of oil and gas fields in the Earth's crust. In: Petroleum Geology [Geologiya neâi]. Papers of XXII Geological Congress presented by Soviet geologists. G Nedra Press (in Russian) G Kudryavtsev N.A., 1966. On haloid metasomatism. In: Problems of oil origin. Porfiriev V.B., Ed. G Kiev, Naukova Dumka Publ. G pp. 144G173 (in Russian) G Kudryavtsev N.A., 1967. Closing speech. In: Proc. Conference on Distribution regularities and formation conditions for oil and gas fields in the West Siberia Plain. G Moscow, Nedra Press. G pp. 246G249. (in Russian) G Kudryavtsev N.A., 1973. Genesis of oil and gas. G Leningrad, Nedra Press. G 216 p. (in Russian) hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 Bibliografia • Gomes, J. S. and Alves, F. B. (2007). O Universo da Indústria Petrolífera. Fundação Calouste Gulbenkian, 647 pp. • Pacheco, J. T. (2006). A Génese dos Jazigos de Petróleo. Apontamentos e apresentações Power Point sobre Geologia de Petróleo, utilizadas nas aulas leccionadas na Universidade de Aveiro. • Britain’s offshore oil and gas. Geological Museum, UK offshore Operators Association. • hMp://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum • PGT (Petroleum Geoscience Technology). Introdução à Geologia do Petróleo. www.pgtech.com.br RECURSOS ENERGÉTICOS – Bibliografia Assane Pena, (2019) in L. Menezes Pinheiro, 2014 http://www.pgtech.com.br/
Compartilhar