Petróleo bruto pesado - Heavy crude oil

O petróleo bruto pesado (ou petróleo bruto extra pesado ) é um petróleo altamente viscoso que não pode fluir facilmente dos poços de produção em condições normais de reservatório.

É referido como "pesado" porque sua densidade ou gravidade específica é maior do que a do petróleo bruto leve . O petróleo bruto pesado foi definido como qualquer petróleo líquido com uma densidade API inferior a 20 °. As propriedades físicas que diferem entre os óleos brutos pesados ​​e os tipos mais leves incluem maior viscosidade e gravidade específica, bem como composição de hidrocarboneto de peso molecular mais alto. Em 2010, o Conselho Mundial de Energia definiu o petróleo extra pesado como o petróleo bruto com gravidade inferior a 10 ° e viscosidade do reservatório de mais de 10.000 centipoises. Quando as medições da viscosidade do reservatório não estão disponíveis, o óleo extrapesado é considerado pelo WEC como tendo um limite inferior de 4 ° API. Em outras palavras, óleo com densidade maior que 1000 kg / m 3 (ou gravidade específica maior que 1) e uma viscosidade de reservatório de mais de 10.000  centipoises . Óleos pesados ​​e asfalto são líquidos densos de fase não aquosa (DNAPLs). Eles têm uma baixa solubilidade e uma viscosidade maior e densidade maior que a da água. Grandes derramamentos de DNAPL penetrarão rapidamente em toda a profundidade do aqüífero e se acumularão no fundo.

Substâncias relacionadas

O petróleo bruto pesado está intimamente relacionado ao betume natural das areias betuminosas . Os geólogos do petróleo classificam o betume das areias betuminosas como 'óleo extrapesado' devido à sua densidade inferior a 10 ° API. O betume é a forma mais pesada e espessa de petróleo. De acordo com o US Geological Survey, o betume é ainda mais distinguido como óleo extrapesado com uma viscosidade mais alta (ou seja, resistência ao fluxo): “O betume natural, também chamado de areias betuminosas ou areias betuminosas, compartilha os atributos do óleo pesado, mas é ainda mais denso e viscoso. Betume natural é óleo com viscosidade superior a 10.000 cP. ” “O betume natural (muitas vezes chamado de areias betuminosas ou areias betuminosas) e o óleo pesado diferem dos óleos leves por sua alta viscosidade (resistência ao fluxo) em temperaturas de reservatório, alta densidade (baixa densidade API) e teores significativos de nitrogênio, oxigênio e enxofre compostos e contaminantes de metais pesados. Eles se assemelham ao resíduo do refino de óleo leve. A maior parte do óleo pesado é encontrada nas margens das bacias geológicas e acredita-se que seja o resíduo do óleo anteriormente leve que perdeu seus componentes de peso molecular leve por meio da degradação por bactérias, lavagem com água e evaporação. O óleo pesado convencional e os betumes diferem no grau em que foram degradados do petróleo bruto original por bactérias e erosão. ( Meyer 2003 , p. 1) Freqüentemente, o betume é mais viscoso do que o melaço frio e não flui nas condições ambientais .

De acordo com o World Resources Institute , concentrações de quantidades notáveis ​​de petróleo pesado e areias betuminosas são encontradas no Canadá e na Venezuela. O US Energy Information Administration (EIA) relatou em 2001 que as maiores reservas de petróleo bruto pesado do mundo estavam localizadas ao norte do rio Orinoco , com 270 milhas de comprimento por 40 milhas de largura do Cinturão do Orinoco , no leste da Venezuela . Naquela época, a Venezuela começou a autorizar "joint ventures para atualizar os recursos de petróleo extrapesado". A Petroleos de Venezuela, SA (PDVSA) estimou então que existiam 270 mil milhões de barris de reservas recuperáveis ​​na área, o mesmo valor que as reservas convencionais de petróleo da Arábia Saudita . O Cinturão do Orinoco na Venezuela às vezes é descrito como areias betuminosas, mas esses depósitos não são betuminosos, caindo na categoria de petróleo pesado ou extrapesado devido à sua baixa viscosidade. O betume natural e o óleo extrapesado diferem no grau em que foram degradados dos óleos convencionais originais pelas bactérias . Sabe-se que trinta ou mais países têm reservas.

A produção, transporte e refino de petróleo bruto pesado apresentam desafios especiais em comparação com o petróleo bruto leve. Geralmente, um diluente é adicionado a distâncias regulares em um oleoduto que transporta petróleo bruto pesado para facilitar seu fluxo. Dilbit ( betume diluído ) é um meio de transporte de hidrocarbonetos altamente viscosos. De acordo com a Metodologia de Avaliação de Betume Oil Sands de Alberta, "Misturas de Dilbit" significa "Misturas feitas de crudes pesados ​​e / ou betumes e um diluente geralmente condensado , com a finalidade de atender às especificações de densidade e viscosidade do oleoduto, onde a densidade do diluente incluída no mistura é inferior a 800 kg / m 3. "

Economia

Os óleos crus pesados ​​fornecem uma situação interessante para a economia do desenvolvimento do petróleo. Os recursos de petróleo pesado no mundo são mais do que o dobro do petróleo leve convencional. Em outubro de 2009, o Serviço Geológico dos Estados Unidos atualizou o valor recuperável dos depósitos do Orinoco (Venezuela) para 513 bilhões de barris (8,16 × 10 10  m 3 ), tornando esta área um dos maiores depósitos de petróleo recuperáveis ​​do mundo. No entanto, as taxas de recuperação de óleo pesado costumam ser limitadas de 5 a 30% do óleo no local. A composição química é freqüentemente a variável definidora nas taxas de recuperação. A nova tecnologia utilizada para a recuperação de óleo pesado está aumentando constantemente as taxas de recuperação.

Por um lado, devido ao aumento dos custos de refino e ao alto teor de enxofre de algumas fontes, os crudes pesados ​​costumam ser avaliados com desconto em relação aos mais leves. O aumento da viscosidade e densidade também torna a produção mais difícil (consulte a engenharia do reservatório ). Por outro lado, grandes quantidades de petróleo pesado foram descobertas nas Américas, incluindo Canadá , Venezuela e Califórnia . A profundidade relativamente rasa de campos de petróleo pesado (geralmente menos de 3000 pés) pode contribuir para reduzir os custos de produção; entretanto, isso é compensado pelas dificuldades de produção e transporte que tornam os métodos convencionais de produção ineficazes. Técnicas especializadas estão sendo desenvolvidas para exploração e produção de óleo pesado.

Extração

O vapor é injetado em muitos campos de petróleo onde o petróleo é mais espesso e mais pesado do que o petróleo bruto normal

A produção de óleo pesado está se tornando mais comum em muitos países, com a produção de 2008 liderada pelo Canadá e pela Venezuela. Os métodos de extração incluem a produção de óleo pesado frio com areia , drenagem por gravidade assistida por vapor , injeção de vapor , extração de vapor , Injeção de ar Toe-to-Heel (THAI) e mineração a céu aberto para depósitos extremamente arenosos e ricos em óleo.

Impacto ambiental

Com os métodos atuais de produção e transporte, os petróleos pesados ​​têm um impacto ambiental mais severo do que os leves. Com uma produção mais difícil, vem o emprego de uma variedade de técnicas aprimoradas de recuperação de óleo , incluindo inundação de vapor e espaçamento mais apertado de poços, muitas vezes perto de um poço por acre. Os óleos crus pesados ​​também carregam contaminantes. Por exemplo, o óleo extra pesado Orinoco contém 4,5% de enxofre , bem como vanádio e níquel . No entanto, como o petróleo bruto é refinado antes do uso, gerando alcanos específicos via craqueamento e destilação fracionada , essa comparação não é válida em um sentido prático. As técnicas de refino de petróleo pesado podem exigir mais energia, então seu impacto ambiental é atualmente mais significativo do que o de petróleo mais leve se os produtos finais pretendidos forem hidrocarbonetos leves (combustíveis de gasolina). Por outro lado, o petróleo pesado é uma fonte melhor para misturas de asfalto rodoviário do que o petróleo leve.

Com a tecnologia atual, a extração e o refino de óleos pesados ​​e areias betuminosas geram até três vezes as emissões totais de CO 2 quando comparadas ao petróleo convencional, principalmente impulsionadas pelo consumo extra de energia do processo de extração (que pode incluir a queima de gás natural para aquecer e pressurizar o reservatório para estimular o fluxo). As pesquisas atuais sobre melhores métodos de produção buscam reduzir esse impacto ambiental.

Em um relatório de 2009, a National Toxics Network, citando dados fornecidos pelo Centro de Análise de Informações de Dióxido de Carbono do governo dos Estados Unidos e pela Associação Canadense de Produtores de Petróleo (CAPP), afirmou que as emissões de CO 2 por unidade de energia produzida foram ~ 84% daqueles para carvão (0,078 / 0,093) - maior do que as emissões de CO 2 do óleo convencional.

A Environmental Research Web relatou que "por causa da energia necessária para extração e processamento, o petróleo das areias petrolíferas canadenses tem maior emissão de ciclo de vida" em comparação com os combustíveis fósseis convencionais; "até 25% mais."

Origem geológica

A maioria dos geólogos concorda que o petróleo se torna "pesado" como resultado da biodegradação , na qual óleos mais leves são consumidos preferencialmente pela atividade bacteriana no reservatório, deixando para trás hidrocarbonetos mais pesados. Essa hipótese se apóia fortemente nas técnicas da geoquímica do petróleo . A vedação deficiente do reservatório geológico expõe os hidrocarbonetos aos contaminantes da superfície, incluindo vida orgânica (como bactérias) e contribui para esse processo.

O óleo pesado pode ser encontrado em reservatórios jovens e rasos, com rochas do Pleistoceno , Plioceno e Mioceno (com menos de 25 milhões de anos). Em alguns casos, também pode ser encontrado em reservatórios mais antigos do Cretáceo , Mississipiano e Devoniano . Esses reservatórios tendem a ser mal vedados, resultando em óleo pesado e areias betuminosas.

Propriedades quimicas

O óleo pesado é asfáltico e contém asfaltenos e resinas . É "pesado" (denso e viscoso) devido à alta proporção de aromáticos e naftenos para alcanos lineares e altos níveis de NSOs ( nitrogênio , enxofre , oxigênio e metais pesados ). O óleo pesado tem uma porcentagem maior de compostos com mais de 60 átomos de carbono e, portanto, um alto ponto de ebulição e peso molecular. Por exemplo, a viscosidade do petróleo bruto extrapesado Orinoco da Venezuela está na faixa de 1000–5000 cP (1–5 Pa · s ), enquanto o petróleo bruto extrapesado canadense tem uma viscosidade na faixa de 5000–10.000 cP (5–10 Pa · s), quase igual ao melaço, e superior (até 100.000 cP ou 100 Pa · s para os depósitos mais viscosos comercialmente exploráveis). Uma definição da empresa Chevron Phillips Chemical é a seguinte:

O "peso" do óleo pesado é principalmente o resultado de uma proporção relativamente alta de um saco misto de compostos não parafínicos complexos de alto peso molecular e uma baixa proporção de compostos voláteis de baixo peso molecular. Os óleos pesados ​​normalmente contêm muito pouca parafina e podem ou não conter altos níveis de asfaltenos.

O petróleo bruto pesado é geralmente classificado de duas maneiras:

  1. Aqueles que possuem mais de 1% de enxofre (óleos crus com alto teor de enxofre), com aromáticos e asfaltenos . Estes são encontrados principalmente na América do Norte ( Canadá ( Alberta , Saskatchewan ), Estados Unidos ( Califórnia ), México ), América do Sul ( Venezuela , Colômbia e Equador ) e Oriente Médio ( Kuwait , Arábia Saudita ).
  2. Os que possuem menos de 1% de enxofre (óleos crus com baixo teor de enxofre), com aromáticos , naftenos e resinas , são encontrados principalmente na África Ocidental ( Chade ), África Central ( Angola ) e África Oriental ( Madagascar ).

Veja também

Referências

links externos