Geologiado Petróleo

Geologiado Petróleo

(Parte 1 de 6)

1 Origem do Petróleo 2

1.1 Teoria Inorgânica 2 1.2 Teoria Orgânica 2

2 Composição e Propriedades do Petróleo 3 2.1 Querogênio: Composição e Classificação 5 3 Transformação da Matéria Orgânica 6

4 Requisitos para Acumulação de Petróleo 7

4.1 Rochas Geradoras 9 4.1.1 Fatores que Controlam a Produção da Matéria Orgânica 1 4.1.2 Fatores que Controlam a Preservação da Matéria Orgânica 12 4.1.3 Rochas Geradoras de Petróleo 13 4.1.4 Quantidade de Matéria Orgânica 14 4.1.5 Qualidade da Matéria Orgânica 15 4.1.6 Maturação da Matéria Orgânica 16 4.2 Rochas-Reservatório 16 5.2.1 Porosidade 17 5.2.2 Permeabilidade 20 4.3 Rochas Capeadoras 21 4.4 Trapas 25 4.4.1 Trapas Estruturais 25 4.4.2 Trapas Estratigráficas 26 4.4.2.1 Trapas Estratigráficas Primárias 27 4.4.2.2 Trapas Estratigráficas Secundárias 27 4.4.3 Trapas Combinadas 28 4.5 Relações Temporais 30

5 Migração de Petróleo 31

5.1 Migração Primária 32 5.2 Migração Secundária 3

6 Bibliografia 34

Almi Cabral Pacheco – Engenharia de Minas UFBA

1. ORIGEM DO PETRÓLEO

A origem do petróleo é um dos mistérios mais bem guardados pela natureza, existindo duas linhas teóricas para a explicação de sua gênese.

1.1 TEORIA INORGÂNICA

Postula uma origem sem intervenção de organismos vivos. A teoria de Porfirev enuncia que, sob altas pressões e temperaturas na parte superior do manto, formam-se rochas ultramáficas que contêm óxidos de ferro, compostos voláteis

(H2O, CO) e compostos orgânicos equivalentes ao petróleo que podem existir em equilíbrio com o meio circulante.

Os principais argumentos para suportar esta teoria são:

acumulações comerciais de hidrocarbonetos em rochas cristalinas; presença de hidrocarbonetos em gases vulcânicos; presença de hidrocarbonetos em meteoritos; existência de campos gigantes; existência de falhas profundas.

1.2 TEORIA ORGÂNICA

Postula a intervenção de organismos vivos na formação do petróleo. A matéria orgânica depositada com os sedimentos é convertida, por processos bioquímicos durante o soterramento, num polímero complexo denominado querogênio, que, por sua vez, é transformado em hidrocarbonetos por craqueamento térmico a grandes profundidades, sob pressões e temperaturas adequadas.

As evidências que suportam esta teoria são:

• mais de 9% das acumulações de petróleo encontram-se em rochas sedimentares;

Introdução à Geologia do Petróleo

• possibilidade de produzir hidrocarbonetos em laboratório, a partir de matéria orgânica;

• a sintetização de hidrocarbonetos a partir de rochas ricas em matéria orgânica;

• disseminação de hidrocarbonetos em rochas geradoras;

• indicação de origem bioquímica para alguns compostos do petróleo;

• petróleo possui a propriedade de ser oticamente ativo, fato inerente aos compostos orgânicos;

• a razão isotópica C12/Cl3 nos hidrocarbonetos é mais próxima daquela encontrada na matéria orgânica do que da encontrada na atmosfera ou nos carbonatos;

• petróleo só ocorre em reservatórios que estão, de alguma forma, em contato com folhelhos ou carbonatos ricos em matéria orgânica (rochas geradoras).

Atualmente, no mundo ocidental, a teoria orgânica é a que possui maior aceitação entre os geólogos e outros cientistas.

2. COMPOSIÇÃO E PROPRIEDADES DO

O petróleo é formado por uma mistura complexa de hidrocarbonetos e heterocompostos (não hidrocarbonetos).

Hidrocarbonetos são compostos formados exclusivamente de hidrogênio e carbono. A maioria dos petróleos contém mais de 90% de hidrocarbonetos.

Parafinas são hidrocarbonetos em que os átomos de carbono estão ligados entre si por uma valência simples. No petróleo são encontradas parafinas normais, isoparafinas (ramificadas) e cicloparafinas ou naftenos (cadeia fechada).

As parafinas normais podem conter desde 1 até mais de 70 átomos de carbono, porém as com mais de 3 átomos ocorrem em pequena proporção.

As isoparafinas mais importantes do petróleo são os isoprenóides (pristano, fitano, farnesano, etc.).

O ciclopentano e o ciclohexano são os naftenos mais importantes do petróleo.

Os únicos hidrocarbonetos não saturados encontrados no petróleo são os aromáticos, assim denominados porque muitos de seus membros possuem um forte odor. O benzeno e seus derivados (tolueno, xileno, etc.) são os mais importantes.

A proporção de hidrocarbonetos aromáticos nos petróleos é normalmente baixa, em torno de 10%, porém pode atingir até 40%, como no caso dos petróleos de Bornéu.

Não hidrocarbonetos entram na composição do petróleo em proporções variáveis. Todos os petróleos contêm asfaltos, compostos de enxofre, compostos oxigenados, compostos nitrogenados e elementos metálicos.

Almi Cabral Pacheco – Engenharia de Minas UFBA

O asfalto entra na composição do petróleo em proporções que variam entre menos do que 5% até pouco mais de 40%. Pouco se conhece da composição química dos asfaltos, porém três classes de substâncias foram identificadas por suas propriedades físicas: asfaltenos, resinas e ácidos asfaltogênicos (Figura 1).

Figura 2 - Composição da matéria orgânica em rochas sedimentares. Adaptado de Alves et al., 1986.

O conteúdo de enxofre no petróleo varia desde frações centesimais até mais de 5%. Os petróleos de maior densidade normalmente são mais ricos em enxofre. Os compostos de enxofre mais comuns são: mercaptans, tiofenos e compostos inorgânicos (ex. H2S ).

O teor de oxigênio nos petróleos é geralmente inferior a 2% e seus compostos principais são ácidos carboxílicos e fenóis.

Elementos metálicos são normalmente encontrados no petróleo associados às porfirinas. Pelo menos quinze já foram identificados, sendo os principais: cálcio, sódio, magnésio, ferro, vanádio, alumínio, lítio, telúrio, bário, estrôncio, manganês e cobre.

Matéria orgânica total ?

Querogênio (insolúvel)

Rocha total ?

Minerais

Fração betuminosa

(Parte 1 de 6)

Comentários