El Petroleo En Su Estado Natural:Historia de su Origen y Consumo



El Petroleo En Su Estado Natural:Historia de su Origen y Consumo

Desde el momento en que se inició la racionalización de las búsquedas petrolíferas planteóse a los geólogos el problema del origen del petróleo; problema no solamente teórico, sino también de gran interés práctico, por cuanto dilucidar las condiciones de su génesis equivale a puntualizar qué tipo de formaciones geológicas son aptas para contenerlo.

napas de petroleoLas primitivas teorías que le atribuían origen inorgánico, considerando la reacción de carburos, de procedencia volcánica, idónea para formar acetileno y, en último término, hidrocarburos, pueden considerarse definitivamente desacreditadas; tantas son las pruebas en favor de un origen bioquímico a partir del plancton marino.

El plancton aparece constituido por infinidad de seres microscópicos o sub microscópicos, animales o vegetales —algas, protozoos, larvas de crustáceos, etc.—, que viven flotando en la superficie del mar y dan lugar a ingentes acumulaciones de materia orgánica.

Cuando estos seres vivos se instalan en mares poco profundos, o en zonas lagunosas aisladas del mar abierto por barras arenosas, los bruscos cambios de temperatura y, en particular, de salinidad, producen en ellos verdaderas hecatombes, gracias a las cuales subsigue una verdadera “lluvia» dé materia orgánica sobre el fondo marino.

La inmensa cantidad de bacterias que viven en el fango del fondo del mar son las que transforman la materia orgánica en materia madre del petróleo, al eliminar de ella el oxígeno y el nitrógeno y provocar un aumento en el porcentaje de carbono y de hidrógeno.

De esta manera se van formando las gotitas de petróleo, que quedan en los barros citados.

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Para su formación, el petróleo necesita unas condiciones climáticas, geográficas y fisicoquímicas determinadas. Su acumulación y su conservación precisan, asimismo, especiales condiciones estratigráficas y tectónicas.

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Ahora bien, como el petróleo se encuentra únicamente en las rocas que son a la vez porosas y permeables, es evidente que ha de haberse producido una emigración a partir de los barros madres, condicionada por una serie de factores.

El más importante de ellos parece ser el aumento de compacidad; en efecto, al irse superponiendo, por la sedimentación, nuevas capas de fango a las ya existentes, el aumento de presión que éstas ejercen sobre las inferiores provoca la expulsión de las gotitas de petróleo, las cuales se desplazan hacia los lugares en que la presión es menor, tales como los espacios porosos de las arenas.

La capilaridad desempeña asimismo un papel importante.

Supongamos que unos esquistos, derivados de los barros madres y empapados de petróleo, se hallan en contacto con areniscas empapadas de agua: teniendo ésta una mayor tensión superficial, se desplazará de los poros gruesos de la arenisca a los finos del esquisto, y el petróleo seguirá la dirección contraria.

Mediante tales mecanismos, y algunos otros menos importantes como la presencia de sustancias emulsionantes, el petróleo queda finalmente contenido en las denominadas rocas almacén, donde se constituyen los yacimientos explotables.

UN POCO DE HISTORIA SOBRE EL PETRÓLEO:

A pesar de que el hombre ya conocía el petróleo desde los albores de la historia, la industria petrolífera apenas si cuenta con cien años de vida, y aun cuando los hombres han utilizado el petróleo durante miles de años, sólo desde hace poco se ha pensado en aprovecharlo como fuente de energía.

En muchas partes de la Tierra, el petróleo manifiesta su presencia con afloramientos que surgen de las profundidades terrestres, o con manchas oleosas que aparecen sobre la superficie de los ríos.

En las antiguas civilizaciones de la cuenca del Mediterráneo, se excavaban pequeños pozos para recoger el petróleo que surgía de los afloramientos superficiales, y la pez y el asfalto que se extraían del negro líquido eran utilizados para proteger las quillas de madera de las naves y hacerlas más resistentes para la navegación.

La pez también se utiliza como aglomerante para pavimentos y otras construcciones.

El asfalto sirvió para pavimentar las calles y las terrazas de Babilonia.

Los egipcios, los chinos y los indios de América, utilizaban el petróleo crudo con fines medicinales y como desinfectante.

La existencia de petróleo y gas era conocida desde tiempos de los romanos.

En su Historia Natural, Plinio habla del «aceite siciliano», que se extraía de pequeños depósitos naturales y era utilizado por los griegos para la iluminación.

Plinio habla también de los gases que servían para los fuegos sagrados en las fiestas en honor del dios Vulcano en la región de Emilia y describe una violenta erupción natural, acaecida en la provincia de Modena el año 91 a. de C.

En un antiguo texto sobre los manantiales de aguas ricas en sales sódicas de Salsomaggiore, se hace mención de la existencia de gas y petróleo en aquella región, con manifestaciones y fenómenos registrados desde el año 589 d. de C.

El petróleo era utilizado como combustible en las lámparas de los egipcios y de otros pueblos antiguos, y ésta fue la aplicación que se le dio durante muchos siglos.

A mediados del siglo pasado, la fuente principal de luz eran las velas de sebo y las lámparas alimentadas con aceite de ballena.

En aquel tiempo se producía con el petróleo crudo que emergía del suelo y era destilado en pequeñas refinerías, una pequeña cantidad de petróleo para la iluminación.

La creciente demanda por parte del público, obligó a la busca del precioso líquido, pero hasta el año 1850 no se empezó a pensar en la utilidad de perforar pozos para extraerlo.

No puede señalarse con precisión quién tuvo por vez primera la idea de perforar un pozo para extraer petróleo.

Muchos la atribuyen a un tal Georges H. Bissell, de Nueva York, quien adquirió un terreno en el que parecían existir, yacimientos petrolíferos, a la «Oil Creek» de Pennsylvania, y se dedicó a realizar investigaciones.

Bissell fue uno de los fundadores de la «Petroleum Society» de Pennsylvania, que más tarde fue bautizada con el nombre de «Séneca Oil Company».

Esta sociedad encargó a un tal Edwin L. Drake la excavación del primer pozo de petróleo.

El 27 de agosto de 1859, después de dos meses de arduo trabajo, Drake encontró petróleo a unos 21 metros de profundidad, y del pozo surgieron tres metros cúbicos de petróleo por día.

El petróleo se reveló desde un principio como una notable fuente de riqueza, y a este primer experimento siguieron otros.

Donde quiera que se descubriese petróleo, se manifestaba enseguida una gran actividad y confusión.

Surgían nuevas ciudades como por encanto y la gente se disputaba a mano armada los terrenos petrolíferos.

De las experiencias prácticas cotidianas surgieron poco a poco las bases de los estudios científicos para la busca del petróleo.

La composición y características físicas de la Tierra habían sido objeto de la curiosidad humana desde los tiempos más lejanos y la geología había ido evolucionando poco a poco.

Sólo a principios del siglo actual, la experiencia de los investigadores del petróleo y la ciencia de los geólogos se unieron para dar vida a la «geología del petróleo».

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Entre 1965 y 1970 el petróleo había reemplazado al carbón como principal producto energético. Europa occidental y el Japón dependían cada vez más de los suministros petrolíferos del Cercano Oriente. Incluso los EE. UU., antaño el principal país exportador de petróleo, se veían obligados a importar desde finales de los años cincuenta debido a su elevada demanda energética.

La creciente dependencia de Occidente de las importaciones petrolíferas incrementaba el poder de los países exportadores. Pronto iban a utilizarlo.

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El Petróleo en su Estado Natural:Origen y Formación

Para retener el petróleo no es suficiente que haya una roca almacén apropiada, sino que es necesaria la existencia de un casquete de roca impermeable que detenga ulteriores desplazamientos de él.

Las arcillas y los esquistos son los casquetes más corrientes, pero también actúan como tales el yeso y las calizas y dolomitas de elevada densidad.

El Petróleo en su Estado Natural Origen y Formación

Ahora bien, aun dándose todas las condiciones expuestas, los hidrocarburos tenderían a perderse; así, por ejemplo, si se considera una capa de roca almacén perfecta, con su correspondiente casquete, la emigración ascensional del petróleo tenderá a extravasarlo en superficie, a poca inclinación que presente dicha capa.

No obstante, el hecho real es que el petróleo se encuentra retenido en numerosos puntos de la corteza terrestre, y ello gracias a las denominadas trampas, que pueden ser estructurales o estratigráficas.

Entre las estructurales cabe mencionar, en primer lugar, los anticlinales, que han sido fuente de la mayor parte del petróleo obtenido hasta el momento actual.

Son particularmente propicios los anticlinales amplios, cuyos flancos presentan escaso buzamiento.

Los hidrocarburos sufren una migración y se acumulan según el orden de sus densidades: en la parte superior encontramos los gaseosos —metano, propano, butano, etc.—; inmediatamente debajo, los líquidos, o sea el petróleo, y en la parte inferior, el agua que suele acompañarlos.

Cabe indicar que en los pozos profundos, por efecto de la presión reinante, el gas se halla contenido en el petróleo, y se libera en el momento de la perforación, gracias al descenso de presión que se produce.

Como se comprende fácilmente, los sinclinales sólo podrán retener petróleo cuando los hidrocarburos no vayan acompañados de agua, pero aun en tal caso constituyen también una excelente trampa.

Las fallas y los domos de sal lo son asimismo, en particular los últimos: se trata de masas salinas que, habiendo sido empujadas, han ascendido en forma de cúpula, doblando y cortando las capas sedimentarias superiores; gracias a ello, las rocas almacén quedan en contacto con la sal, que actúa a manera de dique de contención de los hidrocarburos.

Las trampas estratigráficas son producidas por variaciones en las condiciones de sedimentación, que dan lugar a cambios laterales en el espesor, textura y porosidad de las capas.

Un caso muy característico son los lentejones de arenisca, denominados así por su forma tan peculiar, englobados en capas de pizarras: el petróleo queda encerrado, y no puede escapar de las masas areniscosas.

A medida que van progresando los estudios petrolíferos, se concede cada vez mayor importancia a las trampas estratigráficas, y es posible que, en un futuro no muy lejano, produzcan más hidrocarburos que las estructurales.

Las principales zonas de producción actuales se hallan localizadas en los alrededores del Caribe (Venezuela, Colombia, México, Estados Unidos), Oriente Medio, Indias Orientales y Rusia ofrece buenas perspectivas el Sahara argelino.

La prospección petrolífera moderna comprende tres fases.

En primer lugar, mediante estudios geológicos generales, se procede a determinar aquellas zonas en que pueden haberse dado condiciones favorables para la formación de hidrocarburos; seña ladas estas zonas, y utilizando la fotografía aérea, los métodos geológicos de campo clásicos y la prospección geofísica, se comprueba si existen trampas estructurales o estratigráficas; si las hay, se precisan sus características exactas y se pasa a la última fase: las perforaciones.

Hay que proceder, no obstante, con suma cautela antes de decidirse a emprenderlas, por cuanto los costos de  perforación son sumamente elevados, y muchos oscilan entre 2000 y 3000 m. de profundidad.

Los campos de torres que jalonan los campos petrolíferos son muestra de la extraordinaria capacidad del hombre para dominar y explotar los recursos de la Naturaleza.

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Producción y Consumo

La producción y el consumo de petróleo han llegado a proporciones tan importantes, tanto para combustible como para las industrias petroquímicas, que es difícil de creer que la producción comercial comenzó en 1857, en Rumania, y dos años después en Estados Unidos.

El petróleo y el gas natural se presentan siempre juntos y contienen muchos componentes comunes. Los más importantes son los hidrocarburos, distribuidos en tres series principales: serie de las parafinas, con el metano como miembro más común; serie de los naftenos, con el ciclopentano y el ciclohexano, que son los compuestos más importantes del petróleo, y serie de los compuestos aromáticos como el benceno.

La mayoría de los gases naturales están formados por metano acompañado de otros miembros de la serie de parafinas, en cantidades siempre muy reducidas. Si aparecen los términos de las parafinas líquidas, a este gas se le denomina húmedo.

Los yacimientos de gases condensables tienen notable valor económico, pues la extracción es fácil por hacerse en estado gaseoso y, al llegar a la superficie, se condensan en parafinas líquidas de fácil transporte y de gran utilidad industrial.

Es frecuente la existencia de sustancias distintas de los hidrocarburos: helio, en proporción media del 0,1%; nitrógeno, que puede invalidar el aprovechamiento energético del gas; anhídrido carbónico, en proporción inferior al 1%; ácido sulfhídrico, muy tóxico y con extraordinario poder corrosivo.

Los gaseoductos y la licuación del gas comprimido han hecho que su uso en Estados Unidos como fuente de energía haya superado al del petróleo.

Los componentes orgánicos que formarán el petróleo, al quedar sepultados, y a medida que aumentan la temperatura y la presión, se rompen y van originando elementos más ligeros y volátiles.

Cuanto más dura este proceso tanto más ligero se hace el petróleo bruto y su migración es cada vez más fácil.

La clasificación de los petróleos se basa precisamente en las relaciones cuantitativas entre las diversas series de hidrocarburos que contienen.

Así, mientras los petróleos americanos están formados casi exclusivamente por parafinas, el petróleo soviético del Cáucaso contiene más del 80% de naftenos.

El petróleo se somete a una destilación fraccionada para obtener productos de empleo industrial.

La creciente demanda de gasolina por encima de otros productos, como el queroseno (utilizado antiguamente en el alumbrado) y el gasóleo (gas-oil) (utilizado en los denominados motores pesados) ha obligado a industrializar el proceso de rotura de las cadenas largas, mediante la técnica denominada cracking, para obtener más cantidad de elementos volátiles.

Este proceso se hace a unos 500ºC y a 15 atm. de presión para evitar la ebullición de las fracciones ligeras que se obtienen.

La mitad de la gasolina que se produce en la actualidad procede del cracking de los aceites pesados, si bien debe ser purificada de algunos compuestos residuales, tales como olefinas y cresoles.

La gasolina obtenida por compresión a baja temperatura del gas natural es más volátil y pura y se mezcla con la anterior para equilibrar y homogeneizar sus propiedades tecnológicas.

Para evitar la detonación de los motores, originada por las explosiones bruscas de la gasolina, se mezclan compuestos que neutralizan estas explosiones.

Uno de ellos es el isooctano, y su proporción en la gasolina viene indicada por el número de octano, u octanos simplemente.

Al isooctano se le asigna el número 100; al heptano normal, que es muy detonante, el número 0.

Las necesidades de la aviación han obligado a elaborar una gasolina con mayor número de octanos, y actualmente los aviones utilizan gasolina de 114 a 150 octanos.

Actualmente se obtienen del petróleo centenares de productos importantes: caucho sintético, plásticos, drogas, detergentes, disolventes, explosivos, insecticidas, fungicidas, resinas, aceites secantes, refrigerantes y otros muchos.

Estos productos representan el 60 % de materiales químicos alifáticos empleados en la industria.

El resto se obtiene del carbón (25 %), de fermentaciones (13 %) y de destilación de la madera (1 %).

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Enlace Externo:Sabías que el petróleo y el gas se originan en el mar

Un Video: El origen de los hidrocarburos – YouTube

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