Preguntas

“Extracción de petróleo”1.¿Cuáles son los hidrocarburos más importantes? ¿Por qué se llaman

así? ¿Cuándo se empezaron a utilizar comercialmente los hidrocarburos?

1.2¿Cómo se formaron el petróleo y el gas natural?1.3¿Cómo se acumulan el petróleo y el gas natural en el subsuelo?

¿Forman grandes lagos subterráneos?1.4¿Qué es una trampa de hidrocarburos?

1.5¿Cómo se buscan nuevos yacimientos de petróleo y gas natural?1.6Una vez que se ha localizado un nuevo yacimiento de petróleo o gas

natural, ¿Cómo se extrae?

“Refinado de petróleo”2.1 ¿Qué es una refinería de petróleo?

2.2 ¿Cuáles son los productos más importantes que se obtienen del petróleo? 2.3 ¿Para qué se utilizan? (1 de 3, y 3 de 3)

2.4 ¿En qué consiste la destilación del petróleo?¿Cómo se llama la instalación dónde tiene lugar?

1.2 Introducción Los hidrocarburos mas

importantes son el petróleo y gas natural. Se formaron hace millones de años y se encuentran alojados a gran profundidad en el subsuelo terrestre. Llamados así por su composición molecular de hidrógeno y carbono, son las fuentes de energía no renovables más importantes utilizadas hoy en día. Su uso está documentado en la China del siglo IV a.c., aunque su explotación comercial tal y como hoy la conocemos comenzó su andadura en el siglo XIX.

1.3 Formación del petróleo y el gas natural

Su formación se produjo a lo largo de millones de años por la descomposición de enormes cantidades de detritos orgánicos (vegetal y animal) que se fueron acumulando en el fondo de lagunas y lechos marinos. Sucesivas capas de sedimentos fueron cubriendo dichas acumulaciones de materia orgánica hasta que estas quedaron a gran profundidad.

1.4 Acumulación del petróleo La materia orgánica acumulada,

sometida a altas temperaturas, profundidades y por efecto de las bacterias formó un tipo de roca capaz de generar hidrocarburos llamada "roca madre".

Los hidrocarburos generados por la roca madre migraron hasta impregnar rocas porosas como por ejemplo areniscas (rocas almacén), acumulándose, de la misma forma que el agua en una esponja. Así, si estas formaciones se encuentran selladas por estratos de rocas impermeables forman una trampa geológica que impide el escape del petróleo o del gas natural creando así los yacimientos de hidrocarburos.

1.5 Trampas de hidrocarburos

Son estructuras geológicas que hacen posible la comunicación y concentración de los hidrocarburos, manteniéndolos atrapados sin posibilidad de escapar. Se distinguen dos tipos generales de trampas de hidrocarburos

Trampas Estructurales En ellas la acumulación de

hidrocarburos es debida a la geometría de los estratos: plegamientos y/o fallas.

Trampa por PliegueAnticlinal Las presionesImpulsan los hidrocarburoshacia una formaciónanticlinal, donde quedanatrapados

Trampa por fallaLos hidrocarburos quedan acumulados en un alto estructural producto del fallamiento de la roca

Trampas generadas por cambios en la porosidad

de la roca.Generalmente se originan

por cambios laterales y verticales en la porosidad

de la roca. Es decir, cuando desaparece la

continuidad de una roca porosa.

Trampas Estratigráficas

1.6 Exploración del petróleo

De superficie

Método Geológico Los geólogos realizan entre otros, fotos aéreas, mapas y cortes geológicos para analizar los tipos de roca y aplicar ese conocimiento a la geología del subsuelo.

 

En la búsqueda de hidrocarburos, se utilizan dos tipos de exploración básica:

De subsuelo

Método Sísmico

Consiste en la emisión, recepción y registro desde la superficie de ondas de sonido con características de frecuencia, amplitud y forma que proporcionan información sobre la estructura, las propiedades físicas y profundidad de las rocas del subsuelo.

Método Gravimétrico

Analiza las diferencias de

gravedad debidas a la densidad de las rocas.

SondeoEs una perforación vertical realizada en la superficie que permite acceder y obtener muestras de los materiales del subsuelo, así como registrar las propiedades físicas de las rocas perforadas. También permite comprobar directamente la existencia de hidrocarburos

Los yacimientos pueden encontrarse tanto en mar (offshore) como en tierra (onshore). En ambos casos el sistema de perforación utilizado es el mismo, aunque los costes se ven enormemente

encarecidos en explotaciones marinas. La profundidad de perforación oscila entre los 900 y 5000 metros de profundidad

aproximadamente.Una vez alcanzado el yacimiento, los hidrocarburos ascienden a la superficie por la presión interna a la que están sometidos. Cuando

esta presión disminuye se utilizan sistemas de bombeo para aumentar la recuperación.

En sondeos offshore la torre se instala sobre plataformas (fijas o flotantes). Si el fondo no es muy profundo la plataforma se ancla al

mismo.

1.7 Perforación y extracción

En el dibujo se muestra una plata forma petrolífera offshore semisujeta por la gravedad. La estructura de soporte se apoya simplemente en el fondo marino y su peso (más de 640000 toneladas) proporciona la estabilidad

Si el fondo marino está a menor profundidad la plata forma no necesita sujeción. Esta plataforma se conoce como “plataforma petrolífera flotante”

El sistema de rotación perfora las capas hasta alcanzar la roca almacén que contiene los hidrocarburos.

• Cabeza de inyecciónTubo flexible por donde se inyecta y circula el lodo de perforación. • BombasHerramientas de bombeo que hacen circular el lodo. • VibradoresHerramientas que separan el lodo de los fragmentos de roca extraídos durante la perforación. • Balsa de lodosEl área donde se acondiciona el lodo que será introducido en el pozo. • BarrenaElemento rotatorio cortante que está enroscado en el extremo inferior de la tubería de perforación.

1.1.7 Equipo

•Válvula de seguridadMecanismo que impide las erupciones de gas.• Lodos de perforaciónA medida que se perfora la roca se introduce un fluido semejante al fango que realiza la retirada de los residuos de la perforación, lubrica la cabeza de perforación y sostiene las paredes del pozo.• Herramientas de perforaciónConsiste en una tubería de perforación unida a una cabeza giratoria. Todo ello lubricado con los lodos.

Equipo de extracción

Barrena

Una refinería de petróleo es una planta industrial destinada a la refinación del petróleo, por medio de la cual, mediante un proceso adecuado, se obtienen diversos combustibles fósiles capaces de ser utilizados en motores de combustión: gasolina, gasóleo, etc.

2.1La Refinería

2.1Productos derivados del petróleoA partir del petróleo se obtienen productos gaseosos, líquidos y sólidos:

• Gaseosos: metano, etano, butano, etc.

• Líquidos: gasolina, nafta, queroseno, fuel, etc.

• Sólidos: alquitranes y betunes

Otos productos obtenido a partir del petróleo son: los fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras sintética, pinturas, medicinas, etc.

2.2 Usos

• Gases licuados: De utilización doméstica e industrial en calefacciones y calderas

• Calderas: Automóviles

• Nafta y queroseno: Para la industria química y como combustibles de los aviones

• Gasóleos: Para vehículos, diésel, y calefacciones domésticas

• Fuel: En las centrales térmicas, para la generación de electricidad las calefacciones domésticas y en los generadores de calor industrial

Entre los principales usos del petróleo podríamos citar:

La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo que tiene lugar en las refinerías. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado “destilación fraccionada”.El petróleo crudo calentado se separa físicamente en distintas fracciones de destilación directa, diferenciadas por puntos de ebullición específicos y clasificadas, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasóleos y residuo.

2.3 Destilación de petróleo

Destilación fraccionadaSe usa para separar componentes líquidos que difieren de en menos de 25º en su punto de ebullición. Cada uno de los componentes

separados se les denomina fracciones. Es un montaje similar a la destilación simple en el que

se ha intercalado entre el matraz y la cabeza de destilación una columna que puede ser tener

distinto diseño (columna vigreux, de relleno...). Al calentar la mezcla el vapor se va enriqueciendo en el componente más volátil, conforme

asciende en la columna.

Destilación simpleSe usa para la separación de líquidos con punto de ebullición inferiores a 150º a presión atmosférica de impurezas no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25º superior al primero de ellos. Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de plato poroso

Destilación a vacíoEs un montaje muy parecido a

los otros procesos de destilación con la salvedad de que

el conjunto se conecta a una bomba de vacío o trompa de

agua. En lugar de plato poroso se puede adaptar un capilar de vídrio u otro dispositivo

semejante que mantenga la ebullición homogénea. Este

montaje permite destilar líquidos a temperaturas más bajas que

en el caso anterior debido que la presión es menor que la

atmosférica con lo que se evita en muchos casos la

descomposición térmica de los materiales que se manipulan.