El Petróleo

Aunque se ha formado el petróleo en épocas milenarias, se lo comienza a utilizar hace unos 200 años.

El petróleo es una sustancia oleosa de color muy oscuro compuesta de hidrógeno y carbono, y se lo llama hidrocarburo. Puede hallarse en estado líquido o en estado gaseoso. En estado líquido es llamado aceite "crudo", y en estado gaseoso, gas natural. Su origen es de tipo orgánico y sedimentario. Se formó como resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias orgánicas que estaban formadas especialmente por fitoplancton y el zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares y océanos. A esto se unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se transformó esta sedimentación en petróleo y gas natural.

En 1852, el físico y geólogo canadiense Abraham Gessner logró una patente para conseguir del petróleo crudo un combustible para lámparas, el queroseno. En 1955, el químico estadounidense Benjamín Silliman hizo una publicación sobre los derivados útiles que se podían obtener de la destilación del petróleo.

La industria petrolera comienza en 1859, cuando Edwin L. Drake perforó el primer pozo para extraer petróleo, con la finalidad de obtener abundante kerosene para la iluminación. En Rusia se perforaron los primeros pozos entre 1806 y 1819. En Canadá y en Alemania comenzaron las perforaciones en 1857.

Se lo comercializó por primera vez en 1850, cuando Samuel Kier, un boticario de Pittsburg, Pennsylvania (EE.UU.), lo vendía con el nombre de "aceite de roca" o "petróleo".

Más adelante comenzó a explotarse la industria del petróleo, que fue avanzando cada vez más hasta convertirse en elemento esencial para el desarrollo industrial y económico actual. El de mejor calidad es el llamado "liviano".

Los principales productores son el Reino Unido, Noruega, México, Rusia y Estados Unidos, que es el mayor consumidor. Los países árabes tienen una gran reserva petrolífera, que está en la mira de los países "desarrollados".

El petróleo constituye una de los más importantes materias primas que se negocian, con precios regulados internacionalmente.

Se encuentra en el subsuelo de ciertas zonas de la tierra, a diferentes profundidades.

La perforación se realiza con equipos integrados por:

	Torre de perforación o taladro
	Tubería o "sarta" de perforación
	Brocas que perforan el subsuelo

	Malacate
	Sistema de lodos que bombea, inyecta y saca a la superficie el material sólido de la perforación.
	Sistema de cementación.
	Fuerza motriz para perforar

El petróleo posee una gran variedad de compuestos, que hacen que se realicen más de 2.000 productos.

El petróleo se puede clasificar en parafínico, nafténico, asfáltico o mixto y aromático.

Los derivados son combustibles y petroquímicos, como polietileno. Se citan, entre otros:

	Gasolina
	Kerosene
	Gas Oil
	Gas propano
	Bencina
	Fuel Oil
	Disolventes
	Asfalto
	Polietileno
	Alquitrán
	Ceras
	Parafinas
	Naftas
	Gas natural
	Benceno

Estos combustibles causan contaminación por la producción, por el transporte y por el uso, y se ha alertado sobre los peligros de la lluvia ácida, el efecto invernadero y los vertidos en los mares u océanos.

Combustión en el Yacimiento

Existen varias versiones al proceso de combustión en el yacimiento de
las cuales posiblemente la más utilizada es la convencional húmeda.

i. Combustión en el yacimiento convencional seca: En general el
proceso de combustión en el yacimiento es un proceso muy
complicado. La figura 1.3 presenta una interpretación idealizada de un
proceso de combustión convencional seca. El área más cercana al pozo de inyección es la zona quemada, la cual no contiene líquidos. El
aire inyectado pasa a través de esta zona antes de reaccionar.
La próxima zona corriente abajo en el área de mayor reacción, o la
zona de fuego. El fuego se alimenta del coque depositado por el
petróleo en la zona inmediata a la de fuego, corriente abajo.
La zona a continuación contiene condensados de componentes livianos
originados por craqueo térmico del petróleo, mezclados con agua
condensada. El banco de agua contiene una saturación de agua mayor
que la existente a las condiciones iniciales. Este banco está formado
por desplazamiento de petróleo, agua connata y el agua formada como
producto de la combustión.
El banco de petróleo, localizado a continuación del banco de agua,
contiene una saturación de petróleo más alta que la original, debido al
petróleo desplazado de las zonas corriente arriba. La última zona está
aproximadamente a las condiciones originales, aunque los gases
producto de la combustión han pasado a través de ella.
En el banco de agua fluye petróleo, agua y gases de combustión. En el
banco de petróleo fluyen petróleo y gases de combustión. La eficiencia
de desplazamiento del frente de combustión normalmente se considera
igual al 100%, menos el porcentaje del petróleo original en sitio
consumido por el fuego. Bajo condiciones favorables, el coque
consumido es de alrededor del 10% - 15% del petróleo in situ. Esto
podría resultar en una eficiencia de desplazamiento del 85 - 90%.
Los mecanismos que actúan durante este proceso son muy variados
destacándose el empuje por gas, los desplazamientos miscibles, la
vaporización y la condensación. Tales mecanismos son auxiliados por importantes reacciones, como la oxidación, la destilación, la
desintegración catalítica y la polimerización, las cuales ocurren
simultáneamente en las zonas de combustión, coque y desintegración
catalítica. En estas zonas ocurre, también, un incremento en la presión
debido principalmente al aumento en el volumen de los fluidos por
expansión térmica que produce un aumento de la tasa de flujo hacia los

pozos productores.

ii. Combustión convencional húmeda: Es similar al caso de
combustión seca, que en vez de inyectar solamente aire se inyecta aire
y agua, bien sea en forma alternada o simultáneamente. El objeto de
inyectar agua es aprovechar el calor existente en la zona quemada,
para vaporizar el agua y transportar el calor hacia la zona delante del
frente de combustión, mediante el vapor generado. De no inyectar agua
este calor se disiparía hacia las formaciones adyacentes.
En la combustión húmeda, normal o incompleta, el agua inyectada al
ponerse en contacto con la zona quemada se evapora y fluye a través
del frente de combustión como parte de la fase gaseosa; pues la
máxima temperatura del frente de combustión es en este caso, mayor
que la temperatura de vaporización del agua a la presión del sistema..
El proceso se denomina húmedo normal cuando el coque depositado
se consume totalmente. Por el contrario, cuando el agua inyectada
hace que el combustible depositado no se queme por completo
entonces se tendrá una combustión húmeda incompleta. La combustión
súper húmeda se logra cuando la cantidad de calor disponible en la
zona quemada no es suficiente para vaporizar toda el agua inyectada al
sistema. En este proceso la máxima temperatura de combustión
desaparece y la zona de vaporización condensación se esparce por
todo el medio poroso. Esta combustión se llama también parcialmente
apagada.
iii. Combustión en reverso: Este proceso es solamente recomendable
para aquellos yacimientos que contienen petróleo con poca o ninguna
movilidad. En este proceso, el frente de combustión se crea en el pozo
de producción, mientras que el aire se inyecta por el pozo de inyección.
Esto hace que el frente avance del pozo de producción al pozo de
inyección. Este método tiene el beneficio de que vaporiza la mayor
parte del petróleo en el yacimiento que no es quemado, resultando así
un producto con una gravedad API mucho mayor que la del petróleo
originalmente en el yacimiento.
El movimiento del frente de combustión es hacia las zonas de mayor
concentración de oxigeno, y los fluidos desplazados atraviesan dicho
frente de combustión como parte de la corriente de gas, siendo
transportados a través de la zona caliente hacia los pozos de
producción por drenaje de gravedad y por empuje de gas. El
comportamiento de este proceso es muy diferente al convencional,
pues la zona de combustión no consume todo el combustible
depositado delante de ella, pero si parte de los componentes medianos
y livianos del petróleo in situ son utilizados como tal. Casi no existe
producción de monóxido o bióxido de carbono y las principales
reacciones ocurridas durante la oxidación del crudo originan
compuesto

Combustión in Situ

La combustión in situ en yacimientos de petróleo ocurrió durante la
ejecución de proyectos de inyección de aire usados a principios del
siglo XX para mejorar la extracción de petróleo. Wolcott(1920) y
Howard (1920) consideraron los elementos claves en los procesos de
combustión subterránea para yacimientos de petróleo, incluyendo
inyección de aire para quemar parte del crudo para generar calor y
reducir su viscosidad.
La primera prueba de combustión en sitio en Venezuela se finalizó en
1962 al determinarse que debido a la dirección preferencial de flujo
tomada por el aire en el yacimiento, la eficiencia de desplazamiento era
sumamente baja. Este hecho, unido a los muchos problemas mecánicos originados durante la prueba fue la base para descartar la
aplicación de este método en gran escala.

Con base a los resultados obtenidos en Mene Grande, se inicio en
1960 una prueba de inyección continua en Tía Juana Principal
(proyecto C-3/C-4), la cual demostró que este proceso de recuperación
era técnicamente aplicable, al aumentar la recuperación en
aproximadamente 20%; sin embargo, el proceso no era rentable para
aquel momento debido a los altos costos de producción, lo cual unido a
lo exigente del proceso en cuanto a controles operacionales condujo a
descartar su aplicación en gran escala.