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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
I. DEFINICIÓN – GENERALIDADES.
II. ORIGEN DEL PETRÓLEO.
III. PRODUCCIÓN DEL PETRÓLEO.
3.1. PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS.
3.2. UTILIDAD DE LOS HIDROCARBUROS.
3.3. EL CICLO DEL PETRÓLEO.
A. Exploración y prospección.
B. Perforación.
B.1. Perforación en la Producción primaria.
B.2. Recuperación mejorada de petróleo.
Inyección de agua
Inyección de vapor
B.3. Perforación Submarina.
C. Transporte.
D. Refinación.
D.1. Proceso de la RefinaciónA. Destilación Básica
B. Craqueo térmico
C. Alquilación y craqueo catalítico.
D.2. Porcentajes de los distintos productos.
E. Distribución y comercio.
IV. LOCALIZACIÓN DE LOS YACIMIENTOS.
V. PRODUCCIÓN MUNDIAL.
5.1. Historia.
5.2. La crisis del petróleo.
5.3. Situación actual.
VI. LA OPEP.
VII. LA INGENIERÍA DEL PETRÓLEO.
VIII. PROYECCIONES.
IX. ALTERNATIVAS.
X. GRÁFICAS DE DATOS DE LA INDUSTRIA PETROLERA (NACIONAL – INTERNACIONAL)
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCIÓN
Todo el mundo necesita del petróleo. En una u otra de sus muchas formas lo usamos cada día de nuestra vida. Proporciona fuerza, calor y luz; lubrica la maquinaria y produce betún para acondicionar la superficie de las carreteras; y de él se fabrica una gran variedad de productos químicos. Poca gente llega a ver la materia prima –el petróleo crudo– de la cual se hacen tantos productos útiles. Viene de zonas muy profundas de la tierra, o del mar, donde se formó en el pasado lejano, muchos millones de años antes de que existieran seres humanos o cualesquiera de los animales que conocemos hoy.
Con todo ello, como el petróleo es la fuente de energía más importante de la sociedad actual, si nos ponemos a pensar qué pasaría si se acabara repentinamente, enseguida nos daríamos cuenta de la dimensión de la catástrofe: los aviones, los automóviles y autobuses, gran parte de los ferrocarriles, los barcos, las máquinas de guerra, centrales térmicas, muchas calefacciones dejarían de funcionar; además de que los países dependientes del petróleo para sus economías se hundirían en la miseria. Dicho esto veamos ahora cómo se originó el petróleo, dónde están los yacimientos más importantes, cuáles son las cantidades demandadas y producidas y cómo se obtienen sus derivados.
EL PETRÓLEO
I. DEFINICIÓN – GENERALIDADES.
El petróleo es un líquido oleaginoso, inflamable, cuyo color varía de incoloro a negro, y consiste en una mezcla completa de hidrocarburos con pequeñas cantidades de otros compues-tos.
En la industria petrolera, la palabra "crudo" se refiere al petróleo en su forma natural
no refinado, tal como sale de la tierra. Este petróleo crudo es una mezcla de gran variedad
de aceites minerales, llamados "hidrocarburos", pues sus moléculas están formadas por
hidrógeno y carbono, excepto cuando hay contaminación de azufre y otras impurezas
indeseables. Esta variedad de hidrocarburos forma una serie que va desde el asfalto grueso
y pesado, o cera sólida a temperaturas ordinarias, hasta los aceites muy volátiles, tales como
los que se encuentran en la gasolina, y técnicamente incluye también hidrocarburos
gaseosos; bajo presiones suficientemente altas... (como en el caso del gas propano
encerrado en bombonas de gas doméstico) ...estos gases son también líquidos, y bajo las
presiones extremadamente altas que son creadas por la naturaleza en el subsuelo, todos
estos hidrocarburos se encuentran generalmente presentes al principio en forma de petróleo
crudo líquido.
La proporción de los diferentes hidrocarburos que integran el petróleo crudo varía en
cada yacimiento, de lo que resulta la existencia de petróleos crudos que varían desde un
líquido opaco, negro y grueso, tan pesado como el agua y que contiene muy poco – algunas
veces nada – de los hidrocarburos que se usan como gasolina, hasta aquellos crudos que
pueden contener 40% o más de esos componenetes de la gasolina, de color claro y
transparente y con tres cuartos del peso del agua; en casos extremos, un yacimiento puede
producir solamente hicrocarburos que se convierten en gases al salir a la presión de la
superficie.
Aunque el crudo es solamente una simple mezcla de tal variedad de hidrocarburos,
estos componentes no se separan por sí solos, sino que hay que separarlos por medio de
calor gradual, que hace evaporar primero los hidrocarburos livianos y luego, los más
pesados; asímismo se puede calentar el crudo hasta convertirlo en gas y luego enfriarlo
progresivamente, en cuyo caso los hidrocarburos pesados serán los primeros en convertirse
en líquidos, luego los menos pesados, y así sucesivamente. Este último principio es la base
principal en la refinación.
II. ORIGEN DEL PETRÓLEO.
El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detritos de
organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las
desembocaduras de los ríos, o en las cercanías del mar. Se encuentra únicamente en los
medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por
sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos,
proceso que, según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias
aerobias primero y anaerobias después. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y
azufre, que forman parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos.
A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de la presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén", y en las cuales el petróleo se concentra y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza, perdiendo todo interés como fuente de energía.
III. PRODUCCIÓN DEL PETRÓLEO.
El petróleo se encuentra por debajo de la superficie de la tierra, y se ubica mediante
la Exploración, incluyendo la perforación de pozos exploratorios que confirman si hay o no
hay petróleo en un lugar. Luego, el pozo exploratorio sirve de primer pozo de producción,
luego de hacerle varios arreglos para que pueda producir petróleo durante muchos años, sin
contaminar el agua y subsuelo, y de acuerdo con las autorizaciones que correspondan. En
algunos casos, hay suficiente presión interna como para que el petróleo salga solo del
yacimiento. En otros casos, hay que utilizar una bomba para sacarlo.
3.1. PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS.
La producción de hidrocarburos es el proceso de sacar de manera ordenada y
planificada el crudo que la naturaleza ha acumulado en yacimientos subterráneos. Incluye la
protección de que el pozo sea tapado por arena y equistos, la protección ambiental de la
superficie y aquíferos cercanos al pozo, mantenimiento de las presiones y flujos de
producción a niveles seguros, la separación de gases, el bombeo en casos en que el
petróleo no fluye solo, el mantenimiento del yacimiento y múltiples técnicas de recuperación
secundaria y terciaria.
3.2. UTILIDAD DE LOS HIDROCARBUROS.
Estos son "una fuente de energía y materia prima que el hombre ha sabido
aprovechar en su beneficio, para el transporte aereo, aquático y terrestre, generación de
electricidad, las industrias químicas, farmaceúticas, militares y alimentarias, manufactura de
plásticos y materiales diversos, incluyendo sus primeros usos: de salud, de
impermeabilización, e iluminación.
En 1839, el Dr. José María Vargas efectuó, para el Despacho de Hacienda y
Relaciones Exteriores, un detenido examen de asfalto encontrado en Pedernales, población
que actualmente es parte del Estado Delta Amacuro, en Venezuela. En el describe los
siguientes usos:
"PRIMERO: El de proteger las maderas contra los efectos del agua y la destrucción
por los insectos en la misma forma que el alquitrán o pez negro, así, es el alquitrán que
los indios y árabes usan.
SEGUNDO: Es uno de los ingredientes del barniz negro de los chinos, disuelto en
cinco partes de nafta. La he disuelto en cinco partes de nafta de Servia, al frío, con
mucha facilidad y en pocas horas, y con la mezcla de unas gotas de barniz de
trementina, esta sustancia así disuelta ha formado un bello barniz negro brillante, que
se ha secado al oleo, y en treintiseis untadas sobre la madera limpia, y con un negro
menos intenso que su segunda mano quedaba igual al primero (sic). Esta sustancia se
disuelve también de un modo completo en aceite esencial de trementina o aguarrás,
con la acción de un calor muy suave y que no levante llama; más esta pintura
mezclada con algunas gotas de barniz de trementina se seca algunas horas después
que el antecedente.
Es de advertir que el petróleo, malta o aceite mineral espeso y negruzco, que destilado
también da la nafta o aceite transparente y de color a vino, que a veces aparece nativo
en las orillas del Mar Caspio y otros lugares, se halla también en territorio venezolano.
Tengo una botella de ese petróleo sacado en la Provincia de Trujillo. Tenemos, pues,
el verdadero disolvente del asfalto para formar el barniz negro.
TERCERO: Se usa como cemento en la construcción debajo de agua; y los viajeros
aseguran que los grandes ladrillos de las murallas de Babilonia estaban cementados
con ese asfalto.
CUARTO: Es un excelente preservativo de la putrefacción animal y de los insectos que
atacan esas sustancias. Así, era el principal ingrediente del embalsamado de las
momias egipcias, cuyo olor a esta sustancia después de algunos millares de años es
muy notable. Por eso lleva el nombre de momia (sic) mineral; y es curiosos observar
que, según informes del inca Garcilaso en su Historia de las Antiguedades del Perú,
los antiguos peruanos usaban también del asfalto para preservar los cadáveres.
QUINTO: Entra en los fuegos de artificio y se cree que era uno de los ingredientes del
célebre fuego griego.
SEXTO: Constituye en parte el barniz que dan los grabadores a sus planchas de cobre
antes de moldearlas.
En cuanto a las medidas que por el Gobierno puedan adoptarse para beneficiar la mina por cuenta del Estado, me atrevo a opinar que convendría más arrendar su uso, que beneficiarla por cuenta del Fisco; porque un empresario particular sacaría, según mi parecer, muchísimas más ventajas que un administrador puesto por el Gobierno...
Es mi única convicción que el hallazgo de las minas de carbón mineral y de asfalto en
Venezuela es, según sus circunstancias actuales, más preciosos y digno de felicitación para
los venezolanos y su liberal Gobierno que el de las de plata u oro."
3.3. EL CICLO DEL PETRÓLEO.
A. Exploración y prospección.
Esta tarea debe iniciarse por la búsqueda de una roca cuya formación se haya realizado
en medio propicio, dicha roca debe ser lo suficientemente porosa para almacenar una cantidad
rentable de líquido, el tercer requisito es la localización de las trampas que hayan permitido la
concentración de petróleo en puntos determinados de ella. Los procedimiento de investigación
se inician con el estudio de bibliografía y cartografía del sector, seguido luego por sondeos
geológicos.
Entonces, para encontrar petróleo bajo tierra, los geólogos deben buscar una cuenca
sedimentaria con esquistos ricos en materia orgánica que lleven enterrados el suficiente
tiempo para que se haya formado petróleo (desde unas decenas de millones de años hasta
100 millones de años). Además, el petróleo tiene que haber ascendido hasta depósitos
porosos capaces de contener grandes cantidades de líquido. La existencia de petróleo crudo
en la corteza terrestre se ve limitada por estas condiciones, que deben cumplirse. Sin
embargo, los geólogos y geofísicos especializados en petróleo disponen de numerosos
medios para identificar zonas propicias para la perforación. Por ejemplo, la confección de
mapas de superficie de los afloramientos de lechos sedimentarios permite interpretar las
características geológicas del subsuelo, y esta información puede verse complementada por
datos obtenidos perforando la corteza y extrayendo testigos o muestras de las capas
rocosas.
Por otra parte, las técnicas de prospección sísmica —que estudian de forma cada vez
más precisa la reflexión y refracción de las ondas de sonido propagadas a través de la Tierra
— revelan detalles de la estructura e interrelación de las distintas capas subterráneas. Pero,
en último término, la única forma de demostrar la existencia de petróleo en el subsuelo es
perforando un pozo. De hecho, casi todas las zonas petroleras del mundo fueron
identificadas en un principio por la presencia de filtraciones superficiales, y la mayoría de los
yacimientos fueron descubiertos por prospectores particulares que se basaban más en la
intuición que en la ciencia.
Camión VibroseisPara determinar la estructura de las capas de roca subterráneas, este camión Vibroseis golpea el suelo con una gran plancha montada entre las ruedas. Los golpes producen vibraciones sísmicas de frecuencia determinada llamadas ondas de corte. Una red de medidores sísmicos denominados geófonos mide el tiempo de llegada de las ondas.
Un campo petrolero puede incluir más de un yacimiento, es decir, más de una única
acumulación continua y delimitada de petróleo. De hecho, puede haber varios depósitos
apilados uno encima de otro, aislados por capas intermedias de esquistos y rocas
impermeables. El tamaño de esos depósitos varía desde unas pocas decenas de hectáreas
hasta decenas de kilómetros cuadrados, y su espesor va desde unos pocos metros hasta
varios cientos o incluso más. La mayoría del petróleo descubierto y explotado en el mundo
se encuentra en unos pocos yacimientos grandes.
B. Perforación.
Los pozos petrolíferos son perforados por rotación de
una herramienta llamada "trépano" que se asemeja a una
gran broca, este método ha reemplazado casi
completamente al de percusión.
En las explotaciones submarinas el método de
perforación es el mismo pero éste se instala en grandes
barcazas o en plataformas si los fondos no son muy
profundos. En cualquier caso aunque es un proceso muy
costoso, éste se ve enormemente encarecido cuando la explotación es en el mar.
Una vez la cabeza de perforación ha llegado al yacimien-to, ésta se sustituye por una
serie de tuberías cuyo conjunto se denomina "árbol de navidad"; dicho sistema está provisto
de com- Planta de Extracción del Petróleo
puertas y válvulas que regulan el caudal de extracción. Una vez arriba se separa el petróleo del gas -el cual es quemado casi siempre, pues no suele alcanzar grandes cantidades-. Si la presión del yacimiento es suficiente no hay ningún problema para hacerlo llegar a la superfi-cie, en caso contrario se recurre al uso de proyectiles o ácidos y en los caso más difíciles a las bombas aspirantes; en estos casos no es rentable la recuperación de más de la mitad del yacimiento por lo que queda sin aprovechar en los yacimiento abandonados.
B.1. Perforación en la Producción primaria.
La mayoría de los pozos petroleros se perforan con el método rotatorio. En este tipo
de perforación rotatoria, una torre sostiene la cadena de perforación, formada por una serie
de tubos acoplados. La cadena se hace girar uniéndola al banco giratorio situado en el suelo
de la torre. La broca de perforación situada al final de la cadena suele estar formada por tres
ruedas cónicas con dientes de acero endurecido. La roca se lleva a la superficie por un
sistema continuo de fluido circulante impulsado por una bomba.
El crudo atrapado en un yacimiento se encuentra bajo presión; si no estuviera
atrapado por rocas impermeables habría seguido ascendiendo debido a su flotabilidad hasta
brotar en la superficie terrestre. Por ello, cuando se perfora un pozo que llega hasta una
acumulación de petróleo a presión, el petróleo se expande hacia la zona de baja presión
creada por el pozo en comunicación con la superficie terrestre. Sin embargo, a medida que
el pozo se llena de líquido aparece una presión contraria sobre el depósito, y pronto se
detendría el flujo de líquido adicional hacia el pozo si no se dieran otras circunstancias. La
mayoría de los petróleos contienen una cantidad significativa de gas natural en solución, que
se mantiene disuelto debido a las altas presiones del depósito. Cuando el petróleo pasa a la
zona de baja presión del pozo, el gas deja de estar disuelto y empieza a expandirse. Esta
expansión, junto con la dilución de la columna de petróleo por el gas, menos denso, hace
que el petróleo aflore a la superficie.
Torre de perforación de petróleo
La torre de perforación rotatoria emplea una serie de tuberías giratorias, la llamada cadena de perforación, para acceder a un yacimiento de
petróleo. La cadena está sostenida por una torre, y el banco giratorio de la base la hace girar. Un fluido semejante al fango, impulsado por una
bomba, retira los detritos de perforación a medida que el taladro penetra en la roca. Los yacimientos de petróleo se forman como resultado de
una presión intensa sobre capas de organismos acuáticos y terrestres muertos, mezclados con arena o limo. El yacimiento mostrado está
atrapado entre una capa de roca no porosa y un domo salinífero. Como no tienen espacio para expandirse, el gas y el petróleo crudo están bajo
una gran presión, y tienden a brotar de forma violenta por el agujero perforado.
A medida que se continúa retirando líquido del yacimiento, la presión del mismo va
disminuyendo poco a poco, así como la cantidad de gas disuelto. Esto hace que la velocidad
de flujo de líquido hacia el pozo se haga menor y se libere menos gas. Cuando el petróleo ya
no llega a la superficie se hace necesario instalar una bomba en el pozo para continuar
extrayendo el crudo.
Finalmente, la velocidad de flujo del petróleo se hace tan pequeña, y el coste de elevarlo
hacia la superficie aumenta tanto, que el coste de funcionamiento del pozo es mayor que los
ingresos que pueden obtenerse por la venta del crudo (una vez descontados los gastos de
explotación, impuestos, seguros y rendimientos del capital). Esto significa que se ha
alcanzado el límite económico del pozo, por lo que se abandona su explotación.
B.2. Recuperación mejorada de petróleo.
En el apartado anterior se ha descrito el ciclo de producción primaria por expansión del gas disuelto, sin añadir ninguna energía al yacimiento salvo la requerida para elevar el líquido en los pozos de producción. Sin embargo, cuando la producción primaria se acerca a su límite económico es posible que sólo se haya extraído un pequeño porcentaje del crudo almacenado, que en ningún caso supera el 25%. Por ello, la industria petrolera ha desarrollado sistemas para complementar esta producción primaria que utiliza fundamentalmente la energía natural del yacimiento. Los sistemas complementarios, conocidos como tecnología de recuperación mejorada de petróleo, pueden aumentar la recuperación de crudo, pero sólo con el coste adicional de suministrar energía externa al depósito. Con estos métodos se ha aumentado la recuperación de crudo hasta alcanzar una media global del 33% del petróleo presente. En la actualidad se emplean dos sistemas complementarios: la inyección de agua y la inyección de vapor.
Inyección de agua
En un campo petrolero explotado en su totalidad, los pozos pueden perforarse a una
distancia de entre 50 y 500 metros, según la naturaleza del yacimiento. Si se bombea agua
en uno de cada dos pozos, puede mantenerse o incluso incrementarse la presión del
yacimiento en su conjunto. Con ello también puede aumentarse el ritmo de producción de
crudo; además, el agua desplaza físicamente al petróleo, por lo que aumenta la eficiencia de
recuperación. En algunos depósitos con un alto grado de uniformidad y un bajo contenido en
arcilla o barro, la inundación con agua puede aumentar la eficiencia de recuperación hasta
alcanzar el 60% o más del petróleo existente. La inyección de agua se introdujo por primera
vez en los campos petroleros de Pensilvania a finales del siglo XIX, de forma más o menos
accidental y desde entonces se ha extendido por todo el mundo.
Inyección de vapor
La inyección de vapor se emplea en depósitos que contienen petróleos muy viscosos.
El vapor no sólo desplaza el petróleo, sino que también reduce mucho la viscosidad (al
aumentar la temperatura del yacimiento), con lo que el crudo fluye más deprisa a una presión
dada. Este sistema se ha utilizado mucho en California, Estados Unidos, y Zulia, Venezuela,
donde existen grandes depósitos de petróleo viscoso. También se están realizando
experimentos para intentar demostrar la utilidad de esta tecnología para recuperar las
grandes acumulaciones de petróleo viscoso (bitumen) que existen a lo largo del río
Athabasca, en la zona centro-septentrional de Alberta, en Canadá, y del río Orinoco, en el
este de Venezuela. Si estas pruebas tienen éxito, la era del predominio del petróleo podría
extenderse varias décadas.
B.3. Perforación Submarina.
Torre de perforación marina
Esta plataforma petrolera semisumergida descansa sobre flotadores y está anclada al fondo. Los pozos marinos producen alrededor del 25% del petróleo extraído en todo el mundo.
Otro método para aumentar la producción de los campos petroleros —y uno de los logros más impresionantes de la ingeniería en las últimas décadas— es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar. Estos equipos de perforación se instalan,
manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento y —en las regiones árticas— los hielos.
Al igual que en los equipos tradicionales, la torre es en esencia un elemento para
suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca; a
medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales
de tubo a la cadena de perforación. La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede
del propio peso del tubo de perforación. Para facilitar la eliminación de la roca perforada se
hace circular constantemente lodo a través del tubo de perforación, que sale por toberas
situadas en la broca y sube a la superficie a través del espacio situado entre el tubo y el pozo
(el diámetro de la broca es algo mayor que el del tubo). Con este método se han perforado
con éxito pozos con una profundidad de más de 6,4 km desde la superficie del mar. La
perforación submarina ha llevado a la explotación de una importante reserva adicional de
petróleo.
C. Transporte.
Normalmente los campos petrolíferos se encuentran en zonas muy alejadas de los
lugares o centros de consumo, de modo que la conducción del petróleo hasta las refinerías
exige inversiones considerables, tanto si se trata de oleoductos (pipe-lines), que van del pozo al
puerto de destino más próximo, como de buques cisterna, cuyas dimensiones son cada vez
mayores: actualmente se construyen superpetroleros de hasta un millón de toneladas de
arqueo bruto. Los stocks necesarios para compensar las irregularidades de la navegación están
constituidos por depósitos en los puertos de destino.
D. Refinación.
Para obtener productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable
posible las diversas fracciones presentes en el petróleo necesario efectuar una serie de
operaciones de tratamiento y transformación que, en conjunto, constituyen el proceso de refino
o refinación de petróleos crudos.
Primeramente se realiza un análisis en laboratorio del petróleo a refinar -puesto que no
todos los petróleos son iguales, ni de todos pueden extraerse las mismas sustancias-, a
continuación se realizan una serie de refinaciones "piloto" donde se realizan a pequeña escala
todas las operaciones de refino. Después de estudiar convenientemente los pasos a realizar, se
inicia el proceso.
La operación fundamental es la destilación fraccionada continua, en la que el petróleo
es calentado a 3601C e introducido en unas columnas de platillos, donde se separan los
productos ligeros y los residuos. Esta operación sólo suministra productos en bruto, que
deberán ser mejorados para su comercialización.
Refinería de petróleo
Las refinerías de petróleo funcionan 24 horas al día para convertir crudo en derivados útiles. El petróleo se separa en varias fracciones empleadas para diferentes fines. Algunas fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y químicos
para convertirlas en productos finales como gasolina o grasas.
Refinado del petróleo
La primera etapa en el refinado del petróleo crudo consiste en separarlo en partes, o fracciones, según la masa molecular. El crudo se calienta en una caldera y se hace pasar a la columna de fraccionamiento, en la que la temperatura disminuye con la altura. Las fracciones con mayor masa molecular (empleadas para producir por ejemplo aceites lubricantes y ceras) sólo pueden existir como vapor en la parte inferior de la columna, donde se extraen. Las fracciones más ligeras (que darán lugar por ejemplo a combustible para aviones y gasolina) suben más arriba y son extraídas allí. Todas las fracciones se someten a complejos tratamientos posteriores para convertirlas en los productos finales deseados.
D.1. Proceso de la Refinación
A. Destilación Básica
La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. El petróleo crudo
empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria para hervir el agua.
Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más
bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más
grandes. El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por
la nafta y finalmente el queroseno. En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la
caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua. Las
zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y aceites pesados,
mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto. A finales del siglo XIX, las
fracciones de gasolina y nafta se consideraban un estorbo porque no existía una gran
necesidad de las mismas; la demanda de queroseno también comenzó a disminuir al crecer
la producción de electricidad y el empleo de luz eléctrica. Sin embargo, la introducción del
automóvil hizo que se disparara la demanda de gasolina, con el consiguiente aumento de la
necesidad de crudo.
B. Craqueo térmico
El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para
aumentar el rendimiento de la destilación. En este proceso, las partes más pesadas del
crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas
grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de
gasolina —compuesta por este tipo de moléculas— producida a partir de un barril de crudo.
No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las elevadas
temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y
poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más
altas para craquear el crudo. Más tarde se inventó un proceso de coquefacción en el que se
recirculaban los fluidos; el proceso funcionaba durante un tiempo mucho mayor con una
acumulación de coque bastante menor. Muchos refinadores adoptaron este proceso de
pirólisis a presión.
C. Alquilación y craqueo catalítico.
En la década de 1930 se introdujeron otros dos procesos básicos, la alquilación y el
craqueo catalítico, que aumentaron adicionalmente la gasolina producida a partir de un barril
de crudo. En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se
recombinan en presencia de un catalizador. Esto produce moléculas ramificadas en la zona
de ebullición de la gasolina con mejores propiedades (por ejemplo, mayores índices de
octano) como combustible de motores de alta potencia, como los empleados en los aviones
comerciales actuales.
En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en presencia de un
catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de muchos hidrocarburos
diferentes que luego pueden recombinarse mediante alquilación, isomerización o
reformación catalítica para fabricar productos químicos y combustibles de elevado octanaje
para motores especializados. La fabricación de estos productos ha dado origen a la
gigantesca industria petroquímica, que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético,
glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar medicinas, nylon,
plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y
materiales aislantes.
D.2. Porcentajes de los distintos productos.
En 1920, un barril de crudo, que contiene 159 litros, producía 41,5 litros de gasolina,
20 litros de queroseno, 77 litros de gasoil y destilados y 20 litros de destilados más pesados.
Hoy, un barril de crudo produce 79,5 litros de gasolina, 11,5 litros de combustible para
reactores, 34 litros de gasoil y destilados, 15 litros de lubricantes y 11,5 litros de residuos
más pesados.
E. Distribución y comercio.
Los productos derivados del petróleo alimentan no sólo a otras industrias, sino, sobre
todo a los consumidores industriales o privados (butano, fuel-oil para calefacciones, aceites
para motores, gasolina y gasóleo, etc.). Las operaciones de almacenamiento, venta y reparto
requieren, pues, una potente organización técnica y comercial.
Al principio resultaba más económico situar las refinerías junto a las explotaciones
petrolíferas, mientras que ahora, los progresos realizados en la técnica de los oleoductos han
dado lugar a una evolución que conduce a instalar las refinerías cerca de los grandes centros
de consumo.
IV. LOCALIZACIÓN DE LOS YACIMIENTOS.
Paradójicamente, los lugares donde hay petróleo están, por lo general, situados a
bastante distancia de las zonas de consumo. Como podemos observar en el mapa adjunto, los
oleoductos son muy numerosos y el tráfico marítimo muy denso. Las tres zonas con mayor
producción mundial son Oriente Medio, la antigua URSS y EE.UU., que producen el 70% del
crudo en el mundo.
Oriente Medio: Es el primer productor mundial de petróleo con más del 30% de la
producción. En esta zona se dan unas condiciones óptimas para la explotación, por la
abundancia de anticlinales, fallas y domos salinos que crean grandes bolsadas de
petróleo, además su situación costera y en pleno desierto, facilita la construcción de pipe-
lines (éstos pueden ir perfectamente en línea recta durante miles de kilómetros), y puertos
para desalojar el crudo. Arabia Saudí es le país de mayor producción en esta zona con el
26% de la producción total.
EE.UU: Aunque tiene una producción muy alta, no es suficiente para satisfacer su
consumo interno, por lo que se ve obligado a importar. La zona de los Apalaches fue la
primera en ser explotada y actualmente ya casi no queda petróleo, por lo que ahora las
explotaciones se centran en las zonas de California, Kansas, Oklahoma, costa del Golfo
de México, Texas, Luisiana y la zona central de las Rocosas.
Antigua URSS: Comenzó a producir petróleo en 1870. Actualmente los países que la
formaban extraen suficiente crudo como para cubrir sus necesidades, e incluso para
exportar. Los yacimientos más importantes se encuentran en el Cáucaso, Asia central,
entre el Volga y los Urales, Siberia y Sajalín.
China: A pesar de que empezó a extraer su petróleo hace muy poco tiempo -en 1952-,
consiguió desde 1970 el suficiente como para autoabastecerse y exportar en pequeñas
cantidades. Los yacimientos están muy alejados de los centros de consumo y de los
puertos.
Venezuela: Comenzó su explotación de crudo en 1914 a manos de la compañía Shell.
Fue uno de los países más importantes (el 21) hasta 1960 cuando se vio superado por la
antigua URSS y Oriente Medio. Sus yacimientos más importantes se emplazan en la
zona del Orinoco.
V. PRODUCCIÓN MUNDIAL.
5.1. Historia.
Si bien algunos yacimientos petrolíferos fueron explotados desde la antigüedad, podemos
considerar que el verdadero punto de partida de la industria del crudo fue la perforación de un
pozo, realizada en Titusville (Pennsylvania) en 1859.
En 1880, la producción mundial, localizada casi por completo en EE.UU. era inferior al
millón de t. y sólo se utilizaba el queroseno, desaprovechándose los demás productos de la
destilación.
Entre 1885-1900 se fueron sustituyendo los aceites vegetales por los del petróleo en
calidad de lubricantes, a fines de dicho período, la producción mundial era de 20 millones de t.
La producción siguió incrementándose hasta los 200 millones de t. y el 20% del consumo
energético mundial en 1929 por nuevos descubrimientos en México, Venezuela y Oriente
medio.
Pero no es hasta la Segunda Guerra Mundial que el petróleo comienza a ser realmente
imprescindible en la economía mundial, por el aumento de las necesidades energéticas
derivado de una casi constante expansión económica, la importancia del sector automovilístico,
y años más tarde del sector petroquímico. Así el petróleo cubría en 1958 el 38% de las
necesidades energéticas mundiales y el 45% en 1976.
5.2. La crisis del petróleo.
Hasta comienzos de la década de los setenta, el abastecimiento del petróleo no pareció
constituir un problema, ya que la demanda crecía más o menos paralela al descubrimiento de
nuevos pozos, y los precios se mantenían bajos.
Pero en esa época, sin embargo, comenzó una lenta pero firme subida de los mismos, que
pasó a ser brusca en 1973-1974, volvió a ser suave, y se disparó, nuevamente, en 1979. (Hay
que tener en cuenta, que un poco antes, en 1972 el Canal de Suez se encontraba bloqueado
por la guerra del Yom Kippur, obligando a los petroleros a dar la vuelta a África por el Cabo de
Buena Esperanza con el consiguiente encarecimiento de los precios, lo que unido a la gran
subida de 1973, creó un ambiente de pánico en las bolsas de todo el Mundo).
Aunque siempre se ha inculpado a los países árabes de esta subida de los precios (que,
por otra parte, habían recibido compensaciones muy bajas por su petróleo), hay que tener en
cuenta los intereses de las grandes multinacionales del petróleo, y del gobierno de EE.UU. que
favoreció esta subida de los precios (al menos hasta que no superaron ciertos límites) para
disminuir su dependencia energética y penalizar las economías competidoras.
5.3. Situación actual.
En estos momentos existe el problema del agotamiento de las reservas de petróleo, pues
al ritmo actual de consumo las reservas mundiales conocidas se agotarían en menos de 40
años. Por ello, los países desarrollados buscan nuevas formas de energía más barata y
renovable como la energía solar, eólica, hidroeléctrica..., mientras que los países productores
de petróleo presionan para que se siga utilizando el petróleo pues si no sus economías se
hundirían. Aún así, a medio plazo, la situación no parece tan alarmante, pues hay que tener en
cuenta que los pozos no descubiertos son sustancialmente más numerosos que los conocidos,
en zonas no exploradas como el mar de China, Arafura, mar de Bering, o la plataforma
continental Argentina podrían encontrarse grandes reservas.
VI. LA OPEP.
La organización de países exportadores de petróleo fue creada en 1960, con sede en
Viena. Nació como producto de unas reuniones en Bagdad entre los países árabes productores
y exportadores y Venezuela para intentar hacer frente a las maniobras de baja de precios
producidas por los grandes trusts.
En su fundación participaron Irán, Kuwait, Arabia Saudí, Qatar, Iraq, Venezuela, Libia e
Indonesia. Posteriormente han ingresado Argelia, Nigeria, Emiratos Árabes Unidos, Ecuador y
Gabón, con lo que esta organización controla el 90% de la exportación mundial de petróleo.
Aunque en sus comienzos no tuvo la fuerza suficiente para hacer frente a la política de las
multinacionales, a partir de 1971 decidió nacionalizar las empresas de explotación situadas en
su territorio, y en 1973 inició importantes subidas en los precios (Confert La crisis del petróleo).
A partir de entonces, la OPEP ocupó el primer plano de la actividad económica mundial,
porque sus decisiones en materia de precios afectan directamente a las economías
occidentales. Así los países de la OPEP incrementaron de forma importante sus recursos
financieros, lo que les permitió desarrollar ambiciosos planes de industrialización (Arabia Saudí,
Irán, Venezuela, etc.), entrar en el capital de empresas europeas o americanas e incluso crear
un importante fondo de ayuda a países subdesarrollados en dificultades.
Sin embargo, en los últimos años, esta organización a ido perdiendo progresivamente el
poder de decisión que tenía antaño, y ha visto descender los precios del barril de petróleo que
actualmente se sitúan alrededor de los 15$ barril.
VII. LA INGENIERÍA DEL PETRÓLEO.
Los conocimientos y técnicas empleadas por los ingenieros de prospección y refinado
proceden de casi todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Por ejemplo, en los equipos
de prospección hay geólogos especializados en la confección de mapas de la superficie, que
tratan de reconstruir la configuración de los diversos estratos sedimentarios del subsuelo, lo
que puede proporcionar claves sobre la presencia de depósitos de petróleo. Después, los
especialistas en el subsuelo estudian las muestras de las perforaciones e interpretan los
datos sobre formaciones subterráneas transmitidos a sensores situados en la superficie
desde dispositivos de sondeo eléctricos, acústicos y nucleares introducidos en el pozo de
prospección mediante un cable. Los sismólogos interpretan las complejas señales acústicas
que llegan a la superficie después de propagarse a través de la corteza terrestre.
Los geoquímicos estudian la transformación de la materia orgánica y los métodos
para detectar y predecir la existencia de dicha materia en los estratos subterráneos. Por su
parte, los físicos, químicos, biólogos y matemáticos se encargan de la investigación básica y
del desarrollo de técnicas de prospección complejas.
Los ingenieros especializados son los responsables de la explotación de los
yacimientos de petróleo descubiertos. Por lo general son especialistas en una de las
categorías de operaciones de producción: instalaciones de perforación y de superficie,
análisis petrofísico y petroquímico del depósito, estimación de las reservas, especificación de
las prácticas de explotación óptima y control, y seguimiento de la producción. Muchos de
estos especialistas son ingenieros químicos, industriales o eléctricos, o bien físicos,
químicos, matemáticos o geólogos.
El ingeniero de perforación determina y supervisa el programa concreto para perforar
el pozo, el tipo de lodo de inyección empleado, la forma de fijación del revestimiento de
acero que aísla los estratos productivos de los demás estratos subterráneos, y la forma de
exponer los estratos productivos del pozo perforado. Los especialistas en ingeniería de
instalaciones especifican y diseñan los equipos de superficie que deben instalarse para la
producción, las bombas de los pozos, los sistemas para medir el yacimiento, recoger los
fluidos producidos y separar el gas, los tanques de almacenamiento, el sistema de
deshidratación para eliminar el agua del petróleo producido y las instalaciones para sistemas
de recuperación mejorada.
Los ingenieros petrofísicos y geológicos, después de interpretar los datos
suministrados por el análisis de los testigos o muestras geológicas y por los diferentes
dispositivos de sondeo, desarrollan una descripción de la roca del yacimiento y de su
permeabilidad, porosidad y continuidad. A continuación, los ingenieros de depósito
desarrollan un plan para determinar el número y localización de los pozos que se perforarán
en el depósito, el ritmo de producción adecuado para una recuperación óptima y las
necesidades de tecnologías de recuperación complementarias. Estos ingenieros también
realizan una estimación de la productividad y las reservas totales del depósito, analizando el
tiempo, los costes de explotación y el valor del crudo producido. Por último, los ingenieros de
producción supervisan el funcionamiento de los pozos; además, recomiendan y ponen en
práctica acciones correctoras como fracturación, acidización, profundización, ajuste de la
proporción entre gas y petróleo o agua y petróleo, o cualesquiera otras medidas que mejoren
el rendimiento económico del yacimiento.
VIII. PROYECCIONES.
Es probable que en los próximos años se realicen descubrimientos adicionales y se
desarrollen nuevas tecnologías que permitan aumentar la eficiencia de recuperación de los
recursos ya conocidos. En cualquier caso, el suministro de crudo alcanzará hasta las
primeras décadas del siglo XXI.
Sin embargo, según los expertos no hay casi perspectivas de que los nuevos
descubrimientos e invenciones amplíen la disponibilidad de petróleo barato mucho más allá
de ese periodo. Por ejemplo, el campo petrolero de Prudhoe Bay, en Alaska, es el mayor
descubierto nunca en el hemisferio occidental. Se prevé que la cantidad total de crudo que
se podrá recuperar en ese campo será de unos 10.000 millones de barriles, suficientes para
cubrir las necesidades actuales de Estados Unidos durante algo menos de dos años; sin
embargo, en Occidente sólo se ha descubierto un campo así en más de un siglo de
prospecciones. Además, las nuevas perforaciones no han detenido la disminución continua
de las reservas mundiales de crudo que comenzó durante la década de 1970.
IX. ALTERNATIVAS.
A la vista de las reservas disponibles y de las pesimistas proyecciones, parece
evidente que en el futuro harán falta fuentes de energía alternativas, aunque existen muy
pocas opciones si se tienen en cuenta las ingentes necesidades de energía del mundo
industrializado. La recuperación comercial de esquistos petroleros y la producción de crudo
sintético todavía tienen que demostrar su viabilidad, y hay serias dudas sobre la
competitividad de los costes de producción y los volúmenes de producción que pueden
lograrse con estas posibles nuevas fuentes.
Los distintos problemas y posibilidades de fuentes alternativas como la energía geotérmica,
la energía solar y la energía nuclear se analizan en el artículo Recursos energéticos. El único
combustible alternativo capaz de cubrir las enormes necesidades de energía del mundo
actual es el carbón, cuya disponibilidad planetaria está firmemente establecida. El aumento
previsto de su empleo llevaría aparejado un aumento del uso de la energía eléctrica basada
en el carbón, que se utilizaría para un número cada vez mayor de procesos industriales. Es
posible que se pueda regular su uso gracias a la moderna tecnología de ingeniería, con un
reducido aumento de los costes de capital y de explotación.
CONCLUSIONES
El petróleo es una materia prima mineral no renovable que necesita de millones de años
para su creación; los yacimientos más importantes se encuentran en Oriente Medio, la
antigua URSS y EE.UU. La importancia del petróleo no ha dejado de crecer desde sus
primeras aplicaciones industriales a mediados del siglo XIX, y es él el responsable de las
dos últimas guerras en Oriente Medio.
Todo el proceso que envuelve al preciado líquido negro, desde el estudio de los
yacimientos hasta el refinamiento pasando por la extracción, es extremadamente costoso y
requiere alta tecnología de la que tan sólo disponen las grandes industrias del sector (Shell,
British Petroleum, etc.)
Por último, los países exportadores de petróleo se agruparon en 1960 para defenderse de
las grandes multinacionales y para fijar el precio del petróleo, aunque recientemente haya
perdido la fuerza que tenía en los años de la crisis.
BIBLIOGRAFIA
CD-ROM:
"Petróleo", Enciclopedia Microsoft® Encarta® 98 © 1993-1997 Microsoft
Corporation. Reservados todos los derechos.
TEXTOS:
SÁNCHEZ J.- ZÁRATE A., "Las materias primas. Fuentes de energía", El mundo
en que vivimos, Madrid, SM, 1989, págs 186 a 191.
VV.AA., Atlas EL PAIS Aguilar, Madrid, Aguilar, 1988, págs 212 a 215.
VV.AA., "La energía del subsuelo", en, Atlas EL PAIS Aguilar, Madrid, Aguilar,
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http:// www.montessori.es/petroleo1.htm
GRÁFICAS DE DATOS DE LA INDUSTRIA PETROLERA
(NACIONAL – INTERNACIONAL)
PRODUCCIÓN MUNDIAL DE PETRÓLEO
Producción Mundial de Petróleo [MBPD]
REGIONES 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 *VAR. 96/95
%
MEDIO ORIENTE 16.6 16.2 17.4 18.4 18.6 20.0 19.0 -5.0
EUR. ORI. Y C. EST. IND. 11.8 10.5 9.2 8.1 7.3 7.2 7.2 0.0
NORTE AMERICA 8.7 8.9 8.8 8.5 8.3 10.5 8.2 -21.9 AMERICA LATINA 6.9 7.3 7.4 7.3 7.6 8.6 8.7 1.2 AFRICA 6.0 6.3 6.3 6.2 6.3 6.9 6.6 -4.3 EUROPA OCCIDENTAL 4.0 4.2 4.5 4.7 5.6 6.6 6.3 -4.5 LEJANO ORIENTE 6.3 6.5 6.4 6.5 6.7 7.2 7.0 -2.8 TOTAL 60.3 59.9 60.0 59.8 60.3 67.0 63.0 -6.0 VARIACION ANUAL % 1.6 -0.7 0.2 -0.4 0.9 11.1 -6.0* :Producción promedio diaria estimada a diciembre de 1996. La información de COLOMBIA es real a diciembre 31 de 1996
Fuente: Oil and Gas Journal. 1996
Ecopetrol,Dirección de Planeación Corporativa.
Información oficial de la Empresa Colombiana de Petróleos (ECOPETROL)
PRECIOS INTERNACIONALES DE CRUDO
Recios internacionales de Crudo
CRUDO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996VAR. 96/95
%
U.S.A WTI 24.46 21.5 20.56 17.4 17.19 18.4 22.1 20.0ARABIAN LIGHT 21.48 17.78 17.22 15.3 14.3 15.8 19.3 22.2CAÑO LIMON- COLOMBIA 22.18 18.65 17.86 16.1 14.98 16.8 20.4 21.8
CUSIANA - COLOMBIA 17.6 22.1 25.3ORITO - COLOMBIA 21.09 18.53 17.54 16.5 15.21 16.5 19.6 19.0VASCONIA - COLOMBIA 15.1 16.7 20.8 24.2
FUENTE : Ecopetrol, Vicepresidencia de Comercio Internacional y Gas.
Dirección de Planeación Corporativa
Información oficial de la Empresa Colombiana de Petróleos (ECOPETROL)
INFORMACIÓN PETROLERA
COMERCIO EXTERIOR
ESTADISTICAS DEL SECTOR PETROLERO PERUANO
1991 – 1998
(Miles de Barriles)
RUBRO 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Producción (MB/día) 114.8 115.6 126.3 127.3 121.8 120.3 118.2 115.6
Exportaciones 44.9 49.6 45.2 39.7 23.8 55.7 25.1 25.8
Importaciones 44.4 49.6 43.3 44.1 80.5 85.0 39.5 42.2
Balanza Comercial de Petróleo
Crudo y Derivados0.5 0 1.9 -4.4 -56.7 -29.3 -14.8 -16.5
Saldo de Balanza Comercial (Mill
US$)-185.1 -187.7 -124.3 -138.9 -323.2 -367.4 -450.2 -381.7
Fuente: Ministerio de Energía y Minas
COMERCIO INTERNACIONAL DE PETRÓLEO CRUDO Y DERIVADOS (Miles de barriles)
1992 – 1998
Miles de barriles1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
EXPORTACIONESPETRÓLEO CRUDO 312.0 0.0 0.0 10,251.1 13,622.0 16,641.0 15,594.7GASOLINAS 0.0 0.0 17.9 23.5 16.7 359.2 222.9DESTILADOS MEDIOSKEROTURBO 0.0 0.0 0.0 0.0 18.0 44.7 49.6DIESESL 450.8 447.0 308.6 469.1 4.3 159.7 9.4MATERIAL DE CORTE 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
RESIDUOSRESIDUAL 6 987.6 1,771.0 1,108.7 1,684.1 2,326.0 953.5 768.0RESIUAL 500 16,275.1 13,642.0 11,570.3 4,575.3 3,254.6 5,749.0 7,976.1OTROSNAFTA 0.0 635.0 1,250.5 671.1 1,023.5 0.0 1,053.0ACIDO NAFTENICO 1.2 0.0 1.2 1.1 0.7 1,000.4 1.4OTROS 112.6 48.0 244.4 896.9 49.8 141.0 93.0TOTAL 18,139.3 16,543.0 14,501.6 18,572.2 20,315.6 25,048.5 25,768.1IMPORTACIONESPETRÓLEO CRUDO 10,591.0 8,495.0 7,906.5 17,474.6 20,530.7 29,170.0 33,820.5GASOLINAS 34.0 21.0 220.6 367.4 435.7 275.0 17.0DESTILADOS MEDIOSKEROTURBO 120.0 0.0 0.0 275.8 393.5 990.6 0.0DIESEL 4,180.0 3,252.0 4,662.4 8,406.9 7,929.9 8,019.0 6,438.2MATERIAL DE CORTE 1,853.0 2,085.0 1,749.9 1,156.9 240.5 0.0 0.0
GLP 802.0 828.0 1,202.6 1,334.0 1,396.6 1,242.0 1,598.2OTROSNAFTA REFORMADA 39.0 128.0 130.3 181.0 0.0 49.0 348.6
BASES LUBRICANTES 64.0 94.0 144.5 102.3 35.9 0.0 0.0
MBTE 0.0 46.0 82.2 83.4 44.0 46.0 0.0OTROS 79.0 0.0 0.0 100.4 0.0 57.0 0.0TOTAL 17,762.0 14,949.0 16,099.0 29,482.7 31,006.8 39,848.6 42,222.5SALDO 377.3 1,594.0 -1,597.4 -10,910.5 -10,691.2 -14,800.1 -16,454.4
Fuente: Ministerio de Energía y Minas
COMERCIO INTERNACIONAL DE PETRÓLEO CRUDO Y DERIVADOS (Miles de US$)
1992 – 1998
Miles de US$1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
EXPORTACIONESPETRÓLEO CRUDO 4,235.1 0.0 0.0 140,622.9 235,397.0 239,208.0 125,129.5GASOLINAS 0.0 0.0 497.5 715.7 536.7 10,836.4 4,285.4DESTILADOS MEDIOSKEROTURBO 0.0 0.0 0.0 0.0 613.0 1,385.8 1,113.0DIESESL 16,830.5 16,695.0 11,054.1 15,904.1 129.0 3,668.4 200.7MATERIAL DE CORTE 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
RESIDUOSRESIDUAL 6 11,765.5 21,238.0 12,824.6 22,754.5 39,658.6 17,879.0 8,281.5RESIUAL 500 179,589.7 148,174.0 127,518.7 60,978.7 49,440.3 88,379.0 80,285.3OTROSNAFTA 0.0 12,120.0 21,625.5 12,268.4 20,873.3 0.0 13,732.2ACIDO NAFTENICO 211.3 0.0 207.0 193.4 119.4 22,382.1 251.9OTROS 2,097.5 929.0 5,113.1 12,500.6 1,084.2 3,361.0 393.0TOTAL 214,729.6 199,156.0 178,840.5 265,938.3 347,851.5 387,099.7 233,672.5IMPORTACIONESPETRÓLEO CRUDO 200,211.0 163,269.0 122,524.4 294,981.5 421,032.2 565,232.0 473,745.7GASOLINAS 1,642.0 1,008.0 6,275.2 12,101.6 13,774.6 10,047.6 658.8DESTILADOS MEDIOSKEROTURBO 3,893.0 0.0 0.0 6,592.7 11,326.4 27,691.0 0.0DIESEL 119,587.0 86,848.0 109,944.6 200,001.6 224,610.5 205,811.3 114,556.0MATERIAL DE CORTE 45,535.0 52,672.0 34,364.4 22,933.9 6,055.7 0.0 0.0
GLP 21,879.0 18,924.0 26,905.7 34,963.6 34,784.7 26,665.0 19,264.9OTROSNAFTA REFORMADA 1,484.0 4,406.0 4,944.4 5,478.4 0.0 1,306.0 7,163.2
BASES LUBRICANTES 4,870.0 5,031.0 8,377.9 6,522.3 1,922.3 0.0 0.0
MBTE 0.0 1,850.0 3,381.6 3,681.5 1,642.0 881.0 0.0OTROS 2,559.0 0.0 0.0 2,540.1 0.0 0.0 0.0TOTAL 401,660.0 334,008.0 316,718.2 589,797.2 715,148.4 837,633.9 615,388.6SALDO -186,930.4 -134,852.0 -137,877.7 -323,858.9 -367,296.9 -450,534.2 -381,716.1
Fuente: Ministerio de Energía y Minas
INFORMACIÓN PETROLERA
Años 1991 - 1,997
PRODUCCIÓN
CAPACIDAD MUNDIAL DE REFINACIÓN
REGIONES 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996**
MEDIO ORIENTE 5,021 4,993 6,004 5,053 5,278 5,315 5,301
EUR. ORI. Y C. EST.
IND.17,127 14,119 15,022 12,847 12,852 10,325 10,296
NORTE AMERICA 17,441 17,232 17,081 18,546 18,750 17,070 18,595
AMERICA LATINA 7,554 6,310 7,654 5,982 5,832 7,755 6,685
AFRICA 2,872 2,866 2,906 2,859 2,826 2,860 2,843
EUROPA
OCCIDENTAL14,224 14,690 14,402 14,224 14,211 16,595 16,597
LEJANO ORIENTE 10,403 11,448 10,116 13,658 14,418 16,505 16,597
TOTAL 74,640 71,657 73,186 73,168 74,167 76,425 76,914
VARIACION ANUAL % 0.8 -4.0 2.1 0.0 1.4 3.0 0.6
*:Carga de Refinación Promedio del año **:Carga de Refinación Promedio a julio de 1996
Fuente: SIEE, OLADE - Energía en cifras versión No. 8 julio de 1996
Ecopetrol, Dirección de Planeación Corporativa
Información oficial de la Empresa Colombiana de Petróleos (ECOPETROL)
RESERVAS DE PETRÓLEO DE LA OPEP
PAISES 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 *VAR.
96/95 %
ARABIA SAUDITA 257.5 257.8 257.8 258.7 258.7 261.2 259.0 -0.8
IRAN 92.9 92.9 92.9 92.8 89.3 88.2 93.0 5.4
IRAK 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 112.0 12.0
EMIRATOS ARABES
UNIDOS98.1 98.0 98.1 98.8 98.1 98.1 97.8 -0.3
VENEZUELA 59.0 59.1 62.7 63.3 64.5 64.5 64.8 0.5
NIGERIA 17.1 17.9 17.9 17.9 17.9 20.8 15.5 -25.5
KUWAIT 94.5 94.0 94.0 94.0 94.0 96.5 94.0 -2.6
INDONESIA 11.0 6.6 5.8 5.8 5.8 5.2 4.9 -5.8
LIBIA 22.8 22.8 22.8 22.8 22.8 29.5 29.5 0.0
ALGERIA 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 0.0
ZONA NEUTRAL 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 * 5.0
QATAR 4.5 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 0.0
GABON 0.7 0.7 0.7 0.7 1.3 1.3 1.3 -3.0
TOTAL 772.3 769.3 770.6 772.7 770.2 778.2 789.7 1.5
VARIACION ANUAL % 0.9 -0.4 0.2 0.3 -0.3 1.0 1.5
Reservas Probadas Estimadas para 1996.
Nota : Reservas reportadas como probadas recuperables con tecnología y precios presentes.
Fuente: Oil and Gas Journal.Diciembre de 1996.
Información oficial de la Empresa Colombiana de Petróleos (ECOPETROL)
RESERVAS MUNDIALES DE PETRÓLEO
REGIONES 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 *
VAR.
96/95
%
MEDIO ORIENTE 662.6 661.6 661.8 662.9 660.3 659.5 676.3 2.5
EUROPA ORIENTAL Y
COMUN. ESTAD. IND.58.9 58.8 59.2 59.2 59.2 57.0 59.0 3.5
NORTE AMERICA 32.0 31.8 30.0 28.8 28.0 36.8 27.2 -26.1
AMERICA LATINA 121.1 119.7 123.8 125.0 129.1 128.7 127.9 -0.6
AFRICA 59.9 60.5 61.9 62.0 62.2 73.1 67.5 -7.7
EUROPA OCCIDENTAL 14.5 14.5 15.8 16.6 16.6 17.7 18.4 4.0
LEJANO ORIENTE 50.2 44.1 44.6 44.7 44.4 44.1 42.3 -4.1
TOTAL 999.2 991.0 997.1 999.1 999.8 1,016.9 1,018.6 0.2
VARIACION ANUAL % -0.2 -0.8 0.6 0.2 0.1 1.7 0.2
* : Reservas remanentes mundiales estimadas para 1996. Información de COLOMBIA, real a 31 de diciembre
de 1996
Fuente: OIL&GASJOURNAL DIC/96
Ecopetrol, Dirección de Planeación Corporativa
Información oficial de la Empresa Colombiana de Petróleos (ECOPETROL)
ANEXO:
1. LA CADENA DEL PETRÓLEO
La industria del petróleo y sus derivados constituye una serie de actividades de muy
alta especialización. Los trabajos de prospección establecen en que zonas se puede buscar
petróleo con cierta seguridad. La exploración , mas adelante, confirmará si el
almacenamiento natural del crudo permite hacer una explotación rentable, en cuyo caso la
producción comercial implica poner en práctica actividades de extracción, recolección y
transporte.
El proceso no acaba, empero, con la producción. Una vez extraído el crudo, es necesario procesarlo a través de la refinación para obtener los derivados que se utilizan como combustible.De ahí en adelante debe establecerse todavía un sistema de distribución y ventas que permita atender la demanda y, eventualmente, alcanzar los mercados del exterior.
Refinar
No basta con producir el crudo. Para agregar valor a la materia prima es necesario
someterla a diversos procesos industriales, que la adecuen a las necesidades del mercado
de un país (como el nuestro) y, eventualmente, del extranjero.
El proceso industrial propio de la actividad petrolera es la refinación.
Por ejemplo, PETROPERU cuenta con las siguientes refinerias:
Refinería Talara
Refinería Conchán
Refinería Iquitos
Refinería Pucallpa (alquilada)
Transportar
Muchas veces (como es el caso Peruano) se ha descubierto petróleo en lugares
inaccesibles y el problema consiste en trasladar ese petroleo a las refinerías. Para ello se
construyen los oleoductos. (Ejemplo el Oleoducto Norperuano)
Comercializar
Una parte neurálgica en el complejo sistema de la industria petrolera es la que se
refiere a las ventas. Las operaciones comerciales son como el combustible de un motor; sin
aquel éste no camina ni para atrás ni para adelante.
Por eso es que las plantas de venta de PETROPERU están diseminadas por todo el
territorio nacional. Dado que el transporte está íntimamente asociado al consumo de
combustibles, se han establecido plantas de venta en los terminales marítimos. Así el norte
cuenta con plantas en los puertos de Eten, Salaverry, Chimbote y Supe, en el centro las hay
en el Callao y Pisco, y en el sur en los puertos de Ilo y Mollendo.
En lo que al interior se refiere, el norte queda cubierto con las plantas de ventas de
Piura, Yurimaguas y Tarapoto, mientras que en el centro se cuenta con las de Ica y Cerro de
Pasco. Las del sur quedan en Cusco, Juliaca y Puerto Maldonado. También existen plantas
de venta junto a cada refinería, e igualmente en algunos terminales aéreos.
2. DERIVADOS DEL PETRÓLEO Y SU UTILIZACIÓN
Los siguientes son los diferentes productos derivados del petróleo y su utilización:
A. COMBUSTIBLE
Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehículos automotores de
combustión interna, entre otros usos.
Turbocombustible (turbosina) - Gasolina para aviones jet, también conocida como
Jet-A.
Gasolina de aviación - Para uso en aviones con motores de combustión interna.
ACPM o Diesel - De uso común en camiones y buses.
Queroseno - Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que
comúnmente se llama "petróleo".
Cocinol - Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es
mínima.
Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industrial.
Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes
alifáticos o como combustible doméstico.
Combustóleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderas
industriales
Disolventes alifáticos - Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y
adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales,
elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho,
ceras y betunes, y para limpieza en general.
Asfaltos - Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la
industria de la construcción.
B. PETROQUÍMICOS
Bases lubricantes - Es la materia prima para la producción de los aceites
lubricantes.
Ceras parafínicas - Es la materia prima para la producción de velas y similares,
ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc.
Polietileno - Materia prima para la industria del plástico en general.
Alquitrán aromático (Arotar) - Materia prima para la elaboración de negro de humo
que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente.
Acido nafténico - Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de
calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas,
resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas.
Benceno - Sirve para fabricar ciclohexano.
Ciclohexano - Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adípico con
destino al nylon.
Tolueno - Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resinas, adhesivos,
pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.
Xilenos mezclados - Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de
thinner.
Ortoxileno - Es la materia prima para la producción de anhídrico ftálico.
Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar
plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.
C. OTROS
El azufre que sale de las refinerías sirve para la vulcanización del caucho, fabricación
de algunos tipos de acero y preparación de ácido sulfúrico, entre otros usos.
En Colombia, de otro lado, se extrae un petróleo pesado que se llama Crudo Castilla,
el cual se utiliza para la producción de asfaltos y/o para mejoramiento directo de
carreteras, así como para consumos en hornos y calderas.
D. GAS NATURAL
El gas natural sirve como combustible para usos doméstico, industriales y para la
generación de energía termoeléctrica.
En el área industrial es la materia prima para el sector de la petroquímica. A partir del
gas natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los
plásticos.
Del gas natural también se puede sacar gas propano. Esto es posible cuando el gas
natural es rico en componentes como propanos y butanos, corrientes líquidas que se
le separan.
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ESTE TRABAJO FUE HECHO POR UN ALUMNO DE LA
UNIVERSIDAD NACIONAL
FEDERICO VILLARREALFACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Y DE SISTEMAS
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
CURSO : Química Industrial.
ALUMNO : Fernando Huamani Castro
E-MAIL : [email protected]
Lima - Perú
Octubre de 1999
Compartir El uso de surfactantes en proyectos de recuperación terciaria
¿Que es un surfactante?
Surfactantes, también conocidos como agentes tensioactivos, son agentes de humectación que bajan la tensión superficial de un líquido, permiten una mas fácil dispersión y bajan la tensión interfacial entre dos líquidos.
EtimologíaLa palabra surfactante proviene del término en ingles surfactant, (surface-active-agent) agente de superficie o tensioactivo.Los surfactantes son usualmente compuestos orgánicos amfifílicos, o que contienen grupos no polares hidrófobos o lipofílicos, solubles en hidrocarburos y grupos polares hidrofílicos (cabezas) solubles en agua. Por ello son solubles en solventes orgánicos y en agua.
Operación y efectosLos surfactantes reducen la tensión superficial del agua adsorbiéndose a la interfase líquido-gas.Ellos también reducen la tensión interfacial entre el crudo y el agua por adsorción en la fase líquido-líquido. Todas las aplicaciones y usos de los surfactantes provienen de dos propiedades fundamentales de estas sustancias:
• La capacidad de adsorberse a las interfases, la adsorción: es un fenómeno espontáneoimpulsado por la disminución de energía libre del surfactante al ubicarse en la interfase y satisfacer total o parcialmente su doble afinidad polar - no polar.
• Su tendencia a asociarse para formar estructuras organizadas, asociación: fenómeno impulsado por efectos hidrófobos cuando se añade más surfactante a una solución acuosa.
La micelaLas terminaciones lipofílicas de las moléculas de surfactante se disuelven en el crudo, mientras que las terminaciones hidrofílicas cargadas permanecen en el exterior, rodeando el resto de la micela hidrofóbica. Muchos surfactantes pueden también ingresar a una solución como micelas. La concentración a la cual el surfactante comienza a formar micelas se conoce como concentración micelar crítica. Esta, puede detectarse mediante diferentes métodos, ya que diversas propiedades presentan en esta zona una discontinuidad en su variación.
Los métodos más empleados se basan sobre la variación de la tensión superficial (todos los tiposde surfactante) y de la conductividad electrolítica de las soluciones (sólo surfactantes iónicos) Cuando las micelas se forman en el agua, sus colas forman un núcleo que puede encapsular una gota de crudo.Cuando se forman en la fase orgánica, la micela se conoce como micela inversa. En este caso las cabezas forman el núcleo y las colas mantienen un contacto favorable con el crudo.
SolubilizaciónLas soluciones micelares poseen una propiedad muy importante, llamada capacidad de solubilización. Pueden solubilizar sustancias no polares (aceites, hidrocarburos) o anfífilas (alcoholes). A partir de la concentración micelar crítica, la solubilización aumenta considerablemente, ya que el hidrocarburo penetra dentro del corazón de las micelas .En ciertos casos la solubilización puede ser considerable y se observan sistemas llamados microemulsiones.
ClasificaciónUn surfactante puede ser clasificado por la presencia de grupos formalmente cargados en sus cabezas o grupos polares. Un surfactante no iónico no tiene grupos con carga en sus cabezas. La cabeza de un surfactante iónico lleva una carga neta. Si la carga es negativa, el surfactante es aniónico; si la carga es positiva entonces será catiónico. Si un surfactante tiene una cabeza con dos grupos de cargas opuestas, se lo conoce como amfotérico.Algunos surfactantes comunmente encontrados son:
Aniónicos:Basados en aniones sulfato, sulfonato o carboxilato.Dodecil sulfato de sodio (SDS)
Lauril sulfato de amonio y otras sales de alquilsulfatoLauril eter sulfato de sodio (SLES)Alquil benceno sulfonatoJabones y sales de acidos grasos
Catiónicos:Basados en cationes de amonio cuaternarioBromuro de cetil trimetil amonio (CTAB)Bromuro de hexadecil trimetil amonio y otras sales de alquil trimetil amonioCloruro de cetil piridinio (CPC)Amina polietoxilada (POEA)Cloruro de benzalconio (BAC)
Cloruro de bencetonio (BZT)
Anfotéricos:Dodecil betainaOxido de dodecil dimetil aminaCocoamido propil betainaCoco amfo glicinato
No iónicos:Alquil polioxido de etilenoCopolímeros de poli oxido de etileno y oxido de propileno llamados comercialmente polioxaminas.Alquil poliglucósidos, incluyendo:Octil glucósidoDecil maltosidoAlcoholes grasosAlcohol cetilicoAlcohol oleicoCocoamida metil eterCocoamida dietil eterCocoamida trietil eter
La elección del surfactante es esencialDesde que cada proyecto de recuperación terciaria es independiente, único y las condiciones varían, es extremadamente importante diseñar y formular el agente tensioactivo adecuado con el objeto de optimizar el tratamiento. En los últimos tiempos han aparecido en el marcado nuevos agentes tensioactivos que permiten la implementación de técnicas SP y a un solo agente tensioactivo, con éxito con el consiguiente ahorro de inversión en equipos y productos.
Por qué necesitamos un agente tensioactivo?
Una baja tensión interfacial es esencial para la recuperación de petróleo. La tensión interfacial incide en lo que se llama el Numero Capilar.El numero capilar (Nc), es representado como una relación que se ha definido para describir la interdependencia entre las fuerzas viscosas y la tensión interfacial y la restricción al pasaje a través de un capilar. Donde (ΔP) es la presión diferencial a través de una longitud dada (L) y σ es la tensión interfacial entre el petróleo y la fase acuosa. Otra forma de describir las fuerzas viscosas es a través de la velocidad que tendrá un fluido a través de una garganta poral y la viscosidad del fluido. Lo que se llama avance frontal. En la Figura 1 se utiliza la que utiliza la velocidad a través del poro (velocidad Darcy) y la viscosidad del fluido a empujar para describir las fuerzas viscosas. Una baja tensión interfacial es esencial para la recuperación de petróleo.
figura 1
Para poder recuperar cantidades significativas de crudo, el número capilar debe crecer 3 o 4 órdenes de magnitud. Si nos referimos a la ecuación de la Figura 1, el número capilar Nc es directamente proporcional al producto de la viscosidad µ y la velocidad ν e inversamente proporcional a la tensión interfacial σ. Los valores de viscosidad y velocidad no pueden incrementarse por encima de un factor entre 2 y 10 sin causar daño a la formación; sin embargo la tensión interfacial entre el agua de formación y el crudo atrapado en la formación puede reducirse fácilmente en términos de 1000 a 10.000 veces por el agregado de tensioactivos especiales. Un número capilar típico es 10-7. Se necesita una reducción de 100 a 1000 veces de la tensión interfacial para mejorar la recuperación de petróleo por alteración del Nc a partir de laadición de agentes químicos al agua de inyección. Con esto vemos que podríamos aumentar la velocidad de inyección o aumentar la viscosidad (por ejemplo agregando grandes cantidades depolímero en un proyecto que lo utilice) pero en forma limitada para no dañar la formación. De aquí que también se limite el uso de polímeros en estos trabajos de SP.
De hecho queda en evidencia la importancia del uso de un tensioactivo, pues al bajar la tensión interfacial podemos aumentar el número capilar e incrementar la producción de crudo aun a expensas de menores cantidades de polímero.
Surfactantes en proyectos de terciaria• Probados en campo
• Calidad consistente• Se requiere baja concentración• Sistema de un componente• Baja viscosidadEjemplo Campo SHO-VEL-TUM (SPE 84904)• En producción por mas de 40 años, secundaria intensiva, producción 4 bbl/día• ASP comenzó en Feb 98, usando Na2CO3 y tensioactivo de última generación.• Petroleo incremental total > 10,444 bbl en 1.3 años
Tecnología ASP - Problemas potenciales:(SPE 71492, 71061)Después de un intensivo proyecto ASP, los resultados pueden resultar exitosos, sin embargo el uso del álcali podrá causar:• Corrosión de los equipos• Incrustaciones en la formación• Pozos productores obturados que requerirán tratamiento de fractura para que vuelvan a producir.• Disminución de desarrollo de viscosidad del polímero.• Aumento de consumo de polímero• Mayores costos de mantenimiento
Tecnología LASP (bajo alcali-surfactante polímero)• Combina las ventajas del ASP y el SP• Usa 0.1 – 0.3% álcali• Reduce la adsorción de surfactante• Reduce la degradación del polímero• Reduce el costo de mantenimiento• Reduce la formación de incrustaciones• Reduce el costo total de tratamiento
Tecnología SP (surfactante - polímero) Super Surfactantes- Muy efectiva- Se requieren muy bajas concentraciones de surfactante (0.02% - 0.2%)- Provee ultra bajas tensiones interfaciales (IFT)- No se necesita tratamiento de agua intensivo- Tolerante a- Altos valores de sólidos disueltos- Alto contenido de cationes divalentes- Altas temperaturas- Ventajas- Dósis bajas de tensioactivo- No se requiere álcali
- Menores consumos de polímero- Menor costo de tratamiento de agua- Disminución o eliminación de formación de incrustaciones- Disminución de costos de mantenimiento de equipos
Surfactantes inteligentes (en desarrollo - patente pendiente)
Sistema de un solo componente Proveerían baja tensión interfacial y adecuada viscosidad
Tolerante a sales y cationes divalentes
No se requeriría tratamiento de agua
No se requeriría polímero
No se necesitaría unidad de disolución, ó hidratación
Inversión mínima
Mínimo factor de riesgo
En general los proyectos donde intervienen los surfactantes son generalmente más exitosos que aquellos que no los incluyen, en cuanto a recuperación de crudo. (% de recuperación de crudo entre 10 y 15%). La elección del surfactante es importante para el éxito del proyecto. La disminución de la tensión interfacial estará dada por la química del surfactante y su dosis en un medio hidrocarburo-agua determinado. Al bajar la tensión interfacial podemos aumentar el número capilar e incrementar la producción de crudo aun a expensas de menores cantidades de polímero. El tratamiento de pozos inyectores con geles obturantes y/o dispersos favorecerá el resultado de recuperación. La buena calidad de agua a utilizar en la preparación de soluciones, aumenta la eficiencia de los químicos a utilizar. La aparición de super surfactantes en el mercado ha demostrado que se puede eliminar el uso de álcali, la disminución en el consumo de polímero y el costo de instalaciones.
referencias:- Tiorco Inc. – Proyectos de recuperacion terciaria que utilizan quimicos especiales.- www.oil-chem.com/eor.htm