Petróleo
Etimológicamente, la palabra petróleo viene de las voces latinas petro (roca) y óleum (aceite): aceite de roca.
El petróleo es una compleja mezcla natural de compuestos hidrocarburíferos que se encuentran en una roca. Se originó por la descomposición de la materia orgánica durante largos periodos, cuando la Tierra era muy inestable y estaba poblada por dinosaurios, plantas y árboles que fueron enterrados y se transformaron en hidrocarburo por la presión y el calor.
Se tiene conocimiento de la existencia del petróleo desde que el hombre apareció en la Tierra, pues es uno de los primeros minerales que conoció y utilizó el ser humano.
En el Neolítico, el hombre empleó asfaltos naturales en las construcciones.
Los egipcios, en cambio, usaban el petróleo para conservar las momias; los japoneses, para la iluminación, mientras que los romanos lo empleaban en el alumbrado.
En la Edad Media, algunos sabios de Asia desarrollaron la destilación y la refinación del mineral, mientras en China ya perforaban pozos para obtener el petróleo con el cual alumbrar sus lámparas y generar calor.
A comienzos del siglo XIX los colonos estadounidenses empezaron a perforar pozos en búsqueda de sal y agua pero, en muchos casos, lo que aparecía era petróleo (Paladines, 2005).
Sistema del petróleo
Este término hace referencia a todos aquellos componentes geológicos y procesos necesarios para generar y almacenar hidrocarburos:
- la roca madre madura (source rock),
- el camino de migración (migration path),
- la roca reservorio (reservoir rock),
- la trampa petrolífera (trap) y
- el sello (seal).
Para que los hidrocarburos puedan acumularse y preservarse es necesaria una apropiada correlación en los tiempos de formación, generación, migración y acumulación de estos elementos.
De forma más detallada, los yacimientos de hidrocarburos se encuentran, por lo general, en arenas, areniscas, conglomerados, calizas y dolomías porosas. La compactación de los sedimentos donde se origina el petróleo es en una roca sedimentaria llamada roca madre.
Luego de su formación, se produce la migración de los hidrocarburos.
Este es un proceso lento, no conocido hasta la actualidad, en donde los fluidos buscan las presiones más bajas y migran a la superficie.
Para que se forme un yacimiento es necesario que el petróleo encuentre algún obstáculo, formado por rocas madre, que le impidan continuar emigrando hacia la superficie.
Las estructuras que cumplen esta finalidad se denominan trampas petrolíferas y la roca donde finalmente se acumula el petróleo se llama roca reservorio y debe tener una porosidad adecuada para contenerlo (Salvat, 2004 en Paladines, 2005; 170-171).
En este punto es importante hablar del sistema petrolero, que en terminología de los geólogos constituye una maquinaria subterránea de hidrocarburos que genera, transporta y almacena petróleo y gas (Roberts, 2004; 72).
En la figura precedente se puede observar que el petróleo está ubicado en los espacios de la roca porosa, entre las areniscas y calizas.
Un depósito de petróleo puede estar localizado en tierra firme o bajo el lecho marino.
En términos geológicos, las capas subterráneas se llaman formaciones y se identifican por la edad, el tipo y el material de rocas con que se formaron.
Características físico-químicas del petróleo
Las diferentes clases de petróleo tienen características físicas y químicas que las distinguen entre sí. Estas pueden ser: color, olor, densidad, sabor, índice de refracción, coeficiente de expansión, punto de ebullición, punto de congelación, punto de deflagración, punto de quema, poder calorífico, calor específico, calor latente de vaporización y viscosidad.
Los colores del petróleo pueden variar por la reflexión de la luz desde amarillos pálidos, amarillos con tonos azules, verdes, rojos y marrones, hasta llegar al negro. Los crudos pesados y extra pesados son negros en su totalidad, mientras que los más livianos pueden llegar a tener un color blanquecino verdoso (Wauquier, 2004; Paladines, 2005; 169).
El olor de los crudos es aromático, como el de la gasolina o de otros derivados.
Si el crudo contiene azufre, su olor será fuerte; si contiene sulfuro de hidrógeno, los vapores serán irritantes, tóxicos y hasta mortíferos.
Para atestiguar el nivel de calidad de los crudos estos pueden ser designados como dulces (sweet crude oil son aquellos que tienen poco contenido de sulfuro de hidrógeno o dióxido de carbono (SLB).) o agrios (sour crude oil aquellos que contienen sulfuro de hidrógeno o dióxido de carbono (SLB).).
La densidad es la relación que existe entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa.
Los grados API son una escala de gravedad específica ( es la relación del peso de un volumen dado de un material, con el peso de igual volumen de otra sustancia usada como estándar. Para sólidos y líquidos, el estándar es usualmente el agua (H O = 1) y para gases, el estándar es el aire (air = 1) (AGA).). desarrollada por el American Petroleum Institute (API) para medir la densidad relativa de varios petróleos líquidos, expresada en grados.
Esta escala ha sido diseñada de tal forma que la mayoría de valores se encuentran entre 10° y 70° API (Gravedad API = (141,5/SG a 60 °F) - 131,5; donde SG es la gravedad específica). . La densidad API del agua es 10°.
Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre.
La composición promedio del petróleo tiene 85 % de C,12 % de H y 3 % de S, O, N y otros elementos metálicos, pero es muy variable y depende del lugar donde se ha formado, debido a las diferentes fracciones de hidrocarburos y la variación en la concentración de los elementos.
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