Extracción y producción de petróleo y gas.

El petróleo crudo, también conocido como oro negro, es uno de los recursos naturales más deseables. A partir de él se crea una amplia gama de productos, que comienzan con gas, gasolina, queroseno, aceite diesel y terminan en asfalto.

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El proceso de extracción de petróleo es extremadamente costoso y requiere mucho tiempo. Requiere una serie de mediciones, pruebas, muestreo y finalmente pozos aburridos para confirmar la presencia de la materia prima. Por supuesto, hay una serie de desafíos, como la porosidad de la roca o la viscosidad del sustrato mismo. En el pasado, solo el 10 %de la materia prima se extraía del depósito descubierto, dejando el resto bajo tierra. Gracias a las modernas tecnologías mineras, el grado de recuperación de petróleo crudo y gas natural ha aumentado al más del 60%.

Publicado: 9-05-2020

Extracción de gas natural

El gas natural se produce en la capa externa de la corteza terrestre, es decir, la litosfera. Fue creado como resultado de la transformación de sustancias orgánicas bajo diferentes condiciones de presión y temperatura, que han estado sucediendo durante muchos millones de años. El gas natural se compone principalmente de metano (CH 4 ) y sus homólogos (C 3 -C 4 ). Su composición depende en gran medida del tipo de depósito del que se extrae. Por supuesto, aparte del metano y sus homólogos, el gas natural también contiene una serie de componentes indeseables, como nitrógeno, agua, sulfuro de hidrógeno o dióxido de carbono. En condiciones naturales, el gas puede acompañar al petróleo crudo o producirse por separado. Se presenta principalmente en dos formas: como un gas disuelto libremente en agua o petróleo, o en la forma absorbida en rocas o carbón.

Gas producido por métodos industriales.

Se pueden obtener varios tipos de gases utilizando métodos industriales:

a) Gases líquidos: conocidos popularmente como GLP (gas licuado de petróleo). Sus componentes principales son propano (C 3 H 8 ), butano e isobutano (C 4 H 10 ). Se utilizó principalmente estabilizando la gasolina cruda, el petróleo crudo o procesando gases de refinería a partir de procesos de reforma, craqueo y pirólisis. b) Gas urbano: obtenido en condiciones de carbonización de carbón a baja y media temperatura. c) Gas de carbón: producido en el proceso de desgasificación de carbón a alta temperatura. d) Gas de la gasificación del carbón: se obtiene actuando sobre el carbón marrón o el carbón negro con una mezcla de vapor de agua y oxígeno a temperaturas superiores a 900 ° C. Su composición depende de la tecnología de gasificación utilizada. El factor económico más importante es la producción de una mezcla de CO y H 2 (los denominados gas de síntesis).

Aplicación y ventajas de los combustibles gaseosos.

Los combustibles de gas tienen una serie de ventajas. Se caracteriza principalmente por una alta eficiencia energética. Además, requiere una temperatura de combustión constante, no tiene almacenamiento para el usuario y se queman sin humo (sin cenizas y emisiones de óxidos de azufre). El gas natural es un valioso portador de energía y una materia prima importante en la industria: química (producción de gas de síntesis), energía (motores de combustión de pistón, turbinas de gas, generadores), construcción (producción, vidrio, cemento y cerámica para la construcción) y metalurgia (calefacción hornos).

Extracción de aceite

Elegir la ubicación de un nuevo campo petrolero es un proceso muy complicado y costoso. Comienza con la realización de estudios sísmicos para buscar estructuras geológicas específicas que pueden crear depósitos de petróleo. Se utilizan dos métodos de investigación para este propósito. El primero implica hacer explosiones subterráneas cerca del depósito y observar las reacciones sísmicas que le permiten obtener información sobre su ubicación y tamaño. El segundo método es obtener estos datos a partir de ondas sísmicas naturales.

La primera etapa de la extracción de petróleo es perforar un agujero profundo en el suelo. A continuación, se coloca una carcasa (tubo de acero) en el orificio perforado, lo que garantiza la estabilidad de toda la estructura. En la etapa posterior, haga más agujeros para permitir un mayor flujo del aceite extraído. Para disolver los contaminantes en el pozo aburrido, a menudo se usa ácido clorhídrico , que acidifique eficazmente las formaciones de carbonato y elimine los depósitos de escamas, óxido y carbonita. El ácido clorhídrico también se usa para eliminar el cemento residual que queda después del proceso de perforación. En la siguiente etapa, se coloca una instalación especial en la parte superior del pozo, a veces llamada "árbol de Navidad". Es un conjunto de válvulas, tuberías y accesorios combinados que están controlados para regular la presión y el flujo de petróleo y gas. Después de conectar todo el dispositivo, tiene lugar la etapa de recuperación primaria. Para extraer petróleo en este proceso, utilice muchos mecanismos naturales, por ejemplo, el drenaje por gravedad. La tasa de recuperación en la etapa primaria generalmente no supera el 15%. Con una extracción adicional, la presión subterránea cae y se vuelve insuficiente para continuar desplazando el petróleo hacia la superficie. En este punto comienza el paso de recuperación secundaria. Existen muchas técnicas para la recuperación secundaria de petróleo. Por lo general, implica el suministro de energía externa al depósito mediante la inyección de fluidos (por ejemplo, agua) o gases (por ejemplo, aire, dióxido de carbono) para aumentar la presión bajo tierra. La tasa de recuperación promedio después de las operaciones de recuperación de petróleo primario y secundario generalmente no supera el 45%. La última etapa del proceso de extracción es la llamada recuperación del tercer orden, que se puede obtener utilizando diversas técnicas. El primero de ellos reduce la viscosidad del aceite a través del calentamiento térmico. El segundo es la inyección de gas en el depósito (inyección de dióxido de carbono). El último método se llama inundaciones químicas. Consisten en mezclar polímeros densos e insolubles con agua e inyectarlos bajo tierra. La recuperación terciaria permite un 15%adicional de la producción de petróleo del depósito. Debido a las reservas finales de los depósitos de petróleo terrestre, ha cambiado la búsqueda de sus recursos bajo el lecho marino. Para este propósito, estamos construyendo plataformas de perforación, que es un proceso complicado, costoso y que lleva mucho tiempo; la construcción de la plataforma minera generalmente dura 2 años. Se pueden fijar permanentemente al fondo (profundidad de hasta 90 m) o desplazarse sobre flotadores especiales, fijados con un sistema de anclaje. Las plataformas de perforación en alta mar generalmente están conectadas a una red de varias docenas de pozos que extraen petróleo en rocas porosas. Además de extraer petróleo en la plataforma de perforación, también se separa del gas. La materia prima así obtenida se transporta a través de un sistema de tuberías a una refinería oa un buque minero y transbordador. Luego, el petróleo y el gas se envían al buque tanque, que transporta a la tierra. Por supuesto, la cantidad de petróleo recuperado no depende solo de las técnicas de perforación utilizadas. Los factores clave en este caso son los aspectos geológicos, como la permeabilidad de las rocas, la resistencia de los impulsos naturales, la porosidad del depósito o la viscosidad del propio petróleo.

Procesamiento de crudo

El petróleo crudo extraído se procesa en refinerías para obtener combustibles, aceites, lubricantes, asfaltos y otros productos. Muy a menudo, el petróleo crudo se separa en fracciones sin un cambio químico de sus componentes. De esta manera, gases de refinería volátiles a temperatura ambiente, éter de petróleo con un punto de ebullición de 35-60 ° C, gasolina ligera y pesada, queroseno, diésel con diferentes puntos de ebullición y mazut (es decir, un residuo con un punto de ebullición superior a 350 ° C) son obtenidas. El petróleo crudo se somete a diversos procesos, como:

a) Agrietamiento: consiste en la descomposición de hidrocarburos alifáticos largos que se encuentran en fracciones pesadas de mazut y aceite, en compuestos con cadenas más cortas que se encuentran en la gasolina y el diesel. Además de los hidrocarburos alifáticos de cadena corta, también se forman metano, GLP, hidrocarburos insaturados y coque en el proceso. El agrietamiento puede iniciarse por métodos térmicos, catalíticos o de radiación. b) Reformado: este es un proceso aplicado a fracciones de petróleo livianas o productos utilizados del craqueo para obtener combustibles con un alto índice de octano. El proceso se lleva a cabo en presencia de hidrógeno utilizando catalizadores de platino muy caros. El proceso de reforma produce hidrógeno, gas de refinería, GLP, así como isobutano y n-butano. c) Destilación: tiene como objetivo separar el petróleo crudo en fracciones que hierven en varios rangos de temperatura. Gracias a este proceso, se utilizaron fracciones básicas, cuentos como: gas seco y húmedo, gasolina ligera y pesada, queroseno, gasóleo, mazut y gudron. d) Alquilación: esta es la reacción de olefinas con isobutano, lo que resulta en la formación de isoparafinas con mayor peso molecular y número de octanos. En el proceso de alquilación, el ácido sulfúrico puede utilizarse como catalizador. e) Pirólisis – proceso de degradación llevado a cabo sin oxígeno a temperaturas muy altas. Se utiliza para descomponer fracciones de petróleo pesado en gasolina pirolítica, aceites y alquitrán.

La oferta del Grupo PCC para la industria minera.

Para mejorar la extracción de petróleo y su procesamiento, el uso de varios productos químicos es de importancia clave. La lejía de sosa se utiliza en el refinado de petróleo crudo, aceites minerales, brea y betún y extracción de gas de esquisto. El hidróxido de sodio en el Grupo PCC se produce mediante un proceso de electrólisis de membrana y se suministra en forma de una solución con una concentración de aprox. 50%Otra aplicación de hidróxido de sodio en la industria minera es el tratamiento de aguas residuales y productos líquidos de coque.

Un grupo importante de productos que son de gran utilidad en la extracción y producción de petróleo y gas son los tensioactivos. Los tensioactivos reducen la tensión interfacial entre el petróleo crudo y la roca. Esto reduce las fuerzas de adhesión y se puede liberar petróleo adicional del campo petrolífero. Los tensioactivos también pueden usarse como un medio para reducir el daño ecológico resultante de la lixiviación de petróleo y otros derivados del petróleo. También se pueden usar para limpiar tanques y recipientes necesarios para transportar la materia prima extraída.

Uno de los grupos más importantes de tensioactivos utilizados en las preparaciones de limpieza son los alquil éter sulfatos ofrecidos por el Grupo PCC en la serie SULFOROKAnol . Estos productos, debido a su carácter aniónico, funcionarán bien en formulaciones con otros tensioactivos aniónicos, no iónicos y anfóteros. Sus propiedades de lavado, emulsión y espuma los hacen útiles como ingredientes en fórmulas que limpian diferentes superficies. El ácido alquilbencenosulfónico (ABS) y sus ventas, por ejemplo, ABSNa , también tienen un uso similar. El ácido ABS / 1 pertenece al grupo de tensioactivos aniónicos. Debido a su solubilidad en petróleo crudo, puede ser un elemento de agentes auxiliares utilizados para la extracción y procesamiento de petróleo. Además, el ácido ABS / 1 , gracias a sus propiedades detergentes, se utiliza para procesos de limpieza y desengrase, por ejemplo, de tanques y barcos. Los productos de limpieza utilizados en la industria petrolera también pueden incluir la serie de productos ROKAmid . Se caracteriza por la capacidad de crear espuma densa y estable, incluso en una pequeña concentración. Gracias a su forma líquida, los productos ROKAmid facilitan todas las operaciones relacionadas con su almacenamiento, transporte y distribución. El siguiente grupo de productos necesarios en los procesos de extracción de petróleo y gas son los emulsionantes. Se utilizan en métodos industriales de deshidratación y desalinización de petróleo. Estos procesos dependientes del calentamiento del aceite con la adición de emulsionantes en un dispositivo llamado electrodeshidratador. La mezcla así calentada es forzada a través del espacio del sistema de electrodos concéntricos. Las gotas de agua se deforman, pierden su carga y son más fáciles de combinar entre sí, por lo que se separan del aceite. El petróleo crudo deshidratado y desalado puede ser a veces un proceso adicional. Los productos ROKAnol son ideales como emulsionantes en los procesos industriales de deshidratación y desalinización. Estos son tensioactivos no iónicos que pertenecen al grupo de alcoholes grasos alcoxilados. Los productos ROKAnol se pueden usar en un rango muy amplio de temperaturas, así como en ambientes ácidos, neutros y ligeramente alcalinos. También podemos ser parte de los agentes de limpieza desengrasantes utilizados en la industria petrolera. Los derivados de éster de sorbitán etoxilado también exhiben muy buenas propiedades emulsionantes, cuentos como ROKwinol 60 y ROKwinol 80 . Estos productos pueden ser componentes de fluidos de perforación utilizados en la producción de petróleo. Por otro lado, los ésteres de sorbitán, como ROKwin 60 y ROKwin 80 , pueden modificarse en la filtración de sustancias de petróleo a las aguas como agentes dispersantes.


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