Vazamento de petróleo - Petroleum seep

Vazamento de óleo que ocorre naturalmente perto de McKittrick , Califórnia , Estados Unidos.
O petróleo vaza perto de Korňa, no norte da Eslováquia.
Vulcão de alcatrão na mina de asfalto de Carpinteria, Califórnia . O óleo emana das rachaduras nas juntas do xisto petrolífero que formam o piso da mina. Foto de 1906, US Geological Survey Bulletin 321
Bolha de alcatrão em La Brea Tar Pits , Califórnia

Uma infiltração de petróleo é um local onde os hidrocarbonetos naturais líquidos ou gasosos escapam para a atmosfera e a superfície terrestre, normalmente sob baixa pressão ou fluxo. As infiltrações geralmente ocorrem acima das estruturas de acumulação de petróleo terrestre ou offshore. Os hidrocarbonetos podem escapar ao longo das camadas geológicas , ou através delas por meio de fraturas e fissuras na rocha, ou diretamente de um afloramento de rocha contendo petróleo. A Administração Oceânica e Atmosférica Nacional relata que "vazamentos de óleo do fundo do oceano naturalmente liberam óleo de reservatórios subterrâneos e representam a maior fonte [46%] do petróleo que entra nos mares dos Estados Unidos e de todo o mundo. Embora os vazamentos não sejam desprovidos de próprios impactos na vida marinha, as infiltrações naturais de óleo liberam óleo lentamente ao longo do tempo, permitindo que os ecossistemas se adaptem. "

As infiltrações de petróleo são bastante comuns em muitas áreas do mundo e têm sido exploradas pela humanidade desde os tempos paleolíticos . Os produtos naturais associados a essas infiltrações incluem betume , breu , asfalto e alcatrão . Em locais onde as infiltrações de gás natural são suficientemente grandes, muitas vezes persistem "chamas eternas" naturais . A ocorrência de petróleo de superfície era frequentemente incluída nos nomes dos locais que se desenvolveram; esses locais também estão associados à exploração inicial de petróleo e gás, bem como a desenvolvimentos científicos e tecnológicos, que se transformaram na indústria do petróleo .

História da exploração de infiltração de petróleo

Pré-história

A exploração de rochas betuminosas e depósitos de infiltração naturais remonta aos tempos paleolíticos. O primeiro uso conhecido de betume (asfalto natural) foi pelos Neandertais há cerca de 70.000 anos, com o betume aderido a ferramentas antigas encontradas em sítios Neandertais na Síria .

Civilizações antigas

Após a chegada do Homo sapiens , os humanos usaram o betume para construção de edifícios e impermeabilização de barcos de junco , entre outros usos. O uso de betume para impermeabilização e como adesivo data pelo menos do quinto milênio AEC, na antiga comunidade Indus de Mehrgarh, onde era usado para forrar os cestos em que se reuniam as colheitas . O material também foi usado já no terceiro milênio AEC em estatuária, argamassa em paredes de tijolos, impermeabilização de banheiras e ralos, em degraus de escadas e na construção de navios. Segundo Heródoto , há mais de quatro mil anos o asfalto natural era empregado na construção das muralhas e torres da Babilônia , grandes quantidades dele foram encontradas nas margens do rio Issus , um dos afluentes do Eufrates , e este fato confirmado por Diodorus Siculus . Heródoto mencionou a primavera em Zacynthus ( ilhas jônicas , Grécia). Além disso, Heródoto descreveu um poço para betume e óleo perto de Ardericca em Cessia .

Nos tempos antigos, o betume era principalmente uma mercadoria mesopotâmica usada pelos sumérios e babilônios , embora também fosse encontrado no Levante e na Pérsia . Ao longo dos rios Tigre e Eufrates , a área estava repleta de centenas de infiltrações de betume puro. Os mesopotâmicos usavam o betume para impermeabilizar barcos e edifícios. Antigos comprimidos persas indicam os usos medicinais e luminosos do petróleo nos níveis superiores de sua sociedade. No antigo Egito , o uso de betume era importante na criação de múmias egípcias - na verdade, a palavra múmia é derivada da palavra árabe mūmiyyah , que significa betume. O óleo de seeps era explorado na província romana da Dácia , agora na Romênia , onde era chamado de picula .

No Leste Asiático, esses locais eram conhecidos na China, onde os primeiros poços de petróleo perfurados datam de 347 dC ou antes. Diz-se que os antigos registros da China e do Japão contêm muitas alusões ao uso de gás natural para iluminação e aquecimento. O petróleo era conhecido como queima de água no Japão no século 7. Em seu livro Dream Pool Essays, escrito em 1088, o cientista polimático e estadista Shen Kuo da Dinastia Song cunhou a palavra 石油 ( Shíyóu , literalmente "óleo de rocha") para petróleo, que continua sendo o termo usado nos chineses contemporâneos.

No sudoeste da Ásia, as primeiras ruas de Bagdá do século 8 foram pavimentadas com alcatrão , derivado de campos naturais de infiltração da região. No século 9, os campos de petróleo foram explorados na área ao redor da moderna Baku , no Azerbaijão . Esses campos foram descritos pelo geógrafo árabe Abu al-Hasan 'Alī al-Mas'ūdī no século 10, e por Marco Polo no século 13, que descreveu a produção desses poços como centenas de carregamentos de navios. A destilação de petróleo foi descrito pela alquimista persa , Mohammad ibn Zakariya Razi (Rhazes). Havia produção de produtos químicos como querosene no alambique ( al-ambiq ), que era usado principalmente para lamparinas a querosene . Químicos árabes e persas também destilaram petróleo bruto para produzir produtos inflamáveis para fins militares. Através da Espanha islâmica , a destilação tornou-se disponível na Europa Ocidental no século XII. Também está presente na Romênia desde o século 13, sendo registrado como păcură.

Europa do século dezoito

Na Europa, infiltrações de petróleo foram extensivamente extraídas perto da cidade de Pechelbronn , na Alsácia , onde o processo de separação de vapor estava em uso em 1742. Na Suíça c. 1710, o médico russo e professor grego Eyrini d'Eyrinis descobriu o asfalto em Val-de-Travers , ( Neuchâtel ). Ele estabeleceu uma mina de betume de la Presta lá em 1719 que operou até 1986. As areias betuminosas aqui foram extraídas em 1745 sob a direção de Louis Pierre Ancillon de la Sablonnière , por nomeação especial de Louis XV . O campo de petróleo Pechelbronn esteve ativo até 1970 e foi o berço de empresas como Antar e Schlumberger . Em 1745, sob a Imperatriz Elisabeth da Rússia, o primeiro poço e refinaria de petróleo foram construídos em Ukhta por Fiodor Priadunov. Por meio do processo de destilação do "óleo de rocha" (petróleo), ele recebeu uma substância parecida com querosene, que era usada em lâmpadas a óleo por igrejas e mosteiros russos (embora as famílias ainda dependessem de velas).

Américas coloniais

A primeira menção de vazamentos de petróleo nas Américas ocorre no relato de Sir Walter Raleigh do Lago Pitch em Trinidad em 1595. Trinta e sete anos depois, o relato de uma visita de um franciscano, Joseph de la Roche d'Allion, a as fontes de petróleo de Nova York foram publicadas na Histoire du Canada de Sagard . Na América do Norte, os primeiros comerciantes de peles europeus encontraram as Primeiras Nações canadenses usando betume das vastas areias betuminosas de Athabasca para impermeabilizar suas canoas de casca de bétula . Um cientista sueco, Peter Kalm , em seu trabalho de 1753, Travels into North America , mostrou em um mapa as fontes de petróleo da Pensilvânia.

Em 1769, a expedição Portolà , um grupo de exploradores espanhóis liderados por Gaspar de Portolà , fez o primeiro registro escrito dos poços de alcatrão na Califórnia. Padre Juan Crespí escreveu: “Ao cruzar a bacia, os batedores relataram ter visto alguns gêiseres de alcatrão saindo do solo como nascentes; ferve e derrete, e a água corre para um lado e o alcatrão para o outro. Os batedores relataram que eles havia cruzado com muitas dessas nascentes e visto grandes pântanos delas, o suficiente, disseram, para calafetar muitos vasos. Não tivemos a sorte de ver esses gêiseres de alcatrão, por muito que desejássemos; pois ficavam a alguma distância do caminho que devíamos seguir, o governador [Portola] não queria que passássemos por eles. Nós os batizamos de Los Volcanes de Brea [os vulcões de alcatrão]. "

Extração moderna e indústria

Asfalto natural com madeira embutida, Lago Pitch , Trinidad e Tobago . O asfalto é produzido em Pitch Lake desde 1851.

Durante o século XIX e o início do século XX, as infiltrações de petróleo na Europa foram exploradas em todos os lugares com a escavação e, posteriormente, a perfuração de poços próximos às suas ocorrências e a descoberta de numerosos pequenos campos de petróleo, como na Itália.

A história moderna da exploração do petróleo, em relação à extração de seeps, começou no século 19 com o refino do querosene do petróleo bruto já em 1823, e o processo de refino do querosene do carvão pela Nova Escócia Abraham Pineo Gesner em 1846. É foi somente depois que Ignacy Łukasiewicz aprimorou o método de Gesner para desenvolver um meio de refinar querosene a partir das infiltrações de "óleo de rocha" ("petróleo") mais facilmente disponíveis em 1852 que a primeira mina de óleo de rocha foi construída perto de Krosno, na Galiza central europeia ( Polônia / Ucrânia ) em 1853. Em 1854, Benjamin Silliman , professor de ciências na Universidade de Yale , foi o primeiro americano a fracionar o petróleo por destilação . Essas descobertas se espalharam rapidamente pelo mundo.

O primeiro poço comercial de petróleo do mundo foi perfurado na Polônia em 1853, e o segundo na vizinha Romênia em 1857. Mais ou menos na mesma época, as primeiras, porém pequenas, refinarias de petróleo do mundo foram abertas em Jasło, na Polônia, com uma maior sendo inaugurada em Ploiești na Romênia logo depois. A Roménia é o primeiro país do mundo a ter a sua produção de petróleo bruto oficialmente registada nas estatísticas internacionais, nomeadamente 275 toneladas. No final do século 19, o Império Russo, particularmente no Azerbaijão , assumiu a liderança na produção.

O primeiro "poço" de petróleo na América do Norte foi em Oil Springs, Ontário , Canadá, em 1858, escavado por James Miller Williams . A indústria de petróleo dos Estados Unidos começou com a perfuração de um poço de petróleo de 21 m de Edwin Drake em 1859 em Oil Creek perto de Titusville, Pensilvânia , ambos nomeados por seus vazamentos de petróleo.

Outras fontes de petróleo inicialmente associadas a infiltrações de petróleo foram descobertas no distrito de Zorritos, no Peru, em 1863, nas Índias Orientais Holandesas em Sumatra em 1885, na Pérsia em Masjed Soleiman em 1908, bem como na Venezuela, no México e na província de Alberta , Canadá. Em 1892 , o engenheiro de minas, geólogo e arqueólogo francês Jacques de Morgan observou que havia vazamentos de petróleo no Irã que ele acreditava serem comercialmente lucrativos.

Em 1910, eles também estavam sendo desenvolvidos em nível industrial. Inicialmente, essas fontes e produtos de petróleo eram para uso em lâmpadas de abastecimento, mas com o desenvolvimento do motor de combustão interna , seu suprimento não atendeu ao aumento da demanda; muitas dessas primeiras fontes tradicionais e "descobertas locais" logo foram superadas pela tecnologia e pela demanda.

Formação de infiltração de petróleo

O alcatrão se infiltra em Rozel Point, nas planícies lamacentas do Grande Lago Salgado.
O alcatrão retrabalhado na praia de Rozel Point, Utah. As rochas pretas são basálticas: o alcatrão é marrom e parece esterco de vaca.

Uma infiltração de petróleo ocorre como resultado do rompimento do selo acima do reservatório , causando a migração terciária de hidrocarbonetos em direção à superfície sob a influência da força de flutuabilidade associada . O selo é rompido devido aos efeitos da sobrepressão somada à força de flutuabilidade, superando a resistência capilar que inicialmente mantinha os hidrocarbonetos lacrados.

Causas de sobrepressão

A causa mais comum de sobrepressão é o rápido carregamento de sedimentos de granulação fina, evitando que a água escape rápido o suficiente para equalizar a pressão da sobrecarga . Se o soterramento parar ou diminuir, o excesso de pressão pode se igualar a uma taxa que depende da permeabilidade das rochas sobrejacentes e adjacentes. Uma causa secundária de sobrepressão é a expansão de fluido, devido a mudanças no volume das fases sólidas e / ou fluidas. Alguns exemplos incluem: pressão aquatérmica ( expansão térmica ), reações de desidratação de argila (como anidrita ) e transformação mineral (como querogênio em óleo / gás e excesso de querogênio).

Tipos de infiltrações

Existem dois tipos de infiltração que podem ocorrer, dependendo do grau de sobrepressão. A falha capilar pode ocorrer em condições de sobrepressão moderada, resultando em infiltração generalizada, mas de baixa intensidade, até que a sobrepressão se iguale e ocorra o resselamento. Em alguns casos, a sobrepressão moderada não pode ser equalizada porque os poros na rocha são pequenos, então a pressão de deslocamento, a pressão necessária para quebrar a vedação, é muito alta. Se a sobrepressão continuar a aumentar a ponto de superar a tensão mínima da rocha e sua resistência à tração antes de superar a pressão de deslocamento, a rocha se fraturará , causando infiltração local e de alta intensidade até que a pressão se iguale e as fraturas fechem.

Califórnia escoa

Afloramento de diatomita contendo óleo que vaza em clima quente, perto de McKittrick, no condado de Kern na Califórnia.
Afloramento manchado de óleo perto do campo petrolífero do rio Kern, no condado de Kern na Califórnia.
Oil Seep na área de Simi Valley no condado de Ventura, CA

A Califórnia tem várias centenas de infiltrações que ocorrem naturalmente, encontradas em 28 condados em todo o estado. Grande parte do petróleo descoberto na Califórnia durante o século 19 foi a partir de observações de infiltrações. A maior infiltração de óleo natural do mundo é Coal Oil Point no Canal de Santa Bárbara , Califórnia. Três dos locais de infiltração de alcatrão mais conhecidos na Califórnia são McKittrick Tar Pits , Carpinteria Tar Pits e La Brea Tar Pits .

No Campo de Petróleo do Rio Kern , não há infiltrações atualmente ativas. No entanto, as formações manchadas de óleo nos afloramentos permanecem de infiltrações anteriormente ativas. As infiltrações de petróleo podem ser uma fonte significativa de poluição .

As infiltrações conhecidas como poços de alcatrão de McKittrick ocorrem no campo petrolífero de McKittrick no oeste do condado de Kern . Algumas das infiltrações ocorrem em bacias hidrográficas que drenam em direção ao fundo do Vale de San Joaquin . Essas infiltrações foram originalmente mineradas para asfalto pelos nativos americanos e, na década de 1870, a mineração em maior escala foi realizada por meio de poços e poços a céu aberto. Em 1893, a Southern Pacific Railroad construiu uma linha para Asphalto , a duas milhas do atual McKittrick . O óleo combustível para a ferrovia era altamente desejado, especialmente porque há muito poucas formações carboníferas na Califórnia. O campo é produzido agora por poços convencionais de petróleo, bem como por fraturamento a vapor.

As infiltrações de óleo em McKittrick estão localizadas na formação de diatomita que foi projetada sobre as formações de arenito mais jovens. Da mesma forma, no Upper Ojai Valley no condado de Ventura , as infiltrações de alcatrão estão alinhadas com falhas leste-oeste. Na mesma área, Sulphur Mountain é nomeado para as fontes carregadas de sulfeto de hidrogênio. Os campos de petróleo na área da Montanha de Enxofre datam da década de 1870. A produção foi feita a partir de túneis escavados na face de um penhasco e produzidos por drenagem por gravidade.

A mosca do petróleo ( Helaeomyia petrolei ) é uma espécie de mosca que foi descrita pela primeira vez a partir dos poços de alcatrão de La Brea e também é encontrada em outras infiltrações da Califórnia. É altamente incomum entre os insetos por sua tolerância ao óleo cru; as larvas dessa mosca vivem dentro das infiltrações de petróleo, onde se alimentam de insetos e outros artrópodes que morrem após ficarem presos no óleo.

Infiltrações offshore

No Golfo do México , existem mais de 600 vazamentos de óleo natural que vazam entre um e cinco milhões de barris de petróleo por ano, o equivalente a cerca de 80.000 a 200.000 toneladas . Quando uma infiltração de petróleo se forma debaixo d'água, pode formar um tipo peculiar de vulcão conhecido como vulcão de asfalto .

A Divisão de Petróleo, Gás e Recursos Geotérmicos da Califórnia publicou um mapa de vazamentos de petróleo offshore de Point Aguello (ao norte de Santa Bárbara) até o México. Além disso, eles publicaram um relatório descrevendo as infiltrações. O relatório também discute a explosão subterrânea na Plataforma A que causou o derramamento de óleo de Santa Bárbara em 1969 . Ele também descreve relatos de mergulhadores, que descrevem as mudanças de infiltração após o terremoto de San Fernando de 1971 .

Em Utah , há vazamentos de óleo natural em Rozel Point, no Grande Lago Salgado . As infiltrações de óleo em Rozel Point podem ser vistas quando o nível do lago cai abaixo de uma elevação de aproximadamente 4.198 pés (1.280 m); se o nível do lago for mais alto, as infiltrações estão debaixo d'água. Os seeps podem ser encontrados indo ao local histórico Golden Spike e, de lá, seguindo as placas para o Spiral Jetty. Tanto o alcatrão fresco quanto o alcatrão retrabalhado (alcatrão capturado pelas ondas e jogado nas rochas) são visíveis no local.

O petróleo que escoa em Rozel Point é rico em enxofre , mas não contém sulfeto de hidrogênio . Isso pode estar relacionado à deposição em um ambiente lacustre hipersalino .

Veja também

Referências

links externos