Opetróleo (do latínpetra, pedra +oleum, aceite), tamén chamadocru de petróleo, é unlíquido natural que se atopa en formacións naTerra consistindo nunha complexa mestura de compostos orgánicos, maiormentehidrocarburos. Os outros constituíntes soncompostos orgánicos contendo elementos químicos comonitróxeno,xofre,osíxeno (chamados xenericamente de compostos NSO) emetais, principalmenteníquel evanadio.
O petróleo en estadolíquido é unha substancia oleosa, inflamábel, xeralmente menos densa que aauga, cun cheiro característico e coloración que pode variar desde o incoloro ou castaño claro ata o negro, pasando por verde e marrón.
O petróleo, debido á súa importancia económica e estratéxica, é a principal fonte de renda de moitos países, especialmente noOriente Medio) e leva xa provocado moitas guerras.
O petróleo é o produto da compresión e quecemento da materia orgánica depositada xunto cossedimentos. O soterramento progresivo e consecuente subsidencia desa materia orgánica depositada xuntamente cos sedimentos mariños ou lacustres produce a compactación e formación dunha rocha chamadarocha xeradora. A materia orgánica, en estado sólido, presente narocha xeradora é chamadaqueróxeno. Co incremento de temperatura, as moléculas do queróxeno comezan a ser quebradas, xerando compostos orgánicos líquidos e gasosos, nun proceso denominadocataxénese. Para que exista unha acumulación de petróleo é necesario que, despois do proceso de xeración, ocorra a migración do óleo e/ougas a través das camadas de rochas adxacentes, ata atopar unharocha selante e unha estrutura xeolóxica que deteña o seu paso, baixo a cal ocorrerá a acumulación do óleo e/ou gas nunha rocha porosa e permeábel chamadarocha reserva. Se ben esta teoría foi obxecto de moitas discusións no pasado e que aínda continúan na actualidade, segue a ser a de maior aceptación pola comunidade científica occidental.
O petróleo é unha mestura de hidrocarburos primordiais de grande estabilidade termodinámica, formados a altas presións e temperaturas nomanto da terra. Gases primordiais comometano,helio enitróxeno conducen o petróleo para niveis máis superficiais, aloxándose en espazos porosos, sobre todo en rochas sedimentares, constituíndo os reservatorios. Os hidrocarburos son excelentes nutrientes para bacterias primitivas que viven no interior da terra. Esas bacterias contaminan o petróleo con moléculas biolóxicas chamadas biomarcadores, alén doutros contaminantes tamén presentes nos sedimentos. Algúns metais, sobre todoníquel evanadio, mais taméncadmio,arsénico,chumbo,mercurio, platinoides entre outros tamén están asociados ao petróleo e atestan a orixe mantélica. Polo tanto o petróleo non sería un combustíbel fósil, senón unha substancia orixinalmente inorgánica sobre a cal actúan procesos xeolóxicos posteriormente retraballados por procesos biolóxicos.
O gas helio ten estreita relación co petróleo, sobre todo con óleos leves. É un gas primordial, non relacionado con procesos biolóxicos. O helio é o segundo elemento químico en abundancia no universo.
Diamantoides
Minúsculosdiamantes son comúns en óleos leves, gas e condensados. Posúen a mesma estrutura do retículo cristalino dos diamantes naturais e probabelmente unha similar orixe, isto é, provenientes do manto da terra.
Metais pesados
Níquel (Ni), Vanadio (V), Chumbo(Pb), Arsenio (As), Cadmio (Cd), Mercurio (Hg) e outros metais son frecuentemente atopados no petróleo. Algúns óleos pesados e betumes chegan a conter vanadio en porcentaxe, como exemplo os óleos pesados de Venezuela. Eses metais son comúns no manto da terra.
Termodinámica
A 2ª Lei da Termodinámica prohibe a xeración de hidrocarburos máis pesados que o metano a baixas presións[1]
Hidróxeno en exceso
O petróleo componse principalmente de mesturas de hidrocarburos moi ricos en hidróxeno (m-alcanos). Non sería posíbel a súa formación a partir de detritos orgánicos, estes últimos coincidentes coa formación de m-alcenos. OPremio Nobel de QuímicaRobert Robinson concluíu que o petróleo é un material primario ao cal se lle engadiron bioprodutos posteriormente.
Bioloxía
A vida no planeta Terra está baseada no carbono. Os primeiros organismos (arqueobacterias) viven en grandes profundidades no interior da terra, tendo como alimento sobre todo metano e petróleo. O proceso de fotosíntese é moi complicado e foi probabelmente conquistado por esas bacterias primitivas cando houbo localmente falta de nutrientes de hidrocarburos primordiais nas profundidades. Isto pode ter levado a algúns tipos de microbios a evolucionar e conquistaren a superficie da Terra, utilizando a luz solar e desenvolvendo entón a fotosíntese, tornándose neste contexto polo tanto seres autótrofos, mentres outros aínda continuarían sendoquimiosintéticos.
Por que o petróleo se atopa frecuentemente en cuncas sedimentarias?
Isto ocorre porque as cuncas sedimentarias enchen depresións onde ocorreron fallas profundas asociadas con límites de placas tectónicas (rifts, subdución ou colisión entre dúas placas) comunicando ou estando en proximidade co manto da terra. Algunhas rochas sedimentarias forman bos reservatorios (espazos porosos) e tamén boas rochas selantes capaces de reter o petróleo neses reservatorios. Os reservatorios conéctanse con fallas profundas en sistemas que acada o manto superior, de onde proveñen os hidrocarburos. O petróleo tamén ocorre en rochas do embasamento cristalino, porén a maioría das empresas de petróleo prefire perforar pozos para buscar nas cuncas sedimentarias, onde probabelmente consideran atopar acumulacións comerciais en bos e amplos reservatorios.
Asociación da ocorrencia de petróleo con estruturas profundas
A ocorrencia do petróleo atópase relacionada con estruturas xeolóxicas profundas na terra, principalmente sobre límites crustais de placas tectónicas (converxentes como subdución ou colisión continental e límites diverxentes). Tamén pode ocorrer sobre áreas onde houbo impacto de meteorito, sempre que as fallas producidas polo impacto atinxan o manto da terra. Isto obsérvase na distribución dos campos de óleo e gas ao longo dos arcos como na Indonesia, Golfo Pérsico, nos Apeninos, Alasca, Arco de Barbados en continuidade a Trinidad e Tobago e Venezuela; na evolución do granderift do Atlántico Sur e outras cuncas riftoxénicas.
O petróleo está asociado con grandes estruturas que comunican a cortiza e o manto da terra. Se ben correntes da xeoloxía seguen a considerar que o petróleo pode ser formado a partir de substancias orgánicas procedentes da superficie terrestre (detritos orgánicos), isto hoxe non ten sentido. Os avances obtidos na astronomía e astrofísica, na xeofísica, cálculos termodinámicos, estudos de xeoquímica da cortiza e do manto, estudos oceanográficos entre outros, apuntan consistentemente para unha orixeabioxénica do petróleo.
A aplicación de estudos xeolóxicos na prospección de petróleo inclúe métodos xeofísicos (sísmica, gravimentría, magnetometría, imaxes de satélite etc). O petróleo ou gas son atopados tanto en terra canto no mar, principalmente nasbacías sedimentarias, mais tamén en rochas do embasamento cristalino. Os hidrocarburos ocupan espazos porosos nas rochas, sexan eles entre grans ou fracturas. As rochas reservatorios e selantes son estudadas a través da sedimentoloxía, estratigrafía e paleontoloxía. Son efectuados estudos das potencialidades das estruturas acumuladoras (armadillas ou trapas).
Durante a perforación dun pozo de petróleo, as rochas atravesadas son descritas, procurándose a ocorrencia de indicios de hidrocarburos. Logo despois da perforación son investigadas as propiedades radioactivas, eléctricas, magnéticas e elásticas das rochas da parede do pozo a través de ferramentas especiais (perfilaxe) as cales permiten tamén identificar e avalar a ocorrencia de hidrocarburos.
O petróleo non se utiliza bruto, senón que se separan os seus distintos compoñentes, cada un destes produtos pode ter diferentes usos. A separación dos ditos compoñentes realízase mediantedestilación, proceso mediante o cal se obteñen novas mesturas de hidrocarburos, cunha gama de puntos de ebulición máis limitada que o petróleo orixinal. Deste xeito, o petróleo divídese en diferentes fraccións:
