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.
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 Vibraseis
Para 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 superficie, 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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