Geologia Petrolera

Petróleo.

Aunque de acuerdo con su etimología (Petro=roca y Óleum=aceite), la palabra petróleo significa “aceite de roca”, en la jerga petrolera este término incluye tanto el petróleo crudo como el gas natural, pues esencialmente es una mezcla compleja de hidrocarburo con pequeñas cantidades de otros compuestos que resultan de la descomposición de materia orgánica de origen animal y vegetal. Es un líquido aceitoso cuyo color varía desde el amarillo pálido a negro, contiene principalmente hidrocarburos saturados, pero a veces también hidrocarburos no saturados, en particular aromáticos. Se localiza en yacimientos que se formaron durante los diferentes periodos geológicos.

En general, bajo las presiones extremadamente altas que son creadas por la naturaleza en el subsuelo, todos estos hidrocarburos al principio se encuentran presentes en forma de petróleo crudo líquido. En la superficie pueden encontrarse en estado gaseoso, liquido, semisólido y sólido, dependiente del estado de la mezcla de hidrocarburos. Los que se presentan en estado gaseoso se conocen, comúnmente, como gas natural, los líquidos, como petróleo y los sólidos o semi-solidos, como asfalto grueso y pesado, o cera sólida.

2.1 Teorías sobre el origen del petróleo.

El petróleo se ha encontrado en forma natural en grandes cuencas sedimentarias a distintas profundidades que van desde los 40 hasta los 21000 pies, ocupando el espacio vacío o intersticios de rocas porosas y permeables conocidas como rocas yacimiento, generalmente, areniscas o calizas.

Con respecto al origen del petróleo, existen dos tipos de teorías: Las inorgánicas y las Orgánicas. Las inorgánicas, en general, consideran que se originó mediante reacciones químicas entre el agua, el dióxido de carbono y diversas sustancias inorgánicas como carburos y carbonatos presentes en estado libre en yacimientos profundos. Estas teorías fueron las primeras en ser propuestas y las tres principales son: 1) la teoría de los metales alcalinos, 2) la de los carburos metálicos y 3) la de las emanaciones volcánicas. Alguna de ellas parece posible pues el petróleo se puede producir en el laboratorio por reacciones de materiales inorgánicos, pero la evidencia geológica indica que dichos materiales no están presentes en la tierra en suficientes cantidades para producir acumulaciones de petróleo. Por ello hoy en día estas teorías han sido abandonadas.

Por el contrario, las teorías orgánicas están apoyadas por mucha evidencia geológicas. Así, por ejemplo, el crudo y el gas natural se encuentran comúnmente en cuencas sedimentarias y estas acumulaciones se han localizado en cuerpos de arena que contienen grandes cantidades de materia orgánica. Según dichas teorías, el origen del petróleo y del gas natural se derivó de los restos de algunos vegetales y animales marinos que vivieron durante las últimas edades geológicas, los cuales bajo efector térmicos y catalíticos se descompusieron y transformaron, dando lugar a los hidrocarburos constituyentes del petróleo.

Las diferentes teorías sobre el origen del petróleo se resumen en la tabla 1.2.

Teoría

Características

Evidencia

Teorías Inorgánicas

Teoría alcalina del carburo de berthelot (1866)

La de los metales alcalinos enunciados por berthelot en 1866 supone la existencia de metales alcalinos libres en yacimientos profundos, los cuales racionan con CO2 a altas temperaturas produciendo carburos alcalinos. Estos carburos al reaccionar con agua produciendo acetileno, que, en procesos subsecuentes de polimerización y de condensación, forman el petróleo.

No existe evidencia. No se encontraron en la naturaleza ni los metales libres ni los carburos.

Teoría del Carburo de Mendeleev

También conocida como teoría de los carburos metálicos. Supone la existencia de carburos de hierro en las profundidades de la tierra, los cuales pueden reaccionar con aguas infiltrantes, formando acetileno, que se escapa a través de grietas a las rocas porosas superiores y se condensa.

Los óxidos Magnéticos del hierro también se formarían como productos de estas reacciones. En la vecindad de algunos yacimientos de petróleo se han observado irregularidades magnéticas.

Teoría Volcánica de Moissan (1902)

Sugiere que el petróleo tiene un origen volcánico basándose en la asociación rara y esporádica que ciertos yacimientos petrolíferos parecen guardar con áreas ígneas o volcánicas.

Las cantidades pequeñas de petróleo encontradas en lavas volcánicas cercanas al Etna y en Japón. El petróleo también se asoció a las rocas volcánicas en México y en la isla de Java.

Teoría Cósmica de Sokolov

Considera que el petróleo es un producto que resulto de la combinación del carbono y del hidrogeno en la masa cósmica, durante la consolidación de la tierra.

Las cantidades pequeñas de hidrocarburos encontrados de vez en cuando en meteoritos.

Teoría de la piedra caliza, yeso y agua caliente.

Las reacciones entre el carbonato y el sulfato de cal en presencia del agua a una temperatura suficientemente alta puede disociar el agua para formar teóricamente los hidrocarburos.

No ha sido posible demostrar esta reacción en el laboratorio.

Teoría

Características Resaltantes

Evidencia

Teorías Inorgánicas

Teoría Animal de EnglerSegún esta teoría el petróleo proviene de la descomposición de peces y pequeños animales marinos, los cuales al morir se acumularon en el fondo del mar y se fueron mezclando y cubriendo de capas cada vez más gruesas formadas por sedimentos de lodo y fragmentos de tierra y rocas, originando depósitos sedimentarios.

Los aceites que se asemejan al petróleo se pueden destilar de los sedimentos que provienen de restos de animales marinos, los cuales contienen abundancia de foraminíferos.

De origen vegetal de hofer

El petróleo se formó por descomposición de los desechos vegetales acumulados bajo condiciones que previenen la oxidación y la evaporación de los productos líquidos formados

Los yacimientos de petróleo encontrados en asociación cercana con depósitos sedimentarios que contenían diatomeas, algas marinas, turbas, lignito, carbono origen vegetal. Los aceites que se asemejan de cerca al petróleo se pueden destilar de estas sustancias.

Hidrogenación del carbono y otros carbonaceos.

Los materiales orgánicos solidos se convirtieron en hidrocarburos líquidos por la combinación de hidrogeno libre a altas temperaturas y presiones en presencia de catalizado conveniente, como por ejemplo níquel.

La hidrogenación del carbón en

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