Analisis de Petroleo

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  • 7/25/2019 Analisis de Petroleo

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    UNIVERSIDAD AUTONOMA DELCARMEN

    DEPENDENCIA ACADEMICA DE CIENCIAS QUIMICA

    Y PETROLERAFACULTAD DE QUIMICA

    ANALISIS DE PETROLEO

    ALUMNOS:

    Sandra luz Martnez Gonzlez

    Odaliz Yessenia Gutirrez Hernndez

    Sharlet Haccel Garca Centeno

    Ricardo Fernndez Snchez

    Claudio Gerardo Cervera

    PROFESOR:

    M.C Luis Jorge Prez Reda

    PROYECTO

    Investigacin del petroleo

    CD DEL CARMEN CAMPECHE A 30 DE ABRIL DE 2015

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    Contenido

    Introduccion ........................................................................................................................................ 3

    1.1 El Petrleo: Mezcla En Los Tres Estados De Agregacin. .......................................................... 4

    1.2 Mezcla De Componentes Conocidos Y Mezcla Complejas ......................................................... 9

    1.3 Caractersticas Del Petrleo, Actividades Bsicas Y Prospeccin .............................................. 16

    1.4 Exploracin, Perforacin, Refinacin Y Petroqumica ................................................................ 20

    2.1 Tipos De Petrleo Crudo: Base Y Finalidad De La Clasificacin ................................................ 28

    2.2 Clasificacin Qumica Y Sus Criterios Cuantitativos .................................................................. 30

    2.3 Clasificacin Con Finalidades Tecnolgica ................................................................................ 32

    2.4 Clasificacin Del Petrleo Crudo Por Distribucin Del Carbn En Estructuras .......................... 35

    3.1 Origen Del Petrleo Crudo .......................................................................................................... 38

    3.2 Hipotesis Sobre El Origen Organico .......................................................................................... 40

    3.3 Hiptesis Sobre El Origen Inorgnico. ........................................................................................ 41

    3.4 Componentes Inorgnicos Que Acompaan Al Petrleo Crudo ................................................. 44

    3.5 Componentes De Ceniza ............................................................................................................ 45

    3.6 Agua De Extraccin .................................................................................................................... 48

    3.7 Gas Natural ................................................................................................................................. 52

    3.8 Asfaltos Naturales. ...................................................................................................................... 53

    Bibliografia ........................................................................................................................................ 58

    NDICE

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    Los crudos de petrleo y los gases naturales son mezclas de molculas de hidrocarburos

    (compuestos orgnicos de tomos de carbono e hidrgeno) que contienen de 1 a 60 tomos

    de carbono. Las propiedades de estos hidrocarburos dependen del nmero y de la disposicin

    de los tomos de carbono e hidrgeno en sus molculas. La molcula bsica de hidrocarburo

    consta de 1 tomo de carbono unido a 4 tomos de hidrgeno (metano). Todas las dems

    variedades de hidrocarburos de petrleo se forman a partir de esta molcula. Los

    hidrocarburos que tienen hasta 4 tomos de carbono suelen ser gases; si tienen entre 5 y19,son generalmente lquidos, y cuanto tienen 20 o ms, son slidos.

    Adems de hidrocarburos, los crudos de petrleo y los gases naturales contienen compuestos

    de azufre, nitrgeno y oxgeno, junto con trazas de metales y otros elementos.

    Se cree que el petrleo y el gas natural se formaron a lo largo de millones de aos por la

    descomposicin de la vegetacin y de organismos marinos, comprimidos bajo el peso de la

    sedimentacin. Al ser el petrleo y el gas ms ligeros que el agua, ascendieron y llenaron los

    huecos creados en estas formaciones superpuestas. El movimiento ascendente ces cuando

    el petrleo y el gas alcanzaron estratos densos e impermeables superpuestos o roca no

    porosa.

    El petrleo y el gas llenaron los huecos de los mantos de roca porosa y los yacimientos

    subterrneos naturales, como las arenas saturadas, situndose debajo petrleo, ms pesado,

    y encima el gas, ms ligero. Originalmente, estos huecos eran horizontales, pero el

    desplazamiento de la corteza terrestre cre bolsas, denominadas fallas, anticlinales, domos

    salinos y trampas estratigrficas, donde el petrleo y el gas se acumularon en yacimientos.

    INTRODUCCION

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    1.1 EL PETRLEO: MEZCLA EN LOS TRES ESTADOS DEAGREGACIN.

    El petrleo es la fuente principal de energa en la sociedad, pero es un recurso no renovable

    y la mayora de los yacimientos en el mundo se encuentran en su etapa madura, por lo que

    se requiere una mayor investigacin y aplicacin de nuevas tecnologas para una mejor

    explotacin, produccin y tratamiento, esto con el fin de obtener un mximo aprovechamiento

    del mismo.

    El petrleo es una mezcla compleja de hidrocarburos que se presentan en diferentes estados

    de agregacin, gas, lquido y slido. La fraccin slida de los hidrocarburos est constituida

    por resinas y muchos otros compuestos que an no han sido lo suficientemente

    caracterizados, son muy sensibles a los cambios de presin y temperatura, afectando su

    estado de agregacin y solubilidad.

    La palabra petrleo proviene del latn petroleus (petra=piedra y leum=aceite).

    El petrleo es una mezcla compleja de hidrocarburos y en menor proporcin por compuestos

    inorgnicos como el azufre y el nitrgeno, que se encuentra en los espacios porosos de la

    roca. La composicin elemental, aproximada, del petrleo, es de 84 a 87 % de carbono,

    alrededor de 11 a 14 % de hidrgeno, con ms o menos de 0 a 2,5 % de azufre y de 0 a 0,2

    % de nitrgeno. Estos ltimos elementos, junto con oxgeno y algunos metales (como vanadio,

    nquel, sodio, arsnico y otros) son considerados como impurezas en el crudo (Javier,2009).

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    El petrleo tiene caractersticas fsicas notables entre las cuales se pueden mencionar las

    siguientes (Javier, 2009):

    Color:En cuanto mayor es el peso molecular en los hidrocarburos slidos (mayor nmero

    de carbonos), ms oscuro es el petrleo. Los colores que comnmente se presentan varan

    de amarillo a caf rojizo o verde y de caf oscuro a negro.

    Olor: Esta caracterstica depende de los compuestos qumicos que predominan en el

    petrleo, como por ejemplo: si el olor es a gasolina, indica que hay abundancia de parafinas.

    Si el olor es agradable, se debe a la presencia de mayor cantidad de aromticos. Si el olor es

    a azufre, lo ocasiona el alto contenido de azufre y nitrgeno.

    Peso especfico:Es el peso de la unidad de volumen de una sustancia.

    Densidad:Es la relacin entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. En la industria

    petrolera se han adoptado API (American Petroleum Institute) como la densidad para

    diferenciar los tipos de petrleo y su escala es arbitraria conforme a la siguiente relacin.

    =141.5

    131.5

    Clasificacin del petrleo segn su API

    Viscosidad: Es la propiedad que determina la capacidad de flujo de un fluido, cuando sesomete a la accin de una fuerza se produce una deformacin de dicho fluido, pero no todala fuerza es aplicada al fluido; una parte se transforma en energa calorfica debido a lafriccin.

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    CLASIFICACIN DE LOS HIDROCARBUROS.

    Los compuestos orgnicos que contienen carbono e hidrgeno, se conocen comohidrocarburos. En base a su estructura, se dividen en dos grupos principales: alifticos yaromticos como se muestra en la figura 1.2

    Los hidrocarburos estn formados por una estructura de cadenas de carbono a las cuales se

    unen los tomos de hidrogeno exclusivamente, la estructura total es compleja y de acuerdoal arreglo estructural de los tomos de carbono en la molcula, se pueden clasificar en

    (Javier,2009):

    Cadena abierta o lineal. Es una cadena de tomos de carbono un idos entre s con enlaces

    sencillos, dobles o triples.

    Cadena cerrada o cclica (anillo).Conforme al tipo de enlace entre los tomos de carbono en

    la molcula, pueden ser. Saturados o de enlace sencillo No saturados o de enlace mltiple

    Los hidrocarburos alifticos son compuestos que pueden ser saturados o no saturados. Los

    saturados son los que tienen el mximo nmero de hidrgenos posibles y los no saturados

    son aquellos que tienen dobles o triples enlaces.

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    Los alcanos son hidrocarburos saturados que tambin reciben el nombre de parafinas (lat.

    Parumaffinis, que tienen poca afinidad) por su poca reactividad qumica que presentan. Su

    frmula general es Cn + H2n+ 2 ; incluyendo cadenas lineales, ramificadas y cclicas con

    enlaces covalentes simples. (Diagrama 1)

    Diagrama 1. Clasificacin de los hidrocarburos.

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    PROPIEDADES FSICAS

    Algunos hidrocarburos son slidos, como la parafina y el naftaleno; otros son lquidos, como

    el benceno y la gasolina, y otros ms son gases, como el metano (gas de los pantanos), el

    acetileno, etctera.

    En condiciones normales de temperatura y presin los alcanos de uno a cuatro tomos de

    carbono son gases incoloros generalmente sin olor. De cinco a 16 tomos, son lquidos, y los

    dems son slidos sin olor, insolubles en agua, pero solubles en alcohol, ter y benceno.

    Los puntos de ebullicin, fusin, viscosidad y densidad generalmente aumentan conforme

    aumenta el peso molecular. En general son poco reactivos. (Tabla 1).

    Tabla 1. Fraccionamiento del petrleo crudo.

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    1.2 MEZCLA DE COMPONENTES CONOCIDOS Y MEZCLACOMPLEJAS

    El petrleo es una mezcla no homognea de sustancias de las cuales la mayora de los

    constituyentes son hidrocarburos, junto con cantidades variables de derivados

    hidrocarbonados de azufre, oxgeno y nitrgeno. Puede contener tambin cantidades

    variables de gas disuelto y componentes metlicos en pequeas proporciones. Adems

    generalmente hay agua no disuelta.

    La composicin aproximada de un petrleo se puede esquematizar as:

    En cuanto a sus propiedades fsicas difieren mucho entre si, desde amarillentos y lquidos

    hasta negros y viscosos. Estas variaciones estn dadas por las distintas relaciones entre los

    tipos de hidrocarburos presentes. Dichas relaciones son importantes para determinar los

    mtodos de refinacin a utilizar.-

    Hidrocarburos

    El nmero de compuestos de HC es extremadamente grande. The American PetroleumInstitute Research Project 6 ( APIRP-6 ) tiene aislados 277 compuestos para el crudo Mind-

    continent desde que empez el proyecto en 1927.

    APIRP-6 es generalmente el que provee las bases para cualquier tipo de discusin sobre

    composicin del petrleo.

    C 83 a 87 %H2 11 a 14 %

    O2 0 a 5 %

    S 0 a 6 %

    N2 0 a 0.5 %

    C. Inorgnicos 0 a 0.1 %

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    A modo de ejemplo se puede decir que en el crudo de referencia se han aislado en la fraccin

    de nafta, todos los ismeros del hexano, siete del heptano (sobre 9 posibles), 16 ismeros de

    octano (sobre 18 posibles), cinco C7-ciclopentanos (sobre 6 posibles), once C8-ciclopentanos

    (sobre 15 posibles), siete C8-ciclohexanos (sobre 15 posibles) y todos los ismeros C8 y C9

    de alquilbencenos.

    El nmero de HC presentes en el gas oil y aceites lubricantes es mucho mayor que en las

    gasolinas alcanzando a algunos cientos de compuestos. A partir del conocimiento de una

    cantidad limitada de ellos se pueden hacer generalizaciones concernientes a las fraccione de

    alto P.M.

    Las molculas de parafinas son consideradas como cadenas lineales de 20 a 57 tomos de

    carbono. Hay evidencia de que hay presentes ramas en las cadenas.

    En general el mayor grado de ramificaciones da menor punto de fusin y mayor grado de

    solubilidad para un dado punto de ebullicin. Los lubricantes son mezclas de parafinas

    sustituidas y no sustituidas, naftnicos y aromticos y la relacin entre las cantidades de estos

    componentes depende del origen del crudo.

    La mayora de los HC aislados por el API en su proyecto N 6 fueron ubicados dentro de los

    siguientes tipos :

    Hidrocarburos parafnicos (33 %)

    Fueron separadas todas las parafinas normales desde C1 hasta C33.

    El butano normal es isomerizado y es usado en varios procesos de alquilacin.

    El normal pentano y normal hexano generalmente son isomerizados a isoestructuras por el

    alto nmero de octano de los ismeros ramificados. Las isoparafinas son las que tienen un

    grupo metilo en el C2. Se han separado desde C4 aC33.

    Las parafinas ramificadas tienen un(os) grupo(s) alquilo(s) (generalmente metilo ), ms lejos,

    dentro de la cadena carbonada.

    Las isoparafinas son las ms abundantes seguidas en orden por los compuestos 3-metil y 4-

    metil monosustitudos. Las parafinas di y tri sustituidas son menos abundantes (principalmente

    en las fracciones de alta ebullicin).

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    El que se encuentra en forma ms abundante es el vanadio junto con menores niveles de

    niquel y hierro. El Boscan de Venzuela por ejemplo, tiene 1200 ppm de V y 150 ppm de Ni. El

    Brega de Lybia tiene 2 ppm y 1 ppm respectivamente. El mayor problema es que aun en

    pequeas cantidades estos elementos son veneno en varios etapas del procesamiento.

    Las porfirinas son las unicas especies organometalicas aisladas del crudo. Las trazas de

    metales presentes en algunos crudos son frecuentemente mayores que las que pueden

    esperase por la cantidad de porfirinas. No se han encontrado evidencias de sales de cidos

    carboxlicos.

    La presencia de vanadio es indeseable por ser veneno del catalizador. La misma se

    comprueba mediante pruebas de absorcin o emisin atmica.

    El Na puede causar problemas en el enladrillado de los hornos. Se encuentran generalmente

    como sales disueltas en el agua suspendida o como compuestos organometalicos y jabones

    metlicos. Existen numerosas tcnicas para su determinacin , siendo las ms utilizadas las

    de absorcin atmica.

    Tambin existen en el petroleo trazas de metales en solucin o en suspensin como entidades

    inorgnicas.

    El agua en hidrocarburos puede encontrarse en suspensin o en emulsin. El agua en

    suspensin se separa por decantacin. Con respecto a la emulsin se deben efectuar

    consideraciones relativas al tipo de emulsin, presencia de sustancia emulsificadora,

    existencia de movimiento de agitacin, edad de la emulsin, caractersticas del petrleo,

    presencia de sales disuelta en el agua, presencia de gas disuelto en el petrleo, contenido de

    agua.-

    Las sales del crudo estn compuestas principalmente por cloruros en la siguiente relacin:

    Cl Na = 75%

    Cl2 Mg = 15%

    Cl2 Ca = 10%

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    El mas daino es el Cl2 Mg por su facilidad de descomposicin con formacin de ClH. Aparte

    de cloruros, hay sulfatos y carbonatos presentes en menor cantidad. Son mas dainos los

    sulfatos y de estos el de calcio que por encima de 40C da incrustaciones muy duras.

    La cantidad de sales es muy variable, desde vestigios hasta mas de 1500 gr/m3.-

    Los procesos de desalacin se basan en el ingreso de agua dulce al petrleo, en porcentajesque van desde el 5% al 10%, para proceder a la deshidratacin posterior. De esta manera, el

    agua dulce disminuye la concentracin de sales a valores aceptables.

    Conviene que este proceso se haga en yacimiento pues se evitan procesos corrosivos en

    caeras y fondo de tanques de almacenaje, pero en la mayora de los casos los yacimientos

    no poseen agua dulce y se deshidratan solamente.

    El contenido de sales se encuentra en un amplio rango, las mismas resultan principalmentede la operativa de produccin en campo y el manipuleo del crudo en refineras.

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    1.3 CARACTERSTICAS DEL PETRLEO, ACTIVIDADESBSICAS Y PROSPECCIN

    Es un recurso no renovable con apariencia de lquido aceitoso, que se encuentra saturando laporosidad de las rocas.

    Al igual que el petrleo, el gas son restos de materia orgnica reducida por descomposicin a

    un estado en que el carbono y el hidrgeno son los principales elementos.

    Fases slida, liquida y gaseosa. Algunos de los constituyentes del petrleo son slidos a

    temperaturas ordinarias de la tierra, pero la aplicacin del calor para producir una pequea

    elevacin de la temperatura har que tomen la forma lquida; aumentando el calentamientohasta el punto de ebullicin se convertirn en gases y vapores. Otros componentes son

    vapores de la temperatura ordinaria, pero la presin de la tierra que naturalmente se desarrolla

    dentro de las rocas que los contienen har que los condense formando lquidos. Si se elimina

    esta presin se permitir que el lquido vaporice nuevamente, siempre que no haya cambios

    en la temperatura.

    El petrleo lquido puede tambin convertirse al estado slido o gaseoso por evaporacin,

    formando gases o vapores en las fracciones ms ligeras y voltiles y, solidificndose en lasfracciones ms pesadas. Las formas slidas y gaseosas son solubles en las formas liquidas,

    los cambios lquidos tales como la oxidacin del petrleo liquido pueden tambin ser motivo

    de solidificacin.

    En la naturaleza todas las variantes desde formas slidas duras y quebradizas, pasando por

    sustancias suaves y sedosas, semislidos viscosos, lquidos pesados y viscosos, lquidos

    ligeros y voltiles de consistencia similar al agua, vapor y densos a ligeros, y gases casi

    inconfesables, pueden encontrarse asociados en una sola regin al ocurrir cambios depresin, temperatura y otros cambios fsicos o qumicos, ocurriendo un reajuste continuo entre

    las diferentes fases o las mezclas de hidrocarburo.

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    Composicin qumica

    El petrleo, se compone principalmente de carbono e hidrgeno en la porcin 83-87% de C y

    de 11-14% de H. Contiene abundantes impurezas de compuestos orgnicos en los que

    intervienen componentes como el azufre, oxgeno, nitrgeno, mercaptanos, SO2, H2S,

    alcoholes mezclados tambin con agua salada, ya sea libre o emulsionada, en cantidadvariable. Como impurezas, se encuentran tambin diversas sales minerales como cloruros y

    sulfatos de Ca, Mg y Fe, su color vara entre mbar y negro.

    Los petrleos se clasifican de acuerdo con las series de hidrocarburos predominantes que los

    constituyen, las series que agrupan los hidrocarburos tienen propiedades semejantes y se

    representan por las siguientes frmulas condensadas:

    Parafinas: C n H2n+2

    Naftnicos: Cn H2n+4

    Aromticos: C n H2n+6

    Asflticos: C n H2n+8

    Dependiendo del nmero de tomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos queintegran el petrleo, se tienen diferentes propiedades que los caracterizan, determinando su

    comportamiento como combustibles, lubricantes, ceras o solventes.

    Las cadenas lineales de carbono asociadas a hidrgeno constituyen las parafinas; cuando las

    cadenas son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los

    tomos de carbono se forman las olefinas; las molculas en las que se forman ciclos de

    carbono son los naftenos, y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo

    bencnico) se tiene la familia de los aromticos.

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    1.4 EXPLORACIN, PERFORACIN, REFINACIN YPETROQUMICA

    La industria petrolera, propiamente dicha, inici en nuestro pas en 1904, cuando se realiz

    el primer descubrimiento comercial en el pozo La Pez-1, en San Luis Potos, con una

    produccin de 1,500 barriles de petrleo por da, a una profundidad de 503 metros.

    Aunque la exploracin petrolera en Mxico inici tiempo antes, a finales del siglo XIX, ste

    fue el primer pozo realmente comercial que se perfor; desde entonces, ha habido una gran

    evolucin en los mtodos y tecnologas que se emplean para evaluar el potencial petrolero

    de las cuencas sedimentarias de nuestro pas.

    La exploracin petrolera en las cuencas sedimentarias, de acuerdo con Petrleos Mexicanos,

    se lleva a cabo con el fin de identificar la presencia y eficiencia de los elementos y procesos

    geolgicos que conforman el sistema petrolero activo. Posteriormente, con el conocimiento

    de estos elementos e informacin adicional, se estiman sus recursos prospectivos (parte

    recuperable de los volmenes de hidrocarburos an por descubrir.), que a su vez pueden ser

    transformados en reservas a travs de la perforacin de pozos exploratorios, contribuyendo

    a la restitucin de las reservas que son extradas.

    Principales etapas de la exploracin

    El tamao de las cuencas es de miles de kilmetros cuadrados, es por esto que las

    exploraciones se llevan a cabo bajo los parmetros de un macroproceso, de esta manera se

    cumple el propsito de ordenar y optimizar las inversiones para esta actividad. Las primes

    tres etapas, que conforman el negocio de exploracin, son: la evaluacin del potencial

    petrolero, la incorporacin de reservas y la delimitacin de yacimientos.

    Durante la evaluacin del potencial petrolero se identifican, mapean y jerarquizan las reas

    donde existan mayores probabilidades de encontrar acumulaciones comerciales dehidrocarburos en el subsuelo. Para esto es necesario realizar estudios de geologa

    superficial, geoqumica, gravimetra y magnetometra as como ssmica 2D, y los

    especialistas, adems de estimar el potencial petrolero, identifican plays y proponen

    prospectos para su perforacin con el objetivo de comprobar dicho potencial.

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    La etapa siguiente, con base en los procesos de Pemex, es la incorporacin de reservas,

    que tiene la finalidad de descubrir reservas de hidrocarburos a partir de la identificacin,

    jerarquizacin y perforacin de oportunidades exploratorias que son detectadas por los

    geocientficos con el apoyo de modelos geolgicos construidos a partir de la informacin de

    pozos perforados e informacin ssmica 2D y 3D.

    En la tercera etapa de dicho proceso se realiza la delimitacin de yacimientos, dando certeza

    a los volmenes de reservas descubiertas mediante un anlisis de la geometra y

    propiedades estticas y dinmicas de los yacimientos. Esto hace posible que los cientficos

    que participan en el proceso puedan conceptualizar con mayor grado de confianza su

    desarrollo y futuras exploraciones.

    Perforacin

    El cono ms reconocible de la industria del petrleo y el gas es una torre que sobresale por

    su altura en la localizacin del pozo. El equipo de perforacin representa la culminacin de

    un proceso de exploracin intensivo; slo puede validarse un rea prospectiva mediante la

    perforacin de un pozo. Una vez que las compaas petroleras adquieren los derechos de

    perforacin en un rea prospectiva, sus geocientficos transmiten las coordenadas de la zona

    productiva potencial y los objetivos de la evaluacin de formaciones a sus ingenieros de

    perforacin y stos los traducen en objetivos de perforacin.

    El departamento de perforacin planifica una trayectoria que maximice la exposicin del pozo

    a las zonas productivas y disea los arreglos de fondo de pozo (BHAs) para lograr ese

    recorrido. Los ingenieros preparan un plan detallado para cada etapa del proceso de

    perforacin. Esta prognosis de perforacin designa una localizacin en la superficie y la

    profundidad total (TD) del pozo, y especifica el tamao de la barrena, las densidades

    anticipadas del lodo y los programas de entubacin necesarios para alcanzar la TD. En lo

    que respecta a los pozos desviados, la prognosis establece la localizacin del fondo del pozo

    (BHL) y la profundidad de deflexin inicial y el acimut para el punto de comienzo de la

    desviacin (KOP). La prognosis sirve adems como base para presupuestar y obtener la

    autorizacin para las erogaciones requeridas por la perforacin (AFE).

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    El contratista de perforacin

    Las compaas petroleras generalmente contratan a una compaa de perforacin para que

    perfore sus pozos. El contratista de perforacin provee un equipo de perforacin y la cuadrilla

    de operarios. Estos servicios se contratan habitualmente por una tarifa diaria que oscila entre

    miles y cientos de miles de dlares por da, dependiendo del tipo de equipo de perforacinutilizado. En tierra firme, las tarifas diarias se determinan en general segn la potencia

    nominal del equipo de perforacin, lo que adems establece la profundidad hasta la que

    puede perforar el equipo.

    La profundidad tambin se traduce en el tamao del equipo de perforacin; los equipos ms

    grandes transportan un malacate y la torre con mayor capacidad de carga en el gancho para

    izar cientos de toneladas de columna de perforacin. Los equipos de perforacin marinos,

    tambin valuados por la potencia, se clasifican adems sobre la base de la profundidad

    operacional del lecho marino. Las plataformas de perforacin autoelevadizas son utilizadas

    en tirantes de agua (profundidades del lecho marino) comprendidos entre 9 y 105 m [30 y

    350 pies] aproximadamente. (Ciertas plataformas autoelevadizas para servicio pesado

    pueden operar en tirantes agua de hasta 168 m [550 pies] y estn diseadas para perforar

    hasta 10 660 m [35 000 pies]). El diseo de los equipos semisubmergibles les permite operar

    en aguas que exceden el lmite de profundidad de las plataformas autoelevadizas.

    Las embarcaciones de perforacin operan en las aguas ms profundas. Las tarifas diarias

    para los equipos de perforacin terrestres por lo general son ms bajas que para los equipos

    de perforacin marinos; las plataformas autoelevadizas para aguas someras tienden a costar

    menos que los equipos de perforacin semisumergibles o las embarcaciones de perforacin

    para aguas profundas.

    El inicio de la perforacin

    El contratista de perforacin desplaza el equipo de perforacin hasta la localizacin y un

    agrimensor certifica su posicin. A medida que la cuadrilla de perforacin monta el equipo,

    las distintas secciones de la tubera gua de gran dimetro se sueldan entre s y se hincan

    en el terreno; generalmente hasta alcanzar un punto de rechazo, ms all del cual no pueden

    avanzar.

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    En el extremo superior de la tubera gua se fija un cabezal de pozo. En el piso de

    perforacin, la cuadrilla de perforacin arma el BHA, que consta de una barrena de

    perforacin, los portamechas (lastrabarrenas), los estabilizadores y, en ciertos casos, un

    rectificador. Al BHA se le pueden incorporar sensores de adquisicin de registros durante la

    perforacin (LWD), un motor de lodo y un sistema para direccionar la barrena a lo largo de

    la trayectoria especificada.El BHA puede pasar de un tramo del pozo a otro para incrementar, mantener o reducir su

    ngulo de inclinacin. Cada pieza del BHA est diseada para desempear un rol especfico.

    Los portamechas secciones de tuberas pesadas y de paredes gruesas proporcionan

    rigidez y peso para evitar la flexin de la columna de perforacin. Los estabilizadores

    incrementan la rigidez del BHA para prevenir las vibraciones y mantener la trayectoria. En

    ciertas formaciones, se emplean rectificadores especiales para mantener el pozo en calibre

    o ensancharlo ms all del dimetro de la barrena y para ayudar a reducir el torque y el

    arrastre.

    A su vez, el BHA se conecta a los elementos tubulares de 9,5 m [31 pies] de la columna de

    perforacin pesada, que constituyen una transicin entre los portamechas del BHA y la

    columna de perforacin estndar utilizada para armar la sarta de perforacin que acciona la

    barrena.

    El BHA se baja a travs del piso de perforacin y del cabezal del pozo y hacia el interior de

    la tubera gua. Una vez que la barrena se encuentra en el fondo, una tubera de forma

    hexagonal o cuadrada, conocida como vstago de perforacin se enrosca en el elementotubu- lar superior extremo de la columna de perforacin. El vstago de perforacin se inserta

    en el buje del vstago de perforacin (KB) y se acopla a la unidad de mando rotativa del

    equipo de perforacin. La mesa rotativa hace girar el KB, que a su vez hace girar el vstago

    de perforacin (arriba). La sarta de perforacin rota (girando hacia la derecha en el sentido

    de las agujas del reloj) y comienza la perforacin. El inicio de la perforacin se conoce en

    ingls como spudding in, y, al igual que la fecha de nacimiento de una persona, se registra

    como la fecha de inicio de la perforacin del pozo.

    Continuacin de la perforacin A medida que la barrena penetra ms profundamente en el

    subsuelo, cada tramo adicional de la columna de perforacin se conecta al elemento tubular

    anterior, y la sarta de perforacin se vuelve cada vez ms larga. Para enfriar y lubricar la

    barrena se bombea fluido de perforacin, o lodo, en el fondo del pozo. El lodo tambin

    transporta los recortes de roca generados por la barrena. Los fluidos de perforacin

    habitualmente consisten en una frmula especial de agua o una fase continua no acuosa

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    mezclada con barita en polvo y otros aditivos para controlar la reologa del lodo. (A veces, se

    emplea agua en las partes superiores de un pozo; algunas presiones de formacin son tan

    bajas que puede utilizarse aire en vez de lodo.)

    Mediante bombas de alta presin, se extrae el lodo de los tanques de superficie y se enva

    por el centro de la columna de perforacin. El lodo se descarga a travs de las boquillas

    situadas en el frente de la barrena.

    La presin de la bomba impulsa el lodo hacia arriba, a lo largo del exterior de la columna de

    perforacin y luego ste llega a la superficie a travs del espacio anular existente entre la

    columna de perforacin y la tubera de revestimiento, y emerge a travs de una lnea de flujo

    instalada por encima del preventor de reventones (BOP). El lodo pasa por un cedazo (filtro)

    de mallas vibratorias situado en la zaranda vibratoria (temblorina); all, los recortes de la

    formacin son separados del lodo lquido, que cae en los tanques de lodo a travs de los

    cedazos antes de volver a circular en el pozo.

    El fluido de perforacin es vital para mantener el control del pozo. El lodo se bombea en el

    fondo para compensar los incrementos de la presin de fondo de pozo, que de otro modo

    obligaran a los fluidos de formacin a ingresar en el pozo, lo cual producira un peligroso

    golpe de presin o incluso un reventn. No obstante, la presin ejercida por el lodo no debe

    ser tan alta como para fracturar la roca propiamente dicha, lo que reducira la presin del

    lodo en el pozo. La presin ejercida por el lodo es principalmente una funcin de la densidad

    del lodo, que generalmente se ajusta mediante el control de la cantidad de barita u otros

    espesantes del sistema.

    La presin en general se incrementa con la profundidad, de modo que la densidad del lodo

    tambin debe incrementarse con la profundidad. El proceso de perforacin normalmente

    sigue adelante hasta que incrementos adicionales de la densidad del lodo fracturaran la

    formacin, punto en el cual se coloca la tubera de revestimiento.

    Ejecucin de maniobras con la barrena

    Las superficies de corte de la barrena se desgastan gradualmente a medida que trituran la

    roca, lo cual disminuye la velocidad de penetracin (ROP). Tarde o temprano, la barrena

    gastada debe ser reemplazada por una nueva. Esto exige que la cuadrilla de perforacin

    extraiga la sarta de perforacin, o que se ejecute un viaje de salida del pozo. Primero, el lodo

    se hace circular para llevar los recortes y el gas a la superficie; proceso que se conoce como

    circulacin de los recortes a la superficie. A continuacin, los peones de boca de pozo

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    2.1 TIPOS DE PETRLEO CRUDO: BASE Y FINALIDAD DE LACLASIFICACIN

    Los crudos de petrleo se pueden clasificar de varias maneras. Considerese un crudo que

    est en etapas tempranas de creacin. Una buena parte de los compuestos de cadena

    larga, integrante de las estructuras biolgicas, no se han roto todava, porque el petrleo no

    se ha enterrado a mucha profundidad y por tanto no ha sido expuesto a altas temperaturas

    y presiones, ni ha estado enterrado mucho tiempo. En este petrleo es probable que las

    cadenas de tomos de carbono sean muy largas.

    La abundancia de cadenas largas da al crudo dos propiedades:

    a) Lo hacen denso, porque las cadenas lineales de moleculas se pueden empaquetar

    muy juntas, dando como resultado una gran masa de unidad por volumen.

    b) El crudo se vuelve ms viscoso (ms lento al fluir y, consecuentemente, ms dificil

    de bombear.).

    Otra modalidad para clasificar los crudos es la base de la composicin del mismo. Esta

    tipificacin no es muy adecuada y sin embargo, tiene aceptacin. Es as que el crudo puede

    ser catalogado como de base aromtica, naftnica o parafnica, segn los resultados del

    anlisis qumico por rangos de temperatura de destilacin y los correspondientesporcentajes de cada base.

    La base est ligada al punto de ebullicin de algunas fracciones y a otras por propiedades

    fsicas que infieren en el rendimiento de la gasolina o de fracciones de bajo punto de

    ebullicin (250-275 C a presin atmosfrica) parafnicas- o las de alta ebullicin

    lubricantes- (390-415 C a presin atmosfrica) que se catalogan como naftnicas.

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    Clasificacin del crudo segn API

    Crudos Livianos 30-40

    Crudos Medianos 22-29.9

    Crudos Pesados 10-21.9

    Crudos Extrapesados Menos 10

    Tipos de petroleo crudo en Mxico.

    a) MayaEs un crudo pesado (21-22 API) y amargo (3.4-3.8% de azufre en peso) por lo que brinda

    menores rendimientos de gasolina y diesel en esquemas de refinacin simples en

    comparacin con crudos ms ligeros. Las terminales martimas de carga del Maya son:

    Cayo Arcas - en mar abierto, aproximadamente a 162 kilmetros de Ciudad del Carmen, en

    el estado de Campeche-; Dos Bocas, en Tabasco, y Salina Cruz, en Oaxaca.

    b) IstmoEs un crudo medio (32-33 API) y amargo (1.8% de azufre en peso) con buenos

    rendimientos de gasolina y destilados intermedios (diesel y jet fuel/keroseno). Las

    terminales martimas de carga del Istmo son: Dos Bocas, en el estado de Tabasco; Salina

    Cruz, en Oaxaca, y Pajaritos, en Veracruz.

    c) OlmecaEs el ms ligero de los crudos mexicanos, con una gravedad de 38-39 API y un contenido

    de azufre de 0.73% a 0.95% en peso, por lo que es un crudo ligero y amargo. Sus

    caractersticas lo hacen un buen productor de lubricantes y petroqumicos. Los

    cargamentos de crudo Olmeca se exportan desde la Terminal Martima Pajaritos, en el

    estado de Veracruz.

    d) AltamiraEs un crudo pesado, con una gravedad de 15.5 a 16.5 API y un contenido de azufre en el

    rango de 5.5% a 6.0% en peso. Al igual que el tipo Maya, brinda menores rendimientos de

    gasolina y diesel en esquemas de refinacin simples en comparacin con crudos ms

    ligeros. Sus caractersticas fsico-qumicas lo hacen adecuado para la produccin de

    asfalto. Los cargamentos de crudo Altamira se exportan desde la Terminal Martima Cd.

    Madero, en el estado de Tamaulipas.

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    2.2 CLASIFICACIN QUMICA Y SUS CRITERIOSCUANTITATIVOS

    Los componentes del petrleo pueden clasificarse de la siguiente manera:

    Hidrocarburos:

    Los crudos tienen diferente composicin en cuanto al tipo y cantidad de familias qumicas

    hidrocarbonadas de las que estn formadas.

    Atendiendo a la mayor proporcin del tipo de hidrocarburos que conforman la mezcla los

    crudos se clasifican segn su base: parafnica, naftnica, asfltica y mixta.

    Base parafnica:Las parafinas livianas dan buenos aceites para usos domsticos, pues

    no producen humo al quemarse, tienden a resistir el calor. Las parafinas ms espesas

    contienen cristales blancos y blandos que cuando son aislados y refinados forman lo que

    se conoce como cera parafinada. Se encuentran generalmente en Pensilvana, West

    Virginia y centro de Estados Unidos.

    Base naftnica: Generalmente contienen gran proporcin de fracciones voltiles, es

    decir, componentes que se evaporan fcilmente. Se encuentran generalmente en la

    antigua URSS, Per, California y Golfo de Mjico. En Cuba se encuentra en la zona de

    Motembo.

    Base asfltica:Contienen adems de carbono e hidrgeno, gran cantidad de azufre. En

    la destilacin avanzada o ms completa rinden una cantidad relativamente alta de

    alquitrn y asfalto. Se pueden encontrar en Mjico, Venezuela, California y el Caribe.

    Tipo Crudo Maya Istmo Olmeca AltamiraAPI(Gravedad) 21.0-

    22.032.0-33.0

    38.0-39.0

    15.0-16.5

    VISCOSIDAD (SSU 100 F) 320 60 38 1280-1750

    AGUA Y SEDIMENTOS (%Vol.)

    0.5 0.5 0.5 1.0

    AZUFRE (% peso) 3.4-3.8 1.8 0.73-0.95

    5.5-6.0

    PVR (lb/p2) 6.0 6.0 6.2 3.0PUNTO DE

    ESCURRIMIENTO (F)-25 -35 -55 32

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    1,500 metros, y aguas ultraprofundas alcanzando tirantes hasta de 3,000 metros, (vase

    Figura 7.3).

    Los problemas que se enfrentan en aguas profundas y ultraprofundas se refieren a

    condiciones de alta presin, cambios de temperatura, suelos de consistencia blanda,

    georiesgos de mayor complejidad, corrientes oceanogrficas suaves y alta sensibilidad a

    factores medio ambientales. Los retos que se relacionan a estos problemas es la factibilidad

    de extraer el flujo desde el pozo hasta las plataformas y sistemas de produccin, la

    caracterizacin de los peligros, la planeacin diseo y ejecucin de los trabajos de

    perforacin y terminacin de los pozos, caracterizacin del comportamiento de los sistemas

    de produccin en las condiciones particulares de los mbitos de explotacin y la generacin

    de normas basadas en riesgo y confiabilidad para el diseo y evaluacin de estos sistemas.

    Es importante resaltar que la tecnologa para la explotacin de campos en aguas profundas

    fue desarrollada originalmente por Compaas Operadoras, sin embargo en la actualidad

    est siendo desarrollada principalmente por las compaas proveedoras, por lo que la

    explotacin de los hidrocarburos en las diferentes regiones del mundo, exige generar las

    capacidades para su evaluacin, seleccin, adecuacin, desarrollo y operacin,

    considerando las condiciones propias de cada regin.

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    2.4 CLASIFICACIN DEL PETRLEO CRUDO PORDISTRIBUCIN DEL CARBN EN ESTRUCTURAS.

    Dada la tetra valencia del tomo de carbono y de la monovalencia del hidrgeno, lasdistintas posibilidades de combinacin de estos tomos pueden clasificarse segn dos

    reglas generales: adicin de los tomos de carbono en cadenas o en ciclos y con saturacin,

    o no.

    Hidrocarburos alifticos.

    A. Saturados: Parafnicos de frmula general CnH2n+2 .

    - Cadena recta nica: parafnicos normal; Frmula Desarrollada:

    B. No saturados: olefnicos o eilnicos

    Segn el nmero de dobles enlaces, la frmula de estas molculas ser: CnH2n CnH2n_2,

    CnH2n_4, etc. Los carbonos se disponen en cadena recta o ramificada. Estos hidrocarburos

    olefnicos no se encuentran en el petrleo crudo.

    - Cadena recta:

    1 doble enlace: olefinas normales: CnH2n Nomenclatura: terminacin eno

    Los dos primeros hidrocarburos de la serie son el etileno y el propeno o propileno .

    http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://apchem09.wikispaces.com/Organic%2BChemistry&ei=f109VffrEMS9sAXxloDoDg&bvm=bv.91665533,d.b2w&psig=AFQjCNFVG49cFJt84csoIw8lDRJenFLt5w&ust=1430171357533550http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.brasilescola.com/quimica/hidrocarbonetos.htm&ei=j1w9VZetNIa9sAWu7ICoBw&bvm=bv.91665533,d.b2w&psig=AFQjCNHsKXZFhbZ7HllubhlUPlsiDji7_g&ust=1430171033465727
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    Hidrocarburos cclicos

    El ciclo, o ncleo, puede estar constituido por un nmero cualquiera de tomos de carbono.

    No obstante es ms frecuente que contenga seis carbonos, por corresponder a los 109 delngulo normal de unin de los tomos de carbono.

    A. Saturados: Naftenos de frmula general CnH2n

    Son ismeros de los hidrocarburos olefnicos. Su denominacin es la misma de los

    parafnicos, procedida del prefijo ciclo. Existen el ciclopropano, el ciclobutano, el

    ciclopentano y el ciclohexano, de frmula C6H12. La condensacin de dos ncleos

    cualquiera da un hidrocarburo complejo saturado y pesado.

    B. No saturados

    Teniendo en cuenta slo el ciclo de seis tomos de carbono, la instauracin puede darseen tres formas: simple, doble o triple, ya que en este ncleo resulta imposible que se den

    dos dobles enlaces consecutivos.

    1 doble enlace: cicloolefnicos, como el ciclohexeno;

    2 dobles enlaces: ciclodiolefnicos, como el ciclohexadieno;

    3 dobles enlaces: bencnicos o aromticos.

    Esta ltima estructura cclica no saturada responde a una forma estable de la molcula,

    motivo por la que es mucho ms frecuente que las dos anteriores. Los hidrocarburos

    bencnicos se encuentran en los petrleos crudos en proporciones variables; los crudos de

    Borneo y Sumatra poseen una naturaleza aromtica muy pronunciada. Por otro lado, ciertos

    catalizadores permiten obtener formas bencnicas atractivas por su propiedad

    antidetonante.

    http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.youtube.com/watch?v%3DgMd4BtmMtrc&ei=XF49Vd3oKMXJtQXj6YDQDg&bvm=bv.91665533,d.b2w&psig=AFQjCNHKeMF2EhfyXm59W8uzs0hdIbPy5w&ust=1430171584757589
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    Hidrocarburos mixtos

    Las familias precedentes pueden calificarse de puras. Las reacciones de sustitucin

    admiten su unin para dar lugar a una molcula hbrida que presenta caracteres comunesa las mismas.

    Tanto los ciclos como las cadenas parafnicas pueden sustituirse unos con otros. Las

    propiedades de la molcula mixta es funcin de la importancia relativa de los ncleos y de

    las cadenas en la estructura.

    La denominacin considera el elemento predominante de la molcula; en el caso del ciclo,

    se antepone a su nombre, el del radical parafnico sustituido; en el de la cadena sustituida

    por un solo ncleo bencnico, se precede de fenil.

    Nombres de radicales usualmente utilizados:

    - CH3: metilo

    - CH2CH3: etilo

    - CH2CH2CH3: propilo

    - CH3- CH- CH3: isopropilo

    La sustitucin de un hidrgeno por una cadena recta en un ncleo bencnico da un

    hidrocarburo mixto que se llamado a veces, alquil-aril.

    Las combinaciones por sustitucin permiten construir una infinidad de molculas mixtas

    relativamente complejas. Estas molculas son muy abundantes en los petrleos crudos;

    podra afirmarse que ellas constituyen las fracciones pesadas: gasoil, fueloil y cortes

    lubricantes; asegurando adems la continuidad de propiedades entre los ciclos y las

    cadenas.

    http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://aulas.iesjorgemanrique.com/calculus/catalogomol/molecules/napb.html&ei=jl89VfOPOYXPsAWmuoGIBQ&bvm=bv.91665533,d.b2w&psig=AFQjCNFCkuSYNTSTwzCfrSp0GiO9XfdWxQ&ust=1430171877771541
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    3.1 ORIGEN DEL PETRLEO CRUDO.

    Existen varias teoras sobre la formacin del petrleo. Sin embargo, la ms aceptada es la

    teora orgnica que supone que se origin por la descomposicin de los restos de animales

    y algas microscpicas acumuladas en el fondo de las lagunas y en el curso inferior de los

    ros.

    Esta materia orgnica se cubri paulatinamente con capas cada vez ms gruesas de

    sedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presin, temperatura

    y tiempo, se transform lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbn e

    hidrgeno), con pequeas cantidades de azufre, oxgeno, nitrgeno, y trazas de metales

    como fierro, cromo, nquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petrleo crudo.

    Estas conclusiones se fundamentan en la localizacin de los mantos petroleros, ya que

    todos se encuentran en terrenos sedimentarios. Adems los compuestos que forman los

    elementos antes mencionados son caractersticos de los organismos vivientes.

    Ahora bien, existen personas que no aceptan esta teora. Su principal argumento estriba en

    el hecho inexplicable de que si es cierto que existen ms de 30 000 campos petroleros en

    el mundo entero, hasta ahora slo 33 de ellos constituyen grandes yacimientos. De esos

    grandes yacimientos 25 se encuentran en el Medio Oriente y contienen ms del 60% de las

    reservas probadas de nuestro planeta.

    Uno se pregunta entonces: Cmo es posible que tantos animales hayan muerto en menos

    del 1% de la corteza terrestre, que es el porcentaje que le corresponde al Medio Oriente?

    Indudablemente que la respuesta a esta pregunta, si la teora orgnica es vlida, slo se

    puede encontrar en la Biblia, donde se describe al Edn como un lugar rodeado por cuatro

    ros (siendo uno de ellos el ufrates), en cuyo centro se encuentra el "rbol de la Vida".

    Esta respuesta probablemente no suena muy cientfica, pero acaso no justifica el hechode que el Medio Oriente contenga el cementerio de animales ms grande del mundo, origen

    de sus reservas petroleras, si la teora orgnica es cierta?

    Naturalmente que existen otras teoras que sostienen que el petrleo es de origen

    inorgnico o mineral. Los cientficos soviticos son los que ms se han preocupado por

    probar esta hiptesis. Sin embargo estas proposiciones tampoco se han aceptado en su

    totalidad.

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    Una versin interesante de este tema es la que public Thomas Gold en 1986. Este

    cientfico europeo dice que el gas natural (el metano) que suele encontrarse en grandes

    cantidades en los yacimientos petroleros, se pudo haber generado a partir de los meteoritos

    que cayeron durante la formacin de la Tierra hace millones de aos.

    Los argumentos que presenta estn basados en el hecho de que se han encontrado en

    varios meteoritos ms de 40 productos qumicos semejantes al kergeno, que se supone

    es el precursor del petrleo.

    Y como los ltimos descubrimientos de la NASA han probado que las atmsferas de los

    otros planetas tienen un alto contenido de metano, no es de extraar que esta teora est

    ganando cada da ms adeptos.

    Podemos concluir que a pesar de las innumerables investigaciones que se han realizado,

    no existe una teora infalible que explique sin lugar a dudas el origen del petrleo pues elloimplicara poder descubrir los orgenes de la vida misma.

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    3.2 HIPOTESIS SOBRE EL ORIGEN ORGANICO

    TEORA DE ENGLER.

    La teora de la putrefaccin de materias orgnicas, animales y vegetales pero ms

    generalmente de materias animales fue aceptada desde que Engler demostr

    practicamente que la destilacin de las grasas artificiales estearato-palmitato y

    especialmente el oleato de glicerina dan, bajo una presin de 20 a 25 atm y a una

    temperatura de 365 a 420, un aceite anlogo al petroleo bruto.

    El mismo qumico ya haba destilado, bajo presin, aceite de pescado y obtuvo un producto

    semejante al petroleo bruto; la destilacin de este producto dio otro que, condensado a 140y 300 y despues refinado, dio un tercer producto absolutamente semejante al petroleo

    refinado. Prosiguiendo sus experimentos, Engler destil pescados secos y moluscos y

    obtuvo un producto a tal punto diferente del petroleo bruto, que declar que nunca el

    petroleo hubiera podido formarse por este mtodo y que haba que admitir que los restos

    de animales deban haber sufrido previamente la accin de putrefaccin antes de poder ser

    destilados en la naturaleza, de modo que no quedaba ms que la materia grasa, para ser

    convertida por la accin de calor y de la presin.

    Depsitos de organismos de origen vegetal y animal se acumulan en el fondo de mares

    internos (lagunas marinas).

    Las bacterias actan, descomponiendo los constituyentes carbohidratos en gases y

    materias solubles en agua, y de esta manera son desalojados del depsito.

    Permanecen los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en

    aceite.

    A condiciones de alta presin y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con

    grupos carboxlicos, y H2O de los cidos hidroxlicos y de los alcoholes, dejando un residuo

    bituminoso.

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    La continuacin de exposiciones a calor y presin provoca un craqueo ligero con formacin

    de olefinas (protopetrleo).

    Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y

    ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo naftnico y parafnico. Los aromticos se

    forman, presumiblemente, por reacciones de condensacin acompaando al craqueo yciclizacin, o durante la descomposicin de las protenas.

    3.3 Hiptesis Sobre El Origen Inorgnico.

    Las teoras inorgnicas fueron esencialmente las hiptesis de fines de siglo XVIII, durante

    el siglo XIX y a principios del siglo XX, elaboradas principalmente por qumicos.

    Postulan que el petrleo y el gas asociado se forman mediante procesos

    inorgnicos reproducibles en el laboratorio.

    Las ms importantes son:

    A. Teoras de los metales alcalinos o de Berthelot (1886).

    Berthelot (1886), Interpreta que en el interior de la Tierra existen metales alcalinos en

    estado libre y que el Bixido de Carbono podra reaccionar con ellos, formando carburos ystos al reaccionar con el agua, podran generar acetileno (C2H2). Demostr que si el

    acetileno se calienta a una temperatura de 900 C, aproximadamente, se polimeriza en

    benceno (C6H6) y si el benceno se calienta en condiciones apropiadas pierde hidrgeno y

    los residuos se combinan para formar difenil eter (C12H10) o sea:

    Los hidrocarburos ligeros pueden ser generados del acetileno por reacciones qumicas a

    altas temperaturas.

    Carburo= un carbono + un metal (alcalino)

    CaCO3 CaO + CO2 (Cal)

    CaO + 3 C CaC2 + CO

    Todas las reacciones descritas en esta teora pueden verificarse en el laboratorio, solo que

    la debilidad de la teora de Berthelot, estriba en suponer que en la Tierra existen metales

    alcalinos en estado libre.

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    B. Teora de los metales alcalinos modificada por Byasson (1891).

    En 1891, Byasson desarroll una teora fundamentada en la propuesta por Berthelot, pero

    l adems postula que los sulfuros de hierro son sustituidos por metales alcalinos. Los

    sulfuros de hierro se encuentran en muchas secuencias gneas y sedimentarias.

    C. Teora de los carburos metlicos o Teora de Mendeleiv (1897 - 1899).

    En 1877, Mendeleiv present esta teora basada en la presuncin de que en la Tierra

    existen Carburos de Hierro en estado nativo y que las aguas de infiltracin, al reaccionar

    se polimerizan y forman hidrocarburos.

    Se supone que esta teora fue inspirada en los experimentos de Hahn Cloez y Williams,

    quienes demostraron que los hidrocarburos podran producirse tratando el hierro fundido y

    el ferromanganeso con cidos y agua. Es dudoso que el agua necesaria para verificar estas

    reacciones pueda infiltrarse lo suficiente para reaccionar con los carburos de hierro, ya que

    hay razones para creer que la porosidad y las fracturas de las rocas tienden a desaparecer

    con la profundidad.

    D. Teora de las emanaciones volcnicas (1900).

    Se basa en el hecho de que algunos gases de las emanaciones volcnicas contienen

    pequeas cantidades de hidrocarburos. Supone que dichos gases son originados a grandes

    profundidades, indicativos de la composicin qumica de los elementos que constituyen el

    interior de la Tierra y de sus reacciones. Tambin se cree que estos hidrocarburos gaseososse condensan al aproximarse a la superficie y al decrecer la presin y temperatura, forman

    los hidrocarburos lquidos que originan los yacimientos actuales.

    E. Teora postulada por Sabatier y Senders (1902).

    En 1902, Sabatier y Senders, produjeron una mezcla de hidrocarburos lquidos, con la

    intercalacin de Acetileno e Hidrgeno, con la presencia de una reducida catlisis de nquel

    (los que reducen la velocidad de la reaccin son denominados catalizadores negativos o

    inhibidores), y de esta manera argumentaron que se podra haber generado petrleo. El

    problema de esta teora est en que no explican la procedencia del acetileno.

    La hiptesis postula que conforme se enfriaba el globo, el petrleo se precipitaba de la

    atmsfera y penetr en los poros de las rocas para llegar a constituir con el tiempo los

    yacimientos actuales.

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    F. Teora del origen csmico (1903).

    Es una de las teoras ms antiguas pero resurge en el siglo XIX, se fundamenta en la

    hiptesis de que el petrleo y el gas forman parte constitutiva de la materia nebulosa original

    o de las capas que envolvieron a la materia original, de donde se form la Tierra.

    G. Teora por procesos subterrneos de emanacin o destilacin (Gaedicke,

    Teora semi-orgnica, 1904).

    Esta sugiere que el agua puede descomponerse en sus gases constituyentes, debido a la

    accin de rayos gamma, emanados por minerales radiactivos.

    El hidrgeno libre puede unirse con carbn para dar origen a hidrocarburos.

    (n + 1) H2O 2(n + 1) H + (n + 1) O n C + 2(n + 1) H Cn H2n + 2

    El fundamento terico est sustentado en experimentos de laboratorio, sin embargo, es

    difcil que este proceso ocurra en la naturaleza.

    H. Teora de la caliza, el yeso y el agua. (1904).

    Postulada en 1904, y supone que los carbonatos y sulfatos de calcio al estar bajo la accin

    de agua caliente forman hidrocarburos como los que constituyen el petrleo. Las calizas, el

    yeso y el agua, existen en abundancia y estn ntimamente asociados en la naturaleza, por

    otra parte, contienen todos los elementos necesarios para la formacin de hidrocarburos.Posiblemente bajo condiciones favorables de presin y temperatura, el petrleo se pueda

    formar de esta manera, pero las reacciones qumicas en las que se apoya esta teora no

    han sido explicadas satisfactoriamente.

    Sin embargo, cuando las tcnicas del anlisis geolgico se perfecciono y se cont con

    informacin suficiente, se comenz a dar importancia a las teoras de formacin orgnica.

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    3.4 COMPONENTES INORGNICOS QUE ACOMPAAN ALPETRLEO CRUDO.

    Los compuestos de naturaleza inorgnica son los que contienen N, S, O 2 y elementos

    metlicos. Se encuentran en menores proporciones que, las cuales van a depender de la

    naturaleza del crudo. Es interesanter conocer la composicin en elementos orgnicos,

    porque dependiendo de esta, someteremos al crudo a uno u otro tratamiento, yobtendremos unos productos u otros.

    Algunos ejemplos de compuestos inorgnicos son:

    compuestos sulfurados mercaptano

    compuestos de O2

    compuestos de N2

    compuestos de metales (Li, Na, V, (va unido a compuestos nitrogenados)Los crudos de petrleo se pueden clasificar en base a:

    composicin

    viscosidad

    curva de destilacin

    El factor Kuop, es un valor que permite identificar o caracterizar el tipo de crudo en cuanto

    a su composicin qumica, (base parafinica, mixta, naftenica, aromtica).

    Este ndice tiene unos valores para

    parafnicos normales/ isoparafnico

    naftnicos puros

    aromticos puros

    La temperatura volumtrica media, es la temperatura de ebullicin de un componente

    hipottico con caractersticas equivalente a la mezcla de hidrocarburos analizada.

    K=13BASEPARAFINICA

    K= 12 BASE MIXTA

    K= 11 BASENAFTENICA

    K = 10 BASEAROMATICA

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    3.5COMPONENTES DE CENIZA

    Este mtodo describe un procedimiento para determinar el contenido de cenizas del

    petrleo, Fuel Oils, aceites lubricantes y otros derivados del petrleo.

    Las cenizas son un conjunto de sales minerales obtenidas como residuo de la combustin

    de sustancias orgnicas. Estas son consideradas como impurezas indeseables y a la vez

    contaminantes, debido a que estas partculas son liberadas a la atmsfera lo cual causa

    una serie de problemas que pueden traer como consecuencia graves inconvenientes para

    la salud humana, ya que muchas de estas partculas son de un tamao muy pequeo que

    pueden ingresar a los pulmones y causar enfermedades, por tal motivo se han

    implementado una serie de legislaciones estatales y/o municipales que cuidan las

    emisiones de este tipo de partculas y si son violadas traern sanciones legales. A nivel

    industrial la presencia de cenizas en calderas, hace que se tenga que parar la operacin

    para retirar los desechos, lo cual genera perdida de tiempo y por ende de produccin.

    Color Saybolt ASTM D - 1500

    Este mtodo de prueba cubre la determinacin visual del color de una gran variedad de

    productos del petrleo tales como Aceites Lubricantes, Gasolina de Aviacin, Diesel, entre

    otros productos.

    La determinacin del color de los productos del petrleo es usada principalmente para

    control en la manufactura y es una importante caracterstica de calidad, pues el color es

    fcilmente observado por el usuario del producto. En algunos casos el color puede servir

    como una indicacin del grado de refinamiento del material. Cuando el rango de color de

    un producto en particular es conocido, una variacin fuera del rango establecido puede

    indicar una posible contaminacin con otro producto. Sin embargo el color no siempre es

    una gua confiable de la calidad del producto y no debe ser usado indiscriminadamente en

    especificaciones del producto.

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    El petrleo crudo contiene compuestos de azufre, los cuales en su mayora son removidos

    durante el refinamiento. Sin embargo, algunos de los compuestos de sulfuro que

    permanecen en los productos del petrleo pueden tener accin corrosiva sobre varios

    metales y esta corrosividad no esta necesariamente relacionada al contenido total de

    azufre. El efecto puede variar de acuerdo al tipo qumico de los compuestos de sulfuro

    presentes. Ntese que la corrosin es critica si los lugares de almacenamiento delcombustible y los equipos donde trabaja est son metlicos que es lo mas comn en la

    industria petrolera, si no se cuida la corrosin del combustible se tendrn que implementar

    con mucha mas frecuencia tareas de mantenimiento y la vida til de los equipos ser mas

    corta.

    Destilacin ASTM D86

    Esta prueba cubre la destilacin de gasolinas naturales, para motor, gasolinas de aviacin,

    combustibles para turbinas, queroseno y productos del petrleo similares, utilizando

    equipos manuales o automticos.

    Las caractersticas de destilacin (volatilidad) de los hidrocarburos, a menudo tienen un

    efecto importante sobre su seguridad y desempeo, especialmente en el caso de

    combustibles y solventes. La volatilidad es el mayor indicador de la tendencia de un

    hidrocarburo de producir vapores potencialmente explosivos, lo cual es realmente

    importante para gasolinas de aviacin o para automviles ya que afectan el encendido,calentamiento y tendencia a evaporarse a altas temperaturas o grandes altitudes de

    operacin, o ambos. La presencia de componentes con altos puntos de ebullicin en estos

    combustibles pueden afectar significativamente el grado de formacin de depsitos de

    slidos por combustin y por eso las especificaciones de los productos del petrleo

    generalmente incluyendo lmites de destilacin para asegurar productos con desempeo

    de volatilidad adecuada y as prevenir dicho problema.

    Gravedad API ASTM D287

    Este mtodo cubre la determinacin de la densidad, densidad relativa (gravedad especfica)

    gravedad API del petrleo, sus productos y otros que no son del petrleo pero que

    normalmente son manejados como lquidos y tienen presin de vapor Red.

    Una exacta determinacin de la densidad, densidad relativa (gravedad especfica) o

    gravedad API del petrleo crudo y sus productos, es necesaria para la conversin de

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    volmenes medidos a volmenes y/o masas a la temperatura de prueba estndar que son

    los valores con los que esta legalmente permitida la venta de productos del petrleo. Cada

    uno de los productos del petrleo maneja un rango de densidad y gracias a la gravedad API

    podemos saber de manera rpida y eficaz si el producto esta contaminado con otros

    de mayor o menor densidad, es decir, nos da una primera inspeccin de la calidad del

    producto

    3.6 AGUA DE EXTRACCIN

    El fracking o fractura hidrulica

    (Comnmente conocida en ingls como hydraulic fracturing o fracking) es una tcnica para

    posibilitar o aumentar la extraccin de gas y petrleo del subsuelo.

    El fracking consiste en la inyeccin concentrada en la tierra, de agua, arena y productos

    qumicos para provocar el flujo de gas, existentes en el sustrato rocoso que encierra el gas

    o el petrleo y favoreciendo su salida al exterior.

    Habitualmente el material inyectado es agua con arena, aunque ocasionalmente se pueden

    emplear espumas o gases.

    Se estima que esta tcnica est presente en aproximadamente en el 60% de los pozos de

    extraccin actualmente en uso. Debido al aumento del precio de los combustibles fsiles,

    que ha hecho econmicamente rentables estos mtodos, se est popularizando su empleo

    en estos ltimos aos, especialmente en los EE.UU.

    Esta tcnica se empez a extender en EEUU hace diez aos, pero su uso ya se est

    expandiendo en Europa y el resto del mundo. Los movimientos contrarios constituidos en

    Cantabria, Euskadi y Castilla y Len denuncian que estas comunidades autnomas

    apuesten por esta tcnica, cuando est cuestiona-da en otras partes del mundo.

    Existe una gran controversia sobre el peligro medioambiental derivado de esta tcnica, pues

    adems de un enorme consumo de agua, es habitual que junto con la arena se incluyan

    multitud de compuestos qumicos, cuya finalidad es favorecer la fisuracin o incluso la

    disolucin de la roca, y que podran contaminar tanto el terreno como los acuferos

    subterrneos. A este respecto, la NGSA (asociacin norteamericana de suministradores de

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    gas natural) afirma que no se ha confirmado ningn caso de contaminacin de acuferos

    hasta la fecha.

    Historia

    Las inyecciones en el subsuelo para favorecer la extraccin de petrleo se remontan hasta

    1860, en la costa este norteamericana, empleando por aquel entonces nitroglicerina. En

    1930 se empezaron a utilizar cidos en lugar de materiales explosivos, pero es en 1947

    cuando se estudia por primera vez la posibilidad de utilizar agua. Este mtodo empez a

    aplicarse industrialmente en 1949 por la empresa Stanolind Oil. Junto con el agua se incluye

    una cierta cantidad de arena para evitar que las fracturas se cierren al detenerse el bombeo,

    y tambin se aade en torno a un 1% de aditivos, compuestos por hasta 500 productos

    qumicos, cuya funcin es potenciar la efectividad de la fractura.

    En EE. UU. Se estima que la generalizacin de este mtodo ha aumentado las reservas

    probadas de gas cerca de un 40% en cuatro aos.

    Hasta 2010, se calcula que se han realizado 2,5 millones de fracturas hidrulicas en todo

    el mundo.

    Cules son los principales problemas de la fractura hidrulica?

    Este proceso conlleva una serie de impactos ambientales, algunos de los cuales an noestn plenamente caracterizados o comprendidos, entre ellos contaminacin de las aguas

    subterrneas, contaminacin atmosfrica, emisin de gases de efecto invernadero

    (metano), terremotos (sismicidad inducida), contaminacin acstica e impactos

    paisajsticos.

    Adems de estos impactos, tambin se debe tener en cuenta los relacionados con el trfico

    de camiones para transportar el gas extrado, el consumo de agua y la ocupacin del

    territorio.

    Agua:

    El proceso de fractura hidrulica consume enormes cantidades de agua. Se ha calculado

    que se requieren entre 9.000 y 29.000 metros cbicos de agua para las operaciones de un

    solo pozo. Esto podra causar problemas con la sostenibilidad de los recursos hdricos

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    incluso en pases de clima templado, y aumentar la presin del consumo de suministros en

    las zonas ms ridas.

    Se sabe muy poco de los peligros ambientales asociados con los productos qumicos que

    se aaden a los fluidos usados para fracturar la roca, productos que equivalen a un 2% del

    volumen de esos fluidos. De hecho, en EE.UU. (el pas con ms experiencia hasta ahora,

    aunque muy reciente, con estas tcnicas), esos productos estn exentos de la regulacin

    federal y/o la informacin sobre ellos est protegida debido a intereses comerciales. Se

    sabe que hay al menos 260 sustancias qumicas presentes en alrededor de 197 productos,

    y algunos de ellos se sabe que son txicos, cancergenos o mutagnicos. Estos productos

    pueden contaminar el agua debido a fallos en la integridad del pozo y a la migracin de

    contaminantes a travs del subsuelo.

    Entre un 15% y un 80% del fluido que se inyecta para la fractura vuelve a la superficie

    como agua de retorno, y el resto se queda bajo tierra, conteniendo aditivos de la fractura y

    sus productos de transformacin. Entre las sustancias disueltas a partir de la formacin

    rocosa, donde est el gas durante el proceso de fractura, se encuentran metales pesados,

    hidrocarburos y elementos naturales radiactivos.

    No se puede descartar una posible contaminacin de los acuferos subterrneos y de las

    aguas superficiales debido a las operaciones de la fractura hidrulica y a la disposicin de

    las aguas residuales, ya sea a travs de una planta de tratamiento de agua o directamente

    a las aguas superficiales. Estos productos qumicos pueden, por lo tanto, ser vertidos en

    los acuferos y fuentes de aguas subterrneas que alimentan los suministros pblicos de

    agua potable. Incluso pequeas cantidades de hidrocarburos cancergenos son

    perjudiciales para los seres humanos. En algunos casos, estas aguas residuales son

    mnimamente procesadas antes de ser vertidas a las aguas que alimentan los suministros

    pblicos, y a veces son retenidas en los estanques que ms tarde pueden verter estos

    productos qumicos al medio ambiente.

    Contaminacin atmosfrica:

    Se ha registrado benceno, un potente agente cancergeno, en el vapor que sale de la

    "pozos de evaporacin", donde a menudo se almacenan las aguas residuales del fracking.

    Las fugas en los pozos de gas y en las tuberas tambin pueden contribuir a la

    contaminacin del aire y a aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero. El gran

    nmero de vehculos que se necesitan (cada plataforma de pozos requiere entre 4.300 y

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    6.600 viajes en camin para el transporte de maquinaria, limpieza, etc.) y las operaciones

    de la propia planta tambin pueden causar una contaminacin atmosfrica significativa si

    tenemos en cuenta los gases cidos, hidrocarburos y partculas finas. Emisiones de gases

    de efecto invernadero (GEI):

    Es crucial conocer y cuantificar las fugas de metano a la atmsfera y cuestiona ya a la

    industria del fracking que asegura que son inferiores al 2%. Sin embargo, un reciente

    estudio de la NOAA1 (National Oceanic and Atmospheric Administration) y de la

    Universidad de Colorado, en Boulder, determina que en el rea conocida como la cuenca

    Denver-Julesburg (EE.UU) las fugas son del 4%, sin incluir las prdidas adicionales en el

    sistema de tuberas y distribucin. Esto es ms del doble de lo anunciado. Cabe recordar

    que el metano tiene una capacidad como gas de efecto invernadero 25 veces superior al

    dixido de carbono..

    Las operaciones de perforacin pueden causar una degradacin severa del paisaje

    (intensa ocupacin del territorio) y contaminacin acstica simplemente como resultado de

    las operaciones diarias (paso de camiones y transportes). Estas pueden afectar a las

    poblaciones cercanas y a la fauna local a travs de la degradacin del hbitat.

    La cuestin de fondo es para qu queremos ms gas? Por mucho gas que pudisemos

    encontrar en Espaa con el fracking (an por evaluar) los recursos energticos que

    tenemos en abundancia son las energas renovables. Estas son tecnologas que ya

    tenemos y con un sector empresarial y tecnolgico dispuesto a aprovecharlas. Puesto que

    estudios como el Renovables 100% de Greenpeace demuestran que podemos alcanzar

    un sistema energtico totalmente basado en renovables, es absurdo acometer una nueva

    bsqueda de otros combustibles fsiles con potenciales graves impactos para el planeta.

    Adems, se corre el riesgo de desviar los recursos y los esfuerzos que deberan ir hacia las

    energas renovables y a la eficiencia energtica.

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    3.7 GAS NATURAL

    El gas natural est formado por un pequeo grupo de hidrocarburos: fundamentalmente

    metano con una pequea cantidad de propano y butano. El propano y el butano se separan

    del metano y se usan como combustible para cocinar y calentar, distribuidos en bombonas.

    El metano se usa como combustible tanto en viviendas como en industrias y como materia

    prima para obtener diferentes compuestos en la industria qumica orgnica. El metano se

    distribuye normalmente por conducciones de gas a presin (gaseoductos).

    a) Metano

    Es el principal constituyente del gas natural; se utiliza como combustible en el hogar y enautomviles. Asimismo, es materia prima en la produccin de amoniaco, formaldehdo,

    dixido de carbono, tetracloruro de carbono y cloroformo, entre otros.

    b) Etano

    Es materia prima en la fabricacin de polietileno, xido de etileno y vinilo que, a su vez, se

    utilizan en la produccin de envases, juguetes, tuberas, etctera.

    c) Propano

    Se mezcla con el butano (C4H10) para constituir el gas licuado del petrleo (lo que se conoce

    como gas LP), que se emplea en los hogares para encender la estufa y el calentador.

    Tambin es un combustible para automviles y se emplea en sistemas de aire

    acondicionado como refrigerante

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    Los asfaltos naturales, se han producido a partir del petrleo, pero por un proceso natural

    de evaporacin de las fracciones voltiles, dejando las asflticas solamente. Estos pueden

    encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, dando origen a

    los lagos de asfalto, como los de las islas Trinidad y Bermudas. Tambin aparecen

    impregnando los poros de algunas rocas, denominndose rocas asflticas. As tambin se

    encuentran mezclados con elementos minerales, como pueden ser arenas y arcillas encantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de purificacin, para

    luego poder ser utilizadas en pavimentacin. En la actualidad, no es muy utilizado este tipo

    de asfalto por cuanto adolece de uniformidad y pureza.

    Los asfaltos ms utilizados en el mundo hoy en da, son los derivados del petrleo, los

    cuales se obtienen por medio de un proceso de destilacin industrial del crudo.

    Representan ms del 90% de la produccin total de asfaltos. La mayora de los petrleos

    crudos contienen algo de asfalto y a veces en su totalidad, sin embargo existen algunos

    petrleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto que poseen,

    los petrleos se clasifican en:

    - Petrleos crudos de base asfltica.

    - Petrleos crudos de base parafnica.

    - Petrleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).

    El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por

    cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da

    como resultado propiedades indeseables, tal como la prdida de ductilidad, con los crudos

    asflticos esto no sucede, dada su composicin.

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    El petrleo crudo extrado de los pozos, es sometido a un proceso de destilacin (figura 1.3.

    Productos y Temperaturas tpicas de destilacin) en el cual se separan las fracciones

    livianas como la nafta y keroseno de la base asfltica mediante la vaporizacin,

    fraccionamiento y condensacin de las mismas. En consecuencia, el asfalto es obtenido

    como un producto residual del proceso anterior. El asfalto es adems un material

    bituminoso pues contiene betn, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono.El alquitrn obtenido de la destilacin destructiva de un carbn graso, tambin contiene

    betn, por lo tanto tambin es un material bituminoso pero no debe confundirse con el

    asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente.

    Composicin del Asfalto.

    El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difcil

    establecer una distincin clara entre fase continua y dispersa. Las primeras experiencias

    para descubrir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelofue mejorado ms tarde por Pfeiffery Saal en 1940, en base a limitados procedimientos

    analticos.

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    El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar,

    el cual provee de una razonable explicacin de dicha estructura, en el cual existen dos

    fases; una discontinua (aromtica) formada por dos asfltenos y una continua que rodea y

    solubiliza a los asfltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos

    son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misin de homogeneizar y compatibilizar alos insolubles asfltenos. Los maltenos y asfltenos existen como islas flotando en el tercer

    componente del asfalto, los aceites.

    Obtencin del asfalto en refineras.

    El crudo de petrleo es una mezcla de distintos hidrocarburos que incluyen desde gases

    muy livianos como el metano hasta compuestos semislidos muy complejos, los

    componentes del asfalto. Para obtener este debe separarse entonces las distintas

    fracciones del crudo de petrleo por destilaciones que se realizan en las refineras de

    petrleo:

    Destilacin Primaria.

    Es la operacin a que se somete el crudo. Consiste en calentar el crudo en hornos tubulares

    hasta aproximadamente 375 C. Los componentes livianos (nafta, kerosene, gas oil),

    hierven hasta esta temperatura y se transforman en vapor.

    La mezcla de vapores y lquido caliente pasa a una columna fraccionada. El lquido o

    residuo de destilacin primaria se junta todo en el fondo de la columna y de ah se bombea

    a otras unidades de la refinera.

    Destilacin al Vaco.

    Para separar el fondo de la destilacin primaria, otra fraccin libre de asfltenos y la otra

    con el concentrado de ellos, se recurre comnmente a la destilacin al vaco. Difiere de la

    destilacin primaria, en que mediante equipos especiales se baja la presin (aumenta elvaco) en la columna fraccionada, logrndose as que las fracciones pesadas hiervan a

    menor temperatura que aquella a la que hervan a la presin atmosfrica. El producto del

    fondo de la columna, es un residuo asfltico ms o menos duro a temperatura ambiente, se

    denomina residuo de vaco. De acuerdo a la cantidad de vaco que se practica en la

    columna de destilacin, se obtendrn distintos cortes de asfaltos que ya pueden ser

    utilizados como cementos asflticos.

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    Desasfaltizacin con Propano o Butano.

    El residuo del vaco obtenido, contiene los asfltenos dispersos en un aceite muy

    pesado, que, a la baja presin (alto vaco) y alta temperatura de la columna de vaco, no

    hierve (se destila). Una forma de separar el aceite de los asfltenos es disolver (extraer)

    este aceite en gas licuado de petrleo. El proceso se denomina desasfaltizacin y el aceite

    muy pesado obtenido, aceite desasfaltizado. Se utiliza como solvente propano o butanolquido, a presin alta y temperaturas relativamente moderadas (70 a 120 C). El gas

    licuado extrae el aceite y que da un residuo semislido llamado bitumen.

    Caractersticas del Asfalto.

    El asfalto es un lquido viscoso constituido esencialmente por hidrocarburos o sus

    derivados, a continuacin enlistamos algunas de sus caractersticas:- Consistencia:Se refiere a la dureza del material, la cual depende de la temperatura. A

    altas temperaturas se considera el concepto de viscosidad para definirla.

    - Durabilidad: Capacidad para mantener sus propiedades con el paso del tiempo y la

    accin de agentes envejecedores.

    - Susceptibilidad Trmica:Variacin de sus propiedades con la temperatura.

    - Pureza:Definicin de su composicin qumica y el contenido de impurezas que posee.

    - Seguridad: Capacidad de manejar el asfalto a altas temperaturas sin peligros de

    inflamacin.

    Procesos del Asfalto.

    El asfalto cuenta con tres tipos de procesos de mejoramiento, tanto fsicos como qumicos,

    descritos a continuacin:

    Proceso Qumico:

    - Polimeracin: Formacin de molculas ms grandes, generando una estructura ms

    rgida. Depende del tipo de asfalto y la temperatura. Proceso irreversible pero se puedeatenuar.

    - Oxidacin:Es una reaccin entre el asfalto y el oxgeno, es una forma de polimeracin.

    Proceso FsicoQumico:

    - Volatilizacin: Evaporizacin de los componentes ms livianos del asfalto.

    Depende nicamente de la temperatura, proceso reversible pero no se logra el mismo

    material.

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