O que é o petróleo e o gás apertado e porque o pré-sal é tão importante. (Parte I)

(Nota aos persistentes leitores deste fórum: Como o GGN está uma zorra, com discussões sobre Marinas, Aécios e Dilmas, vou colocar este texto aqui para que sirva de reflexão para todos, aqui está a primeira parte, pois o resto não está ainda da forma que desejo, mas logo coloco a segunda (ou até uma terceira), pois acho que o assunto do pré-sal não está sendo deixado claro em nenhum local, e há inclusive uma tentativa de desqualifica-lo, mas verão que não é bem assim!)

Muitos apressados com os dados da produção de gás e petróleo a partir da exploração do xisto betuminoso nos Estados Unidos, rapidamente começaram a desqualificar as reservas do pré-sal brasileiro [1], entretanto pode-se mostrar tecnicamente que os fatos não são bem assim. Também no Brasil surgem discursos inflamados sobre o futuro do petróleo ou o gás apertado, do petróleo e gás de xisto que dadas as imensas reservas internacionais de Xisto Betuminoso, vislumbram neste o futuro da energia da Humanidade [2].

Primeiro uma nota técnica, o que os Estados Unidos estão extraindo em abundância é o que se chama corretamente o “tight oil” e o “tigth gas” que a tradução literal seria óleo apertado e gás apertado, em inglês é possível se utilizar a nomenclatura de “shale oil” como sinônimo, (traduzido literalmente óleo de xisto), porém esta notação é dúbia pois o que em língua inglesa é chamado “oil shale” não tem nada a haver com o “shale oil”. Logo deve ser traduzido para o português como óleo apertado, pois assim nã há dúvidas.

Complementando a nota, o petróleo apertado é petróleo como todos conhecem com a diferença de estar contido numa rocha diferente do que as rochas do petróleo convencional, o xisto que com petróleo ou querogênio é denominado xisto betuminoso. Por outro lado o “oil shale” NÃO É PETRÓLEO é outro hidrocarboneto denominado querogênio, um percursor no petróleo na natureza, ou seja, uma fase anterior da formação do petróleo. O querogênio é um hidrocarboneto, que por não ter virado petróleo necessita ser cozinhado, tornando a sua exploração industrial muito mais cara do que o óleo ou gás apertado.

Figura 1. Esquema fictício de extração de gás convencional, gás de xisto e gás apertado (Fonte Total, Committed to better energy in http://www.total.com/en/energies-expertise/oil-gas/exploration-prod...)

Conclusão da nota, se alguém quiser entender sobre as reservas e exploração de hidrocarbonetos nos dias atuais estas definições deverão estar bem claras!

O que se deve chamar a atenção são dois fatos sobre as “recentes” descobertas das reservas de xisto betuminoso e do “inédito” uso do fraturamento hidráulico.

As descobertas mais importantes das reservas de petróleo e gás apertado no xisto betuminoso nos Estados Unidos, na formação Bakken (Dakota do Norte – USA) já são conhecidas a muito tempo, elas remontam ao ano de 1951 [3] e, já em 1953 o geólogo J.W. Nordquist [4] mapeou o depósito de xisto descrevendo-o como uma reserva muito promissora. Para quem for geólogo ou entender do assunto (que não é bem meu caso!), há uma descrição mais recente do U.S. Geological Survey (USGS) [5], serviço geológico dos Estados Unidos, mostrando como é a formação no seu melhor “nível”, à medida que esta não é homogênea e possui três camadas estratigráficas [3], [6] onde apesar da porosidade [7] ser alta a permeabilidade [8] é muito baixa e variando tanto na horizontal como na vertical, esta distinção entre diferentes camadas é importante para entender a verdade sobre os depósitos.

A diferença principal entre o que se chama reservatório convencional (como o pré-sal) para reservatórios não convencionais (reservatórios em xisto betuminoso) é ditada principalmente por duas características a porosidade e permeabilidade. A primeira (porosidade) indica a quantidade de vazios que tem a rocha em que está o petróleo e por consequência quanto petróleo pode ter por metro cúbico de rocha, enquanto a segunda (permeabilidade) indica a facilidade com que o petróleo escorre por dentro da rocha.

Um reservatório de hidrocarbonetos de alta porosidade não quer dizer que ele possa ser bem aproveitado, pois se a permeabilidade for baixa o óleo ou o gás não escorre dentro da rocha. A permeabilidade é quantificada por uma unidade denominada Darcy (Da). Um reservatório convencional de hidrocarbonetos tem uma permeabilidade que varia entre 1mDa até 1000 mDa (1 mDa =0,001 Da), enquanto a permeabilidade de depósitos de gás apertado variam de 1 mDa (microdarcy) a 100 mDa (1mDa =0,000001 Da). Só para chamar à atenção, a permeabilidade de um TIJOLO é de aproximadamente 200 microdarcy, ou seja, é mais fácil deixar passar óleo num tijolo do que num depósito de óleo apertado.

Figura 2. Características comuns de permeabilidade para diversas estruturas, atenção a escala inferior é logarítmica ou seja de 1 nanodarcy até 1 microdarcy a variação é 1000 vezes entre uma e outra unidade (Fonte: A mesma da Figura 1) 

Os reservatórios com excelente permeabilidade são aqueles em que a permeabilidade varia em torno de 1000 mDa , os de boa qualidade os valores variam entre 10 a 100 mDa. No caso do pré-sal ainda não se tem os dados exatos, pois estes dados são objetos de segredo de cada companhia de petróleo, a maioria dos anúncios de descoberta tem sido divulgadas como reservatórios entre boa a excelente permeabilidade. Como as rochas carbonáticas que compõe o pré-sal geralmente tem uma variabilidade na permeabilidade muito grande num só reservatório não é de se estranhar esta variação.

Agora comparando os depósitos do pré-sal em termos de permeabilidade com os depósitos de petróleo apertado Norte Americano a permeabilidade do pré-sal varia entre 100 a 1000 vezes a mais. Ou seja, a passagem do petróleo dentro dos reservatórios do pré-sal são equivalentes a água passar por dentro do componente filtrante de um filtro de água do tipo filtro de água de cozinha, já a passagem do óleo por dentro do xisto é como o a água passando pela parede da cozinha! Há outras características que facilitam ou complicam a retirado do óleo, mas é conveniente parar por aí.

Com estes dados acima fica claro que para extrair petróleo sem fazer mais nada do que furar um poço é muitas vezes mais complexa nos depósitos de óleo apertado do que num depósito de óleo convencional.

Devido o problema de baixa permeabilidade dos depósitos de óleo apertado é necessário o emprego da tecnologia do fraturamento hidráulico para extrair petróleo. O fraturamento hidráulico foi inventado pelo veterano da Guerra civil norte-americana, Coronel Edward Roberts, que recebeu o seu primeiro registro industrial em 25 de abril de 1865 (exploding torpedo), ou seja, o torpedo cheio de nitroglicerina e dinamite, que foi sendo aperfeiçoado com o tempo, era atirado e explodido dentro do poço, este torpedo abre inúmeras fissuras na rocha permitindo que o fluido escoe e facilite a exploração de petróleo (convencional ou apertado).

Também para melhorar o rendimento dos poços de hidrocarboneto se emprega a tecnologia de poços horizontais, esta tecnologia que a partir de uma determinada profundidade a perfuratriz passa a se movimentar horizontalmente, começou a ser usada por volta de 1920 para invadir as reservas que estavam em terras vizinhas, logicamente não houve patentes desta tecnologia na época.

Se as reservas de xisto betuminoso já eram conhecidas há mais de 60 anos, se a tecnologia do fraturamento hidráulico começa em 1865 se também a tecnologia dos poços horizontais também é conhecida há quase 100 anos, o que surgiu de novo?

Todas estas tecnologias foram se aperfeiçoando os últimos 50 anos, nada de notável, havendo de produtividade principalmente em aditivos que se colocam no fraturamento hidráulico para aumentar a sua eficiência do fraturamento hidráulico (coisa que os ambientalistas reclamam).

Agora o que mudou mesmo foi o PREÇO do petróleo e a tentativa geopolítica dos Estados Unidos ficarem livres da importação de petróleo. Alguns apressados em festejar as conquistas Norte-americanas frente ao pré-sal como em [2] que o gás de xisto pode derrubar o preço do petróleo, mas o certo é que jamais o gás de xisto pode baixar o preço do petróleo, pois ele só existe porque o preço está alto.

Porém o preço não é o único problema, tem outro pequeno mistério que só ultimamente está sendo divulgado, o chamado problema da Rainha de Vermelho.

....

Segue na parte II

Referências:

[1] LAMUCCI, Sergio.  2013. Gás de xisto estimula economia dos EUA e pode derrubar preço do petróleo.  In Outra Política http://outrapolitica.wordpress.com/2013/07/01/gas-de-xisto-estimula...

[2] QUINTELA, Sérgio F.. 2013,  Gás de xisto: a extraordinária “nova” fonte de energia. INAE - Instituto Nacional de Altos Estudos http://www.forumnacional.org.br/pub/ep/EP0523.pdf

[3] MAUGERI, Leonard.  2013. The shale oil boom: A U.S. phenomenon.  President and Fellows of Harvard College,  http://belfercenter.ksg.harvard.edu/files/draft-2.pdf

[4] NORDQUIST, J.W., 1953, Mississippian stratigraphy of northern Montana, IN Parker, J.M., ed., The Little Rocky Mountains; Montana [and] southwestern Saskatchewan: Billings Geological Society Guidebook, September 10-12, 1953, no. 4, p. 68-82.

[5] PITMAN, Janet K. et al.  2001.  Diagenesis and Fracture Development in the Bakken Formation, Williston Basin: Implications for Reservoir Quality in the Middle Member. U.S. Geological Survey Professional Paper 1653, http://pubs.usgs.gov/pp/p1653/p1653.pdf

[6] http://pt.wikipedia.org/wiki/Estratigrafia

[7] http://pt.wikipedia.org/wiki/Porosidade

[8] http://pt.wikipedia.org/wiki/Permeabilidade_(geologia)

Exibições: 1956

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