Origen de los hidrocarburos
El petróleo y el gas natural se formaron hace millones de años a partir de la descomposición de plantas y diminutos organismos que al morir se precipitaron al fondo del mar. Estos restos fueron sepultados bajo gruesas capas de grava, arena y lodo, quedando expuestos a la acción de presión y temperatura a lo largo del tiempo.
Estos hidrocarburos se encuentran en regiones distribuidas por todo el globo terráqueo, llamados cuencas sedimentarias, formadas por capas o estratos dispuestos uno sobre otro, desde el más antiguo al más reciente. De las cuencas sedimentarias de Chile con posibilidad de alojamiento de hidrocarburos, solo se ha obtenido una producción comercial de estas sustancias en la cuenca de Magallanes.
El gas natural no solo se origina en las profundidades de la tierra, también puede formarse por pequeños microorganismos conocidos como metanógenos (productores de metano), que viven en áreas con bajos niveles de oxígeno, como los intestinos de los animales, incluidos los humanos, y en ambientes lacustres y marinos. La formación de metano por parte de los seres vivos recibe el nombre de metanogénesis.
Usos de los hidrocarburos
El petróleo se conoce desde la antigüedad, existiendo referencias de filtraciones hacia la superficie y también emanaciones de gas hace varios miles de años. La primera evidencia arqueológica respecto de la presencia de petróleo se ubica en Hit (Irak), a orillas del río Éufrates. Allí, hace unos 6.000 años, se extraía asfalto desde una filtración de petróleo. El asfalto era usado para darle cohesión a las piedras utilizadas en la construcción, así como impermeabilizante para cerámicas y embarcaciones. En otras oportunidades, el petróleo se manifestaba en corrientes de agua, siendo recogido y empleado en diversos usos, como ungüento para curar heridas, enfermedades de la piel o para realizar masajes a músculos adoloridos.
En la antigua Mesopotamia (hoy Irak, Siria, Kuwait y parte de Turquía), alrededor del 4.000 A.C. el betún, un alquitrán crudo, se usaba para impermeabilizar los barcos, engarzar joyas y mosaicos, y como adhesivo para asegurar mangos de armas. Los egipcios lo utilizaron para embalsamar a los muertos, para engrasar pieles y aceitar las ruedas de los carruajes. También se dice que el asfalto se usó para pegar los ladrillos de la Torre de Babel. Hace unos 2.000 años, los chinos transportaban gas con tuberías de bambú para calentar y alumbrar sus casas. Las culturas maya y azteca pintaban esculturas con petróleo, y el primer petróleo exportado desde Venezuela, en 1539, fue empleado como un tratamiento para la gota del emperador Carlos V.
Combustibles fósiles
Los combustibles fósiles constituyen importantes fuentes de energía por su alto poder calorífico. Son de origen primario, ya que se pueden obtener de manera directa, sin transformación. Uno de ellos es el carbón, una roca sedimentaria rica en carbono y cantidades variables de otros elementos como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno.
Los hidrocarburos también son combustibles fósiles. Se trata de compuestos orgánicos formados principalmente por átomos de carbono e hidrógeno. El petróleo es un hidrocarburo extraído en estado líquido de una formación geológica. El gas natural, en cambio, es un hidrocarburo que se encuentra naturalmente en estado gaseoso.
La Región de Magallanes y la Antártica Chilena es rica en combustibles fósiles. Posee abundantes reservas de carbón y es la única desde la cual se extrae petróleo y gas natural. En los últimos años, los estudios han permitido localizar yacimientos de hidrocarburos no convencionales, asegurando la continuidad de la exploración petrolera y gasífera de la región.
Depósitos de petróleo
Los mayores depósitos de petróleo y los principales productores se encuentran en el Medio Oriente, América Latina (México y Venezuela), África, Europa Oriental, Rusia, Norteamérica y el lejano oriente.
El mayor cartel petrolero es la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) de la cual forman parte Arabia Saudita, Argelia, Angola, República del Congo, Emiratos Árabes Unidos, Gabón, Guinea Ecuatorial, Irán, Irak, Kuwait, Libia, Nigeria y Venezuela. A los otros países productores se les denomina independientes, y entre los principales se encuentran el Reino Unido, Noruega, México, Rusia, y Estados Unidos. Este último es el mayor consumidor del petróleo, pero al mismo tiempo es uno de los grandes productores.
Métodos de exploración petrolera
Las reservas petrolíferas se encuentran bajo la superficie terrestre a cientos o miles de metros de profundidad. Para detectarlas, con cierto grado de certeza se efectúan diversos estudios tales como gravimetría, magnetometría, sísmica, y dado el convencimiento de la probabilidad de la existencia de una acumulación económicamente interesante, se perforan sondajes de exploración.
Sondajes: la perforación rotatoria
La perforación rotatoria es la más usada en la actualidad: el método consiste en hacer un pozo agregando barras de perforación (tubos de acero), en la medida que se avanza, las que llevan en su extremo inferior una broca, todo esto en rotación, por el impulso de motores diésel o eléctricos. El trépano está formado por elementos cortantes de diversa capacidad de corte o molienda, fabricados con acero endurecido o con incrustaciones de diamantes.
El material cortado o triturado por el trépano se extrae por circulación del lodo de perforación (mezcla de agua, sólidos y aditivos químicos). El lodo, además, ayuda salida intempestiva de los hidrocarburos, con los riesgos que conlleva.
Proceso del negocio de Enap
Una vez que se consigue el petróleo crudo, éste se traslada hasta las refinerías Aconcagua, Bío Bío y Gregorio (Región de Magallanes) para iniciar los procesos de tratamiento, que producen los distintos combustibles que Enap pone a disposición del mercado todos los días del año. Enap no se detiene. Trabaja incesantemente en la búsqueda de petróleo y gas con sus equipos de perforación, tanto en Magallanes como en Ecuador y Egipto.
Ventas de productos Enap
En este proceso intervienen distribuidores mayoristas y minoristas y se emplean todos los medios posibles para el transporte y venta: redes de oleoductos y gasoductos, barcazas, barcos, camiones y estaciones de servicio.
Glosarios de conceptos
ACEITE LUBRICANTE: Aceite derivado del petróleo, utilizado para facilitar el trabajo y proteger del desgaste las uniones mecánicas y partes movibles metálicas.
ADITIVOS: Sustancias químicas que se añaden a un producto en pequeñas proporciones para mantener y/o mejorar su calidad. Los tipos más importantes de aditivos incluyen antioxidante, anticongelante, antidesgaste (lubricidad), inhibidores de la corrosión, mejoradores del índice de la viscosidad y del cetano, e inhibidores de la espuma.
ALMACENAMIENTO: Instalación que cuenta con uno o varios depósitos (tanques) con la finalidad de acopiar los combustibles líquidos y/o gaseosos.
ALQUILACIÓN: En técnica petrolera, alquilación es la combinación química entre una isoparafina (isobutano) y una olefina (butileno) para formar hidrocarburos de mayor peso molecular (iso-octano) que destilan en el rango de la gasolina que, por su alto número de octano, sirve para preparar gasolina de aviación y gasolina automotriz de alto octanaje.
AROMÁTICOS: Familia de hidrocarburos con una estructura de anillos de benceno, con alto índice de octano en algunos casos y, generalmente, con un olor aromático distintivo y buenas propiedades solventes. Son productos muy importantes como materias primas de la industria química y de plásticos, y entre ellos destacan los BTEX (Benceno, Tolueno, Etilbenceno y Xileno).
ASFALTO: Hidrocarburo sólido, semisólido o viscoso, de color variable entre pardo y negro, que se licúa gradualmente al ser calentado y en el que los componentes predominantes son betunes. Existe en la naturaleza en forma sólida o semisólida, se obtiene al refinar combinaciones especiales de petróleo. Tiene propiedades adhesivas y aislantes, utilizado en carreteras, caminos para la circulación de vehículos y techos como impermeabilizante.
BACTERIAS ANAEROBIAS: Organismo procariota móvil o inmóvil de diferente tamaño y forma de vida según la especie y el medio, que vive en ausencia de aire.
BENCENO: Molécula cíclica, con seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno, que es base para otras moléculas que forman parte de los Aromáticos (Tolueno, Etilbenceno, Xileno y otros) y Poliaromáticos (HAP).
BOMBEO DE PETRÓLEO: Operación mecánica continua o intermitente para trasegar (traspasar) combustibles de un tanque a otro a través de la línea de oleoducto o para incrementar el flujo de un pozo.
BTU: Es una unidad de energía (British Thermal Unit). Se usa principalmente en Estados Unidos.Una BTU equivale aproximadamente a 252 calorías.
BUQUE-TANQUE: Un buque diseñado para el transporte de combustibles en compartimientos (tanques) separados entre sí, de manera que no se contaminen mutuamente.
BUQUE-TANQUE DE DOBLE CASCO: Un buque-tanque en el cual el fondo y los lados de los tanques de carga están separados del fondo y de los costados del casco por espacios de hasta 1 a 3 metros de ancho o de fondo. Estos espacios permanecen vacíos cuando el buque-tanque lleva carga, pero se llenan de agua de mar en el viaje con lastre.
BUQUE METANERO: barco de transporte marítimo de Gas Natural Licuado (GNL).
BUTANO: Un hidrocarburo que consiste de cuatro átomos de carbono y diez átomos de hidrógeno (C4H10). Normalmente se encuentra en estado gaseoso pero se licúa fácilmente a presión para transportarlo y almacenarlo; se puede utilizar en gasolinas y como combustible de calefacción y cocina doméstica.
CARTA GEOLÓGICA: Informe de una región que incluye estudios geológicos, análisis de muestras de terreno, estudios por rayos X y datos de los estratos obtenidos por perforación para identificar posibles yacimientos de petróleo.
CONVERSIÓN: Nombre genérico de los procesos que permiten modificar la estructura química de las corrientes de entrada a la planta, de manera de obtener productos con otras estructuras que sean de un mayor valor, mediante reacciones químicas que pueden ser térmicas o catalíticas, entre los que se destacan la alquilación, isomerización, cracking catalítico, hidrocracking, etc.
CRACKING O CRAQUEO: Proceso de conversión consistente en el rompimiento de moléculas grandes de hidrocarburos en otras más pequeñas con el fin de aumentar la proporción de productos ligeros y volátiles. Cuando este proceso se alcanza por la aplicación de calor únicamente, se conoce como craqueo térmico. Si se utiliza un catalizador se conoce como craqueo catalítico; si se realiza en una atmósfera de hidrógeno se conoce como un proceso de hidrocraqueo.
DEPÓSITO-PULMÓN: Terminal de distribución ubicada cerca de los grandes centros de consumo, abastecido masivamente por el medio de transporte que viene de la refinería, ya sea oleoductos de productos terminados, buques (para depósitos costeros), barcazas fluviales, vagones cisterna o camiones cisterna.
DERIVADOS: Son los productos obtenidos por tratamiento del petróleo.
DIÉSEL: Es parte de los combustibles intermedios del proceso de refinación de petróleo, que se utiliza en motores con encendido por compresión, utilizados en el transporte (buques, camiones, buses, camionetas, autos, etc.), además de generación de energía eléctrica y otros usos energéticos.
GAS NATURAL: Mezcla de hidrocarburos, generalmente gaseosos o mezclados con crudo, presente de forma natural en estructuras subterráneas. El gas natural consiste principalmente de metano (80% mínimo) y proporciones significativas de etano (7%), propano (6%) y butano (2,5%). Habrá siempre alguna cantidad de condensado y/o hidrocarburos líquidos asociados con el gas. El término también es usado para designar el gas tratado (con metano sobre 95% y bajos niveles de etano, propano y butano) que se abastece a la industria y a los usuarios comerciales y domésticos y tiene una calidad especificada.
GAS NATURAL LICUADO: Gas natural que, para facilitar su transporte, ha sido licuado mediante enfriamiento a aproximadamente -161 °C (161 grados bajo cero) a presión atmosférica.
GAS AGRIO O ÁCIDO: Gas natural que contiene cantidades significativas de ácido sulfhídrico (H 2 S). El gas agrio se trata usualmente elementos no deseables.
GAS DULCE: Gas natural que contiene cantidades muy pequeñas de ácido sulfhídrico.
GASES DE EFECTO INVERNADERO: Compuestos químicos, como el dióxido de carbono (CO2), CFCs, metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), que son expulsados a la atmósfera de forma natural o artificial, produciendo, entre otras cosas, el aumento del efecto invernadero, una de las causas del calentamiento global o cambio climático (recalentamiento del planeta).
GASES DEL PETRÓLEO: Gases que se presentan en los yacimientos junto al petróleo. Pueden estar en el yacimiento como una capa libre, también mezclados con el petróleo y presentarse como condensado, disueltos en el petróleo, en determinadas condiciones de temperatura y presión.
GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO: Producto del refino del petróleo y de la extracción desde el gas natural de los pozos, denominado GLP, que está compuesto de propano, butano, o una mezcla de los dos y puede ser total o parcialmente licuado bajo presión con objeto de facilitar su transporte y almacenamiento. Puede utilizarse en las viviendas para cocinar y calefacción, en las industrias como fuente de energía y materias primas.
GASIFICACIÓN: La producción de combustible gaseoso a partir de combustible sólido o líquido.
GASODUCTO: Tubería para el transporte de gas natural a alta presión y grandes distancias. Los gasoductos pueden ser nacionales e internacionales y suministran a una sola o varias regiones.
GASOIL / GASOLEOS: Producto intermedio procedente del proceso de refino utilizado como combustible en motores diésel, quemado en sistemas de calefacción central y materia prima para la industria química.
GASOLINA: Mezcla de hidrocarburos cuyas propiedades de octanaje y volatilidad permiten ser utilizados como combustible en motores de vehículos encendidos por chispa (proporcionada por la bujía). La gasolina que se encuentra en forma natural en el pozo petrolero se conoce como condensado.
GEOFÍSICA: Conjunto de disciplinas que aplican la Física al estudio de la Tierra.
GRAVÍMETRO: Aparato que cuantifica variaciones de la intensidad de la gravedad, basado en el efecto producido por ésta sobre una cierta masa.
HIDROCARBUROS: Cualquier compuesto o mezcla de compuestos, sólido, líquido o gas que contiene carbono e hidrogeno (p.e. petróleo crudo y gas natural). Según el número de los átomos de carbono variarán las propiedades de los hidrocarburos: A temperatura ambiente y presión atmosférica los hidrocarburos que tengan hasta 4 átomos de carbono son gaseosos (metano, etano, propano, butano). Entre 5 y 16 átomos de carbono son líquidos (pentano, ciclo hexano, metil ciclo hexano, benceno, octano, iso octano). Los hidrocarburos que posean más de 16 átomos son sólidos (donde predominan los asfaltos). Los petróleos son mezcla de estas cadenas de hidrocarburos y según la composición de las mismas se tendrán los diferentes tipos de crudos (ver petróleo). A pesar de la gran diversidad de la composición de los hidrocarburos presentes en cada petróleo crudo, la proporción de carbono e hidrógeno es casi constante: 83% a 86% de carbono y 14% a 17% de hidrógeno.
INMISIÓN: Concentración de contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, presentes en un medio receptor (agua, aire, etc) en un lugar y momento determinado.
INYECCCIÓN: Operación mecánica en la que se introduce una mezcla de arcilla, agua y ciertos productos químicos (lodos) de forma continua durante las operaciones de perforación para evacuar los materiales residuales, lubricar y enfriar el trépano, sostener las paredes de los pozos y equilibrar la presión de los fluidos contenidos en las formaciones.
ISOMERIZACIÓN: Proceso de formación de isómeros, es decir, de moléculas de igual composición química pero distinta estructura química, lo que le otorga propiedades físicas diferentes.
LICUACIÓN O LICUEFACCIÓN: Operación que consiste en transformar cualquier gas a su forma líquida mediante el aumento de presión y/o descenso de la temperatura, con el propósito de transportarlo.
LODOS: Una mezcla de arcillas, agua y productos químicos utilizada en las operaciones de perforación para lubricar y enfriar el trépano, para elevar hasta la superficie el material que va cortando el trépano, para evitar el colapso de las paredes del pozo y para mantener bajo control el flujo ascendente de crudo o gas. Es circulado en forma continua hacia abajo por la tubería de perforación y hacia arriba hasta la superficie por el espacio entre la tubería de perforación y la pared del pozo.
LUBRICANTES: Ver definición de aceites lubricantes.
MAGNETÍMETRO: Instrumento para medir la intensidad magnética.
METANO: Gas incoloro, inodoro e insípido, más ligero que el aire y muy inflamable, cuya fórmula química es CH4, componente principal del Gas Natural, al cual se le atribuye un alto poder de calentamiento global en sus emisiones fugitivas (con un efecto en 100 años 21 veces superior al del CO 2).
NAFTA: Producto ligero del refino de petróleo, cuyo punto de ebullición es inferior al del queroseno, utilizado como un componente del combustible de automóviles o materia prima de la industria petroquímica (por ejemplo, para la elaboración de etileno).
OCTANO: Índice de una escala convencional usado para identificar, por medio de valores numéricos, las propiedades antidetonantes (octanaje) de las naftas o gasolinas.
OCTANAJE: Resistencia al autoencendido antes de la chispa de la bujía, que presenta una gasolina a ser comprimida dentro de un cilindro del motor y se determina por la medición del golpeteo que produce la gasolina con respecto al golpeteo que produce una sustancia patrón, ambas sometidas dentro de un motor estándar.
OLEODUCTOS: Tubería generalmente subterránea para transportar petróleo y combustibles líquidos a cortas y largas distancias. En estas últimas se utilizan estaciones de bombeo.
PAÍSES PRODUCTORES INDEPENDIENTES: Países productores de petróleo al margen de la OPEP. Destacan Reino Unido, Noruega, México, Rusia y Estados Unidos.
PERFORACIÓN: Operación que consiste en perforar el subsuelo con la ayuda de herramientas apropiadas para buscar y extraer hidrocarburos.
PETRÓLEO BRENT: Una mezcla de crudos del Mar del Norte usada como marcador para precio internacional del crudo, de referencia en Europa.
PETRÓLEO WTI: Una mezcla de crudos del Oeste de Texas (West Texas Intermediate), que es usada como marcador para el precio internacional del crudo, de referencia en Estados Unidos.
PETROLEROS: Buques con tanques apropiados para el transporte marítimo de petróleo.
PETROQUÍMICA: Procesos técnicos y síntesis químicas que sirven para la obtención industrial de productos de todo tipo a partir del petróleo y del gas.
PLANTA DE INERTIZACIÓN: Instalación para el tratamiento de algunos residuos especiales de las refinerías.
PLÁSTICOS: Material sólido formado por la unión química de varias (“poli”) moléculas de un mismo tipo, formando polímeros de alto peso molecular, como el polietileno, polipropileno, poliestireno, poliéster, cloruro de polivinilo (PVC), etc. generalmente sintéticos que combinan agentes reforzantes, colorantes, o plastificantes, que pueden moldearse y trabajarse con buena precisión.
PLATAFORMA OFF-SHORE: Término inglés que significa costa afuera. Se refiere a las instalaciones industriales para realizar actividades de extracción petroleras que se realizan en perforaciones en el lecho marino.
PLATAFORMA ON-SHORE: Es la actividad petrolera que se realiza en perforaciones en la tierra.
POZO: Denominación dada a la abertura producida por una perforación. Los pozos, en el lenguaje administrativo, generalmente se designan por un conjunto de letras y de cifras relativas a la denominación de los lugares en los que se encuentran y al orden seguido para su realización. Existen numerosos tipos de pozos, entre ellos de exploración, de avanzada y de explotación.
POZO DE EXPLORACIÓN: Es el que se perfora en un yacimiento ya delimitado.
PROCESOS DE REFINO: Tratamientos que tienen lugar en una Refinería, que se inician desde que se recibe un cargamento de crudo y cuyo objetivo fundamental es extraer los distintos derivados que contiene el petróleo. Ver "Refino".
PROPANO: Hidrocarburo saturado formado con tres átomos de carbono y 8 átomos de hidrógeno en forma de gas en condiciones atmosféricas normales y que se licúa a presión: Fórmula química C3H8.
PROPILENO: Hidrocarburo no saturado conformado por tres carbonos y seis hidrógenos en forma de gas y que se licúa a presión: Fórmula química C3H6. Es muy importante para la industria química y de plásticos.
PROSPECCIÓN SÍSMICA: Método de prospección que hace posible una visión del subsuelo y de sus estructuras geológicas con miras a la ubicación de yacimientos. Consiste en emitir una señal en la superficie (por ejemplo, una pequeña carga explosiva o la caída de un peso) para provocar una onda de choque que se propaga a través de las capas del subsuelo, reflejándose en cada una de ellas las que se registran al retornar a la superficie. Se simula un pequeño sismo.
QUEROSENO: Mezcla de hidrocarburos proveniente de la refinación del petróleo con una volatilidad intermedia entre el diésel y la gasolina. Es utilizado como combustible en aviación a reacción (turbinas) y para calefacción mediante estufas en el hogar, además de fabricación de velas.
REFINERÍA: Complejo de instalaciones en el que el petróleo crudo se separa en fracciones ligeras y pesadas, las cuales se convierten en productos aprovechables después de procesos de conversión.
REFINO: Conjunto de procesos industriales empleados para transformar los petróleos crudos.
SISMÓGRAFO: Aparato registrador de las vibraciones del subsuelo que se emplea en la búsqueda de hidrocarburos.
SISTEMA DE MEDICIÓN DE EMISIÓN O INMISIÓN: Proceso de medición mediante distintas técnicas de los niveles de emisión o inmisión de los contaminantes de una actividad industrial.
SOLVENTES: Subproductos de la destilación que se utilizan esencialmente como disolventes. Su empleo está condicionado por su rapidez de evaporación.
TANQUES: Recipientes metálicos donde se guardan los hidrocarburos. Según el tipo de producto almacenado, será el tanque que lo encierre, habiendo cilindros para los propanos, esferas para los Butanos, tanques de techo flotante para crudos y productos ligeros como las gasolinas, o de techo fijo o con cúpula para los más pesados.
YACIMIENTO: Acumulación de crudo y/o gas en roca porosa tal como arenisca o caliza. Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (aceite, gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus distintas gravedades. El gas, siendo el más ligero, ocupa la parte superior del yacimiento, el aceite la parte intermedia y el agua la parte inferior.
YACIMIENTO ESTRATIGRÁFICO: Yacimiento en forma de cuña alargada entre dos estratos.
YACIMIENTO ANTICLINAL: Yacimiento formado en un plegamiento de las capas superiores de las rocas similar a un arco en forma de domo. Las anticlinales son excelentes para perforación, puesto que el crudo en los depósitos se eleva en forma natural al punto más alto de la estructura, en virtud de que tiene una gravedad específica menor que la del agua.
Siglas
Enap: Empresa Nacional del Petróleo.
Sipetrol: Sociedad Internacional Petrolera, filial de Enap.
GNL: Gas Natural Licuado.
MTBE: Metil Ter Butil Eter, aditivo utilizado en las gasolinas como oxigenante y aumentador del octanaje.
OCDE: Organización para Cooperación y Desarrollo Económico, con sede en París.
OPEP: Organización de Países Exportadores de Petróleo. Fundada en 1960, sus países miembros son Arabia Saudita, Argelia, Angola, República del Congo, Emiratos Árabes Unidos, Gabón, Guinea Ecuatorial, Irán, Irak, Kuwait, Libia, Nigeria y Venezuela.
Unidades de medida
BARRIL: Unidad de medida utilizada para el petróleo crudo y los productos del petróleo (1 barril = 42 galones = 159 litros).
GALÓN: Medida de volumen que se utiliza en Estados Unidos para la venta de combustibles en las Estaciones de Servicio, y que corresponde a 3,785 litros.
TPM:Toneladas de Peso Muerto, el peso del cargamento, provisiones, combustible y agua que transporta un barco cuando está totalmente cargado.
KCal: Kilo calorías.
Kt: Miles de toneladas.
M3: Metro cúbico, 1 m3 = 1.000 litros.
Mte: Millones de toneladas equivalentes.
MTm: Millones de Toneladas Métricas.
Mm3: Millones de metros cúbicos.