Upload
rodrigo-thiago-passos-silva
View
1.345
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Trabalho sobre petróleos ultra-pesados (não convencionais) no mundo, no Brasil e na faixa do Orinoco. Contato: [email protected]
Citation preview
Petróleos Ultra-Pesados Rodrigo Thiago Passos Silva
Yuri de Lima Barbosa
Universidade Federal do ABC Fontes Não Renováveis de Energia
25 de fevereiro de 2013
Introdução
• Petróleo – Fonte de Energia
• Importância geopolítica
• Alta demanda
Fonte de Energia Percentual em 2008
Carvão 27%
Petróleo 33%
Gás Natural 21,1%
Nuclear 5,8%
Hídrica 2,2%
Biomassa e lixo 9,2%
Outras renováveis 0,72%
Fontes Primárias de Energia e sua demanda mundial percentual
Introdução
• Pico de Hubbert
• Pico entre 2020 e 2030
• Aumento da produção de petróleo em 1,33% de 2010 para 2011
Curva de Hubbert
Petróleos não convencionais • Petróleo
• Oleoso e inflamável
• Mistura de hidrocarbonetos no estado líquido
• Petróleo não convencional
• Produção requer tecnologias significativamente diferentes das utilizadas nos principais reservatórios
• Todos os óleos cujo grau API é menor que 20
• Para o World Energy Outlook (IAE)
• Betume e petróleo ultra-pesado em areias betuminosas canadenses
• Petróleo ultra-pesado na faixa do Orinoco
• Petróleo contido em xisto
• Petróleo obtido a partir do carvão e do gás natural
Importância do estudo dos não convencionais • Qualidade do petróleo convencional tem se deteriorado
Evolução da qualidade das cargas processadas nas refinarias americanas
Importância do estudo dos não convencionais • Reduz dependência do petróleo do Oriente Médio
Região Produção (Mil
Barris Diários) %
Reservas Provadas
(Bilhões de barris) %
América do
Norte 6499,1 9,1 % 69,3 5,6 %
América Central
e do Sul 9796,1 13,7 % 111,2 9,0 %
Europa e Eurásia 16317 22,8 % 143,7 11,6 %
Oriente Médio 22495 31,5 % 755,3 61,0 %
África 9065,7 12,7 % 117,5 9,5 %
Ásia-Pacífico 7309,2 10,2 % 40,8 3,3 %
Total 71482 100 % 1237,8 100 %
Distribuição geográfica das reservas provadas e da produção de petróleo em 2007
Petróleos não convencionais no mundo
Distribuição dos recursos petrolíferos mundiais
Petróleos não convencionais no mundo
Projeção da produção de petróleo mundial
Petróleos ultra-pesados
Caracterização
• Em geral, são petróleos cujo grau API é menor que 10.
Grau API
Óleo leve Óleo médio Óleo pesado Óleo ultra-
pesado
Alberta
Government/Canadá ≥ 34 25-34 10-25 ≤ 10
U.S. Department of
Energy ≥ 35,1 25-35,1 10-25 ≤ 10
OPEP ≥ 32 26-32 10,5-26 ≤ 10,5
Petrobras Offshore ≥ 32 19-32 14-19 ≤ 14
Petrobras Onshore ≥ 32 18-32 13-18 ≤ 13
ANP/Brasil ≥ 31,1 22,3-31,1 12-22,3 ≤ 12
Classificação do Petróleo por Grau API
Caracterização
• Pela composição do petróleo pode-se classifica-lo como [5]:
• classe paranífica (75% ou mais de parafinas);
• classe parafínico-naftênica (50-70% parafinas, >20% de naftênicos);
• classe naftênica (>70% de naftênicos);
• classe aromática intermediária (>50% de hidrocarbonetos e aromáticos);
• classe aromático-naftênica (>35% de naftênicos);
• classe aromático-asfáltica (>35% de asfaltenos e resinas).
• Processo de biodegradação avançado
• Óleos pesados e viscosos
• Elevado teor de enxofre: 1% a 9% (Bacia de Campos: < 1%)
Caracterização
Petróleo
pesado
Petróleo ultra-
pesado Betume
Densidade
(°API) 10-20 < 10 < 10
Viscosidade
(cp) 100-10000 100 -10000 > 10.000
Enxofre (%
peso) < 0,5 0,5-3,0 >3,0
Algumas características de petróleos pesados, ultra-pesados e betumes
Areias Betuminosas do Canadá
• Betume
• Em Alberta
• Reservas: 1,7 trilhão de barris
• 173 bilhões de barris recuperáveis
Localização dos depósitos de areias betuminosas no Canadá
Petróleo Venezuelano
• Nação com maior reserva de petróleo do mundo
• 296,5 bilhões de barris (18% do total)
• Produção relativamente pequena: 2,72 milhões b/d
• Brasil: 2,193 milhões b/d
Projeção de produção de petróleo por tipo na Venezuela
Petróleo Venezuelano - Localização
• Localização: faixa do Orinoco
• 2º maior depósito de ultra-pesado
• 500 a 1000 metros de profundidade
• Taxa de recuperação: 5% (vertical) e 10-15% (multilateral)
Localização da faixa do Orinoco
Petróleo Venezuelano - Reservas
• U.S. Geological Survay (USGS): 500 bilhões de barris recuperáveis
• PDVSA: 133 bilhões de barris recuperáveis
• Oil & Gas Journal: 60 bilhões de barris recuperáveis
• Pode ser estratégico. Areias betuminosas tem problema ambiental.
• Início da exploração no Orinoco em 2000:
• Inicialmente: 700 mil b/d (exploração multilateral e injeção de vapor)
• 2009: 400 mil b/d
• Até 2017: 2,3 milhões b/p
Petróleo Venezuelano - Projetos
Nome do Projeto Parceiros
Estrangeiros Status
Capacidade
(mil
barris/dia)
Início da
operação
PetroAnzoategui
(PetroZuata)
Nenhum (100%
PDVSA) Produzindo 120 -
Petrocedeno
(Zuata)
Total (30%)/ Statoil
(10%) Produzindo 200 -
Petropiar (Hamaca) Chevron (30%) Produzindo 190 -
Petromonagas
(Cierro Negro) BP (17%) Produzindo 110 -
Sinovensa CNPC Produzindo 80 -
Total produzido 700
Projetos de petróleo ultra-pesado na faixa do Orinoco, Venezuela
Petróleo Venezuelano - Projetos
Junin 2 Petrovietnam Anunciado 200 2012
Junin 5 ENI Anunciado 240 2013
Carabobo 1 Repsol /India/
Petronas Anunciado 480 2015
Carabobo 3
Chevron / Inpex /
Mitsubishi /
Suelopetrol
Anunciado 400 2015
Junin 4 CNPC Anunciado 400 2017
Junin 6
(Petromiranda) Russian companies Anunciado 450 2017
Junin 10 Total / Statoil Em
negociação 200 -
Total proposto 2370
Total produzido + proposto 3070
Projetos de petróleo ultra-pesado na faixa do Orinoco, Venezuela
Petróleo Venezuelano - Custo
Custo de Produção do Petróleo: A disponibilidade de recursos em função do preço
Petróleo ultra-pesado em outras localizações • EUA – Região de Utah – há reservas semelhantes as do Canadá
• Congo e Madagascar também possuem
• Rússia: 350 bilhões de barris recuperáveis
• Cazaquistão: 200 bilhões de barris recuperáveis
Distribuição dos petróleos ultra-pesados no mundo (desconsidera areias betuminosas).
Petróleo ultra-pesado no Brasil
• Exploração de ultra-pesado em 2008
• Reservatório de Siri, Campo de Bandejo, Bacia de Campos, RJ
• Óleo de 12,8°API
• 95 metros de profundidade e 80 km da costa
• Conhecido desde 1975
• Poço com 2 km de trecho horizontal
• Uso de bomba de alta potência
• Outros Campos de ultra-pesados
• Marlim Leste
• Albacora Leste
• Papa-Terra
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• desenvolvimento de forma acelerada
• tecnologias de recuperação terciária
• tecnologias para aumento do grau de API do petróleo produzido
• recuperação máxima por volta de 15%
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• Métodos de recuperação terciária:
• Injeção de vapor
• Adição de hidrocarbonetos leves
• Emulsificação
• Escoamento anular
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• Injeção de vapor
• fornecimento de calor diminui a viscosidade
• força motriz é a pressão natural do reservatório
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• Adição de hidrocarbonetos leves
• hidrocarbonetos de menor viscosidade e densidade
• Essa técnica está caindo em desuso pelo seu alto custo
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• Emulsificação
• Emulsões de água em óleo
• Emulsões de óleo em água (1 a 4% de emulsificadores)
• surfactantes iônicos
• surfactantes não iônicos
• surfactantes com cáustica
• tratamento térmico
• desemulsionantes
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados • Escoamento anular
• Injeção de água juntamente com o óleo na tubulação
• Substituição de água por uma solução de tensoativos
• Formação de um filme molecular
• maior lubrificação das paredes da tubulação pela água
• agente antioxidante
• Pode ser usado tanto na
configuração anular como
na forma emulsionada
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados • Os reservatórios são tipicamente estreitos e pouco
consolidados
• Presença de muita areia
• Presença de água
• elevação artifical em poços altamente desviados
• tratamento do petróleo no espaço confinado de uma plataforma ou navio
• transporte do petróleo por tubulações através do meio ambiente frio do oceano
• sistemas de início e restauração após de uma parada
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados • Elevação artificial:
• número de poços • diâmetro do revestimento • produção de areia • razão gás-líquido • Vazão • profundidade do reservatório • viscosidade dos fluidos • mecanismo de produção do reservatório • disponibilidade de energia • acesso aos poços • distância dos poços às plataformas de produção • equipamento disponível • pessoal treinado • Investimento • custo operacional • segurança
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados
• Offshore
• Gás Lift
• confiabilidade e flexibilidade
• óleos pesados e ultra-pesados tem baixa relação gás-óleo
• Bombeio Centrífugo Submerso
• resistência à abrasão de areia
• resistência a altas temperaturas
• cavitação
Extração e Produção de Petróleos Ultra-Pesados • Onshore
• Bombeio Mecânico com Haste
• método mais tradicional
• baixo custo de investimento e operacional
• baixa eficiência
• problemas com a presença de areia
• altas tensão nas hastes
• Bomba de Cavidades Progressivas
• fluidos viscoso
• grande concentração de areia
• baixo custo de investimento e operação
Refino de Petróleos Ultra-Pesados
• O refino do petróleo envolve principalmente a separação das moléculas por seus pontos de ebulição, obtendo-se os produtos por destilação e processos
Refino de Petróleos Ultra-Pesados
• Presença de impurezas:
• Sedimentos
• Água
• Sais
• Ácidos naftênicos
• Enxofre
Refino de Petróleos Ultra-Pesados
Refino de Petróleos Ultra-Pesados • Problemas:
• corrosão de equipamentos, tanques e oleodutos
• bloqueio de unidades trocadoras de calor
• efeitos adversos na qualidade do produto final
• Aproveitamento dos resíduos
• contaminação dos catalisadores da refinaria
• Menor rendimento de produtos nobres
• Aumento do custo operacional do refino
Refino de Petróleos Ultra-Pesados • Refinarias:
• Mais complexas
• Processar óleos pesados e gerar produtos leves e médios
• Reduzir o teor de enxofre dos derivados
• Estabilizar os derivados leves e médios produzidos
• No Brasil:
• Importação de óleo leve
Considerações finais
• Entre os petróleos não convencionais, o ultra-pesado é que apresenta maior potencial de exploração.
• São necessários mais estudos para reduzir os custos de produção.