PET 011 -Rochas armazenadoras

As rochas armazenadoras, conhecidas também como rochas reservatoriais, são rochas porosas localizadas em armadilhas  geológicas ou trapas. Para armazenar o petróleo devem existir camadas vizinhas de rochas impermeáveis.

A maioria do petróleo é encontrado em dois tipos de rochas: os arenitos e os carbonatos.

Arenitos

Os arenitos são basicamente areia consolidada, isto é, com os grãos cimentados. Eles são resultados do soterramento de antigos areais. Então eles podem ser:

• Arenito de dunas (Mar do Norte)
• Arenito de praias (Lago Maracaibo)
• Arenito de Recife e Atóis (Canadá)
• Arenito de meandros (Oklahoma)
• Arenitos de deltas (Golfo do México)

Não há muito o que falar sobre os arenitos. O que era um areal em priscas eras se consolidou e foi soterrado. Os arenitos de dunas, por exemplo, provem das dunas encontradas em desertos e regiões litorâneas. São formadas pela ação do vento e, por isso, possuem uma distribuição granulométrica peculiar. Os arenitos de praias são formados pela ação das marés. São estreitos e tem a forma de uma lingua ascendente. Os arenitos de meandros tem a forma de lua crescente já que a areia é depositada nas curvas do rio.

Carbonatos

As rochas calcárias resultam geralmente, mas não exclusivamente, do carbonato de cálcio secretado por seres vivos. As rochas armazenadoras calcárias podem ser:

• Calcários recifal (Canadá)
• Cré ou greda (Dover, Inglaterra)
• Calcários oolíticos (Oriente médio)
• Dolomitas (Michigan)

A camadas de calcário resultante do soterramento de recifes e atóis respondem, pela maior parte da produção canadense de petróleo.

Cré ou greda é um calcário branco, muito macio e poroso composto essencialmente por cabonato de calcio usado na fabricação de giz. O cré forma-se ao longo de milhões de anos pela sedimentação no fundo marinho organismos microscópios chamados foraminíferos. Após a sua morte e por sedimentação estas conchas e carapaças formam leitos espessos no fundo marinho, constituindo mais tarde a cré ou greda.

Oólito significa ôvo de pedra e é a designação dada a grãos arredondados do tamanho de areia (0,25 a 2,00 mm) formados por precipitação de carbonato de cálcio em águas agitadas sobre fragmentos de quartzo ou conchas. Esta precipitação dá origem semelhantes esférulas semelhante a ovas de peixe.

As dolomitas se formam a partir cálcário por substituição de um dos átomos de cálcio pelo magnésio em aguas tépidas ricas em magnésio.

Material perigoso

PET 010 - Armadilhas geológicas

O petroleo formado na rocha formadora migra migra seguinto o movimento geral das águas subterrâneas até encontrar uma formção geológica capaz de reter e armazenar o petróleo até ser descoberto e explorado pelo homem. Esta formação consiste num arranjo de camadas permeáveis e impermeáveis conhecido como armadilha geológica. Em inglês o nome é “petroleum traps”, e deu origem a forma aportuguesada “trapa”.

As trapas podem ser classsificadas em:

1. Estruturais – quando resulta da deformação da camada por forças tectônicas compressivas como as anticlinais ou cisalhantes como as falhas.

1. Estratigraficas – quando é o resultado de uma mudança na  permeabilidade da camada armazenadora capaz de reter e armazenar o petróleo ou quando outra camada interrompe a movimentação do petróleo e
2. Combinadas – quando as duas coisas acontecem.

A maioria dos petróleos são encontrados em anticlinais e falhas. A anticlinal resulta de forças tectônicas compressiva que ondulam a camada. As ondulações com a concavidade para cima são as anticlinais e e as ondulações com a concavidade para baixo são as sinclinais. As falhas decorrem de forças tectônicas cisalhantes que partem a camada armazenadora.

Adsorção

A adsorção é um fenômeno que ocorre em interfaces do tipo fluido-sólido e que consiste na retenção de moléculas do fluido na superfície sólida. Se o fluido for multicomponente, alguns dos componentes podem ser adsorvido mais intensamente do que outros tornando o fenômeno interessante para separação e purificação.

Para entender a adsorção considere uma superfície sólida plana perfeitamente lisa ao tato. A superfície de um espelho é um bom exemplo. Apesar de lisa, a superfície, quando vista ao microscópio, apresenta-se completamente rugosa com colinas e desfiladeiros se distribuindo em toda a superfície. Estas irregularidades microscópicas são pontos de desequilíbrio das forças intermoleculares conhecidas como forças de van der Waals. Estas forças decorrem da polarização das moléculas e, por esta razão, são capazes de reter moléculas na superfície sólida. Este tipo de adsorção é conhecido como adsorção física. Por outros lado, esta irregularidades podem provocar o surgimento falhas no reticulo cristalino do sólido dando origem a ligações químicas livres onde moléculas presentes no fluido podem se ligar químicamente. Esta ligação pode ser covalente, dativa ou iônica. Estes pontos são conhecidos como sítios ativos. Este tipo de adsorção é conhecido como adsorção química. A adsorção química é responsável pelo efeito catalítico sobre algumas reações.

O sólido capaz de adsorver é conhecido como adsorvente e o componente do fluido capaz de ser adsorvido é o adsorbato.

Johannes Diderik van der Walls nasceu em Leide em 23 de novembro de 1837 e morreu em Amsterdam e 8 de março de 1923

 

Existem diferenças entre estes tipos de adsorção.

1. A adsorção física é inespecifica e toda molécula é adsorvida desde que esteja abaixo de sua temperatura crítica. A adsorção química é altamente específica e nem todas as superfícies sólidas possuem sítios ativos capazes de adsorver químicamente e nem todas as moléculas presentes no fluido podem ser adsorvidas químicamente, somente aquela capazes de se ligar ao sítio ativo. A adsorção química pode acorrer acima da temperatura crítica
2. No que se refere ao calor de adsorção, a adsorção física é da ordem do calor de condensação/vaporização situando em geral abaixo de 10 kcal/mol. Já a adsorção química o calor de adsorção é da ordem do calor de reação, portanto, acima de 20 kcal/mol.
3. Outra diferença óbvia é que a adsorção física ocorre em toda a superfície sendo, por isso não localizada. Já a adsorção química só pode ocorrer nos sítios ativos, sendo, por isso dita localizada.
4. Na adsorção física a natureza química do adsorbato não se altera, ele simplesmente é retido na interface. A adsorção química altera a natureza química do adsorbato que pode se fragmentar no processo.