El petróleo es un líquido inflamable, oleoso, de origen natural que se compone principalmente de una mezcla de hidrocarburos, que varía entre un 50 y un 98%, y diversos compuestos orgánicos que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre. En algunas ocasiones se encuentra en manantiales o charcas, pero por lo general se extrae de debajo de la superficie de la Tierra mediante perforación de pozos. Llamado con anterioridad aceite de roca o aceite mineral, el petróleo sin refinar se conoce en la actualidad como petróleo crudo.
El petróleo se forma de manera muy parecida al carbón. Cuando las plantas y los animales que viven en el agua mueren, se depositan en el fondo de los océanos, estanques o pantanos. Pero mientras el carbón requiere millones de años para formarse, el petróleo se forma en tan sólo un millón de años. A medida que aumenta la presión sobre diferentes materiales, se va formando el petróleo que, poco a poco, se introduce en las aberturas de las rocas o en rocas especiales llamadas rocas productivas. Las rocas productivas son porosas, lo que permite que se llenen de petróleo. Muchas veces, el movimiento del petróleo atrapado en la tierra hace que se deposite en las capas de la roca.
El petróleo y el gas natural se encuentran en las cuencas sedimentarias que ocupan amplias extensiones de la Tierra, aproximadamente la mitad y una buena parte de la plataforma continental actualmente sumergida bajo las aguas oceánicas. En el mundo existen unas seiscientas cuencas sedimentarias, de las que se han explotado tan sólo unas cuatrocientas, y en todas ellas, el petróleo está presente en mayor o menor cantidad.
Los depósitos subterráneos que contienen petróleo, casi siempre contienen también agua salobre, sobre la que flota el petróleo. El gas natural se encuentra disuelto en el petróleo y su cantidad es variable: desde muy poca o nula cantidad en los crudos viscosos y pesados hasta cantidades considerables en los crudos ligeros. Algunas veces el gas natural está presente encima de la superficie saturada del petróleo.
Las principales máquinas que se usan actualmente para encontrar el petróleo son el gravímetro, el magnetófono y el sismógrafo. El primero utiliza el principio de que la tracción gravitatoria de las rocas que contienen petróleo es distinta de las que no lo contienen. El magnetómetro, por su parte, mide las diferencias de la tracción magnética de la Tierra para encontrar las rocas petrolíferas. Esta máquina permite a los geofísicos localizar las capas de las rocas que pueden contener petróleo. La sismografía usa ondas sonoras para identificar distintas capas y yacimientos bajo la superficie de la Tierra.
Una vez se reconoce la existencia de petróleo, las compañías petrolíferas contratan el suelo y se prepara el lugar de perforación. Se deben construir carreteras, nivelar terrenos y limpiarlos, reforzar muchos espacios y terrenos y preparar el suministro de energía y de agua. Tras todo esto, se construye la plataforma de perforación en donde se montan los aparatos elevadores, llamados torres, y se continúa con los tubos de perforación, los tanques y las bombas.
El sondeo se puede realizar de tres formas: sondeo por percusión, rotatorio o direccional. Antiguamente se usaba el sondeo por percusión, en el que la broca contenía una herramienta como un cincel que subía y bajaba para horadar y deshacer el suelo y la roca. A continuación, se vertía agua dulce en el pozo para aflojar el suelo. Sin embargo, este procedimiento era muy lento, por lo que se pasó a la perforación rotatoria, en la que se usa un taladro similar al que utilizan los carpinteros para la madera. Cuando la broca baja, rompe la roca en fragmentos. Al bombearse agua por el conducto descendente, suben los sedimentos hasta la superficie arrastrando estos fragmentos.
La perforación direccional implica la abertura de un ángulo del árbol de transmisión. Los taladros especiales, llamados turbotaladros y taladros eléctricos, giran y se articulan variando la dirección del taladro en bisel. Este método se usa cuando no se puede perforar directamente en la vertical del pozo.
En los últimos años se han construido torres de perforación marítima fueracosta, más caras y más peligrosas que las torres de tierra. Entre éstas se incluyen plataformas autoelevables, buques de perforación, torres semisumergibles y plataformas fijas. Se han desarrollado otros métodos de extracción a nivel de laboratorio, como por ejemplo la producción terciaria, con la finalidad de aumentar la tasa de recuperación del petróleo contenido en un campo petrolífero. A medida que las grandes bolsas de petróleo de elevada calidad, y fácilmente accesibles, se van agotando, empieza a extraerse petróleo de depósitos de menor calidad o más difícil acceso.
Normalmente en el mismo campo petrolífero se separa el petróleo crudo del agua y del gas natural que lo acompañan. Posteriormente, el crudo es transportado mediante oleoductos o grandes barcos petroleros hasta las refinerías, situadas como regla general, en los países importadores de petróleo. La función de las refinerías consiste en destilar el petróleo crudo en las formas que sean más apropiadas para los diferentes usos finales. El refinado del crudo es un proceso relativamente complicado debido a la naturaleza extremadamente variable y diferenciada de los crudos, que son una compleja mezcla de distintos compuestos. En realidad, no existen dos crudos, incluso aunque procedan de bolsas cercanas, que tengan la misma naturaleza química.
El petróleo se separa por destilación en las siguientes fracciones:
- gasolina directa, con punto de ebullición de hasta 200ºC.
- destilado medio, con punto de ebullición entre 185ºC y 345ºC, del que se obtienen kerosena, aceites combustibles y combustibles Diesel, para propulsión a chorro, para cohetes y turbinas de gas.
- aceite de alumbrado, gasóleo, con ebullición a una temperatura entre 345ºC y 540ºC, del que se obtienen ceras, aceites lubricantes y carga para producir gasolina por desintegración catalítica o craqueo.
- aceite residual, que puede ser asfáltico.
Las propiedades físicas y la composición química del petróleo varían mucho según su procedencia. Tal como viene de la Tierra, varía en ocasiones desde un líquido casi incoloro, compuesto principalmente por gasolina, hasta un material negro, espeso, alquitranoso, con alto contenido asfáltico. La mayor parte de los crudos son negros, otros son de color ámbar, rojo o castaño bajo la luz transmitida, y presentan una fluorescencia verdosa bajo luz reflejada.
Los tipos de hidrocarburos que se encuentran en el petróleo son parafinas, alcanos, cicloparafinas, naftenos o cicloalcanos, y aromáticos. Por lo general, las olefinas, alquenos, y otros hidrocarburos no saturados están ausentes.
El número de átomos de carbono en hidrocarburos de una determinada gama de punto de ebullición dependen del tipo de hidrocarburo. Por lo general, la gasolina comprende hidrocarburos que tienen de 4 a 12 átomos de carbono; la kerosina, de 10 a 14; los destilados medios, de 12 a 20 y los aceites de alumbrado o gasóleos, de 20 a 36.
Se estima que existen en el mundo 143.000 millones de toneladas equivalentes de petróleo (tep) en reservas que podrían ser explotadas bajo las condiciones técnicas y económicas actuales y, sin embargo, no parece que la demanda petrolífera tenga intención de disminuir.
A pesar de las previsiones pesimistas, parece que el crudo durará todavía algunos años más. En 1972, los expertos auguraron el agotamiento del petróleo en 20 años e incluso se aseguró que a finales de los 80 no existiría más oro negro. Pero en ambos casos las previsiones no se han cumplido. Los avances tecnológicos permiten a las petroleras extraer crudo a profundidades de hasta 1.000 metros, hecho que asegura décadas de aparente tranquilidad.
Redacción Ambientum
