O petróleo é um líquido natural, inflamável, oleoso, de cheiro característico e com densidade menor que a da água. O gás natural, por sua vez, é inodoro e incolor, não é tóxico, mais leve que o ar e pode ser encontrado associado ou não ao petróleo.
O petróleo é um líquido natural, inflamável, oleoso, de cheiro característico e com densidade menor que a da água. O gás natural, por sua vez, é inodoro e incolor, não é tóxico, mais leve que o ar e pode ser encontrado associado ou não ao petróleo.
O petróleo e o gás natural são fontes energéticas constituídas por vários compostos orgánicos, principalmente, por hidrocarbonetos.
Para que esse mix de carbono e hidrogênio se transforme em petróleo e/ou gás natural é preciso a acumulação de ambos os elementos em rochas sedimentares.
Nesse processo geológico, que leva milhões de anos, formam-se as jazidas de óleo e gás. A prospecção em quantidade e localidade por essas acumulações de hidrocarbonetos é o primeiro passo na indústria do óleo e gás. Concluída a fase de exploração, com uma quantidade economicamente viável de extração desses recursos, inicia-se a fase subsequente de produção.
Na indústria de petróleo e gás, uma das variáveis importantes é a natureza e densidade do hidrocarboneto, um dos aspectos mais importantes para determinar seu valor. Isso ocorre especialmente para o petróleo, pois o seu aproveitamento na conversão para derivados mais valiosos aumenta conforme a densidade do óleo original e dos métodos utilizados nas refinarias.
Fonte: Blog Universo Fóssil
Dependendo da densidade inicial do óleo cru, se ele é leve ou pesado (Figura 1), as frações de cada tipo de derivado serão produzidas em maior ou menor quantidade, sendo que o óleo pesado produz mais derivados de alto ponto de ebulição como asfalto e óleo combustível enquanto o óleo leve produz mais querosene e gasolina, por exemplo. No mercado global, os derivados mais leves são mais valiosos que os pesados. Os produtos mais valiosos, derivados mais leves, passam por outros processos como o craqueamento e alquilação catalítica, que transformam frações mais pesadas em frações mais leves. Na figura 1 ao lado ilustramos as classificações sobre a qualidade e densidade do petróleo bruto.
De acordo com o Instituto de Petróleo Americano (American Petroleum Institute -API), o padrão de densidade mais aceito mundialmente desde a década de 1920, o petróleo é classificado conforme sua densidade relativa à densidade da água, com a seguinte fórmula: °API=(141,5 + densidade da amostra) - 131,5
Esta fórmula nos dá o grau API, ou °API, do óleo cru testado:
ou de base Parafínica: Possui °API maior que 31.
ou de base Naftênica: Possui °API entre 22 e 31.
ou de base Aromática: Possui °API menor que 22.
Se o grau API for maior que 10, o petróleo flutua na água, se for menor que 10, o petróleo é mais denso que a água e afunda. Um óleo cru com grau API menor que 10 é conhecido como extra-pesado, betume ou mesmo asfalto.
Já o gás natural pode ser categorizado como associado ou não associado. O gás associado é aquele que se encontra dissolvido junto ao petróleo ou sob a forma de uma camada de gás. Quando associado o gás pode ser utilizado para otimizar a recuperação de petróleo através de um processo chamado de reinjeção.
O gás natural produzido no Brasil é predominantemente de origem associada ao petróleo.
O gás associado produzido no mar é, geralmente, tratado e comprimido em Unidades Flutuantes de Armazenamento e Transferência (FPSOs, em inglês) e, posteriormente, transferido através dos risers de exportação das FPSOs para gasodutos submarinos, que se conectam a uma das linhas troncais de gás.
Já no caso de recursos não associados vem desacompanhado do petróleo, da água do reservatório e de outras impurezas, sendo sua concentração predominante na camada rochosa, permitindo a produção basicamente de gás natural.
No caso do gás produzido em terra, a estrutura de transporte compreende um longo gasoduto subterráneo, composto de estações de compreensão para permitir o seguro escoamento, estações de medição e os pontos de entrega para as distribuidoras locais.
A região geográfica das reservas também é importante, pois recebe classificações e processos produtivos diferentes. A produção de petróleo e gás pode ocorrer em terra (onshore) ou no mar (offshore). A Figura 2 demonstra os principais elementos utilizados nos dois tipos de produção de petróleo. Para a produção onshore é usado um processo de elevação artificial, através do bombeio mecânico com uma vareta de sucção, usando uma unidade de produção apelidada no Brasil de cavalo-de-pau ou cabeça-de-cavalo. Na produção offshore, plataformas em alto mar são fixadas, ou com tubos de aço de construção naval ou ancoradas com cabos de aço. Equipamentos submarinos, ou subsea, são utilizados para trazer o petróleo dos poços no solo marítimo, que são perfurados até alcançar os reservatórios em até alguns quilômetros de profundidade, até as plataformas.
Os poços de petróleo offshore são os mais produtivos, com grandes quantidades de petróleo abaixo do solo marinho. Após a extração do petróleo, ele é armazenado na unidade de produção e então transportado em larga escala. Isto é feito através de oleodutos, que são tubos submarinos que transportam o óleo cru produzido, interligando as plataformas com terminais e estes entre si e as refinarias. Grandes navios-tanques, conhecidos como petroleiros, também, realizam esse transporte.
A menor produtividade por poço em terra comparado ao mar não inviabiliza a produção, pelo contrário, tendo em vista os custos menores e da fácil extração se comparado ao mar o que facilita a participação de pequenas e médias empresas no setor. De fato devido à menor profundidade onde o óleo está localizado, o custo de capital e a complexidade para iniciar a operação é muito menor.
Apesar de mais produtivos, os poços maritimos são muito mais caros de serem perfurados e desenvolvidos, exigindo uma logística avançada e tecnologia de ponta que não é o caso da perfuração de poços terrestres.
A desvantagem dos poços onshore é justamente a menor produtividade se comparada aos poços offshore.
Existe, ainda, a diferenciação entre a produção e a reserva. Um país pode possuir uma grande reserva de petróleo, por exemplo, mas não possuir a capacidade tecnológica para a extração ou a viabilidade econômica dos poços, não sendo, dessa forma, um grande produtor. Caso como o da Venezuela que, em 2020, possuía a maior reserva de petróleo do mundo, com um total 17,5% das reservas mundiais, mas só produziu 0,6% do total mundial.
A quantidade das reservas provadas de petróleo é um útil instrumento para entendermos a importância de certas regiões e países na política internacional (Gráfico 1). Com o objetivo de conduzir as políticas de preço no mercado de petróleo, os principais países exportadores criaram a OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo). A Organização, que engloba 13 países, é detentora de cerca de 70% da reserva mundial.
As principais reservas de petróleo do mundo encontram-se no Oriente Médio, que detém cerca de 48% das reservas mundiais comprovadas. Os países que possuem as maiores reservas de petróleo são Venezuela, Arábia Saudita e Canadá, representando 17,5%, 17,2% e 9,7% da reserva total de 2020, respectivamente.
O Brasil ocupa a 15ª posição no ranking das reservas mundiais de petróleo, com o equivalente a 11,9 bilhões de barris, em 2020. No país, grande parte das reservas de petróleo e gás são offshore, totalizando cerca de 97% da produção de petróleo e 81% da produção de gás.
Fonte : BP Statistical
Revew
Nota: * CEI = COMUNIDADE DOS ESTADOS INDEPENDENTES
As principais reservas de gás natural se encontram no Oriente Médio e na Comunidade de Estados Independentes (CEI) com, respectivamente, 40,3% e 30,1% das reservas mundiais. O país detentor da maior reserva de gás natural no mundo é a Rússia, seguida do Iră. O Brasil possui a 30ª maior reserva de gás natural no ranking global.
Fonte: BP Statistical Revew
Nota: * CEI = COMUNIDADE DOS ESTADOS INDEPENDENTES
A produção de petróleo não está atrelada ao tamanho da reserva dos países, mas sim à sua capacidade tecnológica de exploração e, principalmente, da viabilidade económica dessa reserva. Por isso, os campos de petróleo onshore, por serem mais baratos e por requererem menos desenvolvimento tecnológico para exploração, representam 71% da produção mundial, segundo o American Geosciences Institute. As regiões com maior produção petrolifera são o Oriente Médio e a América do Norte, com, respectivamente, 31,3% e 26,6% da produção global-segundo dados de 2020 do BP Statistical Review. O maior produtor de petróleo mundial são os EUA, seguidos pela Arábia Saudita.
O Brasil ocupa a 9ª posição no ranking mundial.
O gás natural também desempenha importante papel na produção energética. Países produtores também se utilizam dessa capacidade para aumentar sua influência em seus arredores estratégicos e para ganhar beneficios geopoliticos, como é o caso da Rússia, que controla cerca de 40% do suprimento de gás para a Europa. Além disso, o gás é uma fonte de energia com baixa emissão de carbono, tornando-o uma alternativa mais limpa entre os combustíveis fósseis.
Os maiores produtores de gás natural são aqueles com maior demanda energética ou que suas economias dependem da exportação dessa commodity. Dentro da primeira categoria se encontram os EUA, com 23,7% da produção mundial. Logo em seguida, e enquadrada na segunda categoria acima, está a Rússia com cerca de 16,6%. O Brasil ocupa a 28º posição no ranking dos produtores mundiais, com a produção de 23,9 bilhões de m³, em 2020.
Os principais consumidores de petróleo são os EUA, com cerca de 19% do consumo total de petróleo mundial, seguidos pela China, com 16%, segundo o relatório para 2020 da BP Statistical Review. Outros players também possuem destaque, como o Japão (3,7%), a Índia (5,3%) e a Rússia (3,7%).
O consumo de petróleo brasileiro é o maior da América Latina, atingindo a marca de 2.323 mil b/d, totalizando 2,6% do consumo mundial. Apesar de ser autossuficiente na produção de petróleo, a capacidade brasileira de refino é menor do que a demanda nacional por derivados. Logo, o país é dependente das importações desses produtos para suprir a demanda interna.
Sobre o consumo de gás, vale lembrar que sua demanda varia ao longo do ano, ou seja, é sazonal. No hemisfério Norte, por exemplo, a necessidade de gás aumenta no inverno para aquecimento. Assim como os de petróleo, os principais consumidores de gás são aqueles países com grande demanda de energia para angariar seu crescimento econômico. Os maiores consumidores do mundo são os EUA, com cerca de 21,8% do consumo mundial, seguidos pela Rússia, com 10,8%.
Em 2020, o Brasil produziu cerca de 23 bilhões de m³ de gás natural, ocupando a 28ª posição no ranking de produtores mundiais.
Na indústria de petróleo e gás, as duas fases iniciais, de exploração e produção, fazem parte do segmento chamado de upstream. As fases seguintes são o midstream e o downstream. O midstream compreende o transporte e a armazenagem, enquanto o downstream abrange o processamento do gás/refino de petróleo, distribuição e revenda dos derivados do petróleo e do gás natural.
O refino é a atividade mais complexa e determinante na escolha da finalidade, consistindo em um conjunto de processos que visam à transformação do óleo cru em derivados de valor comercial. Nas refinarias, o petróleo é aquecido e enviado à torre de destilação atmosférica, também conhecida como destilação fracionada, onde são separados os derivados conforme seus pontos de ebulição, com as frações mais pesadas destiladas na parte inferior e as mais leves na parte superior. O processo é representado na Figura abaixo.
Fonte: Elaboração CBIE
A prática do refino aplica no petróleo bruto processos termoquimicos e a destilação fracionada para gerar as diversas opções de derivados possívels. Conforme descrito, a densidade do petróleo é importante para se entender qual é a viabilidade em produzir determinado subproduto. Os derivados resultantes do refino de petróleo são: Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), gasolina, óleo diesel, óleo lubrificante, óleo combustível, Querosene de aviação (QAV), nafta, parafina e betume.
O gás natural, por outro lado, é refinado nas chamadas Unidades de Processamento de Gás Natural (UPGN). Nessa instalação, se realiza a separação das frações pesadas (propano e mais pesados) das composições mais leves, como o metano e etano. No processamento, o gás natural úmido (gás rico) é transformado em: i) o gás seco, que contém principalmente metano e etano; II) o Líquido de Gás Natural (LGN), que contém propano e butano, que formam o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP); e iii) a gasolina natural (CS+).
Há também o Gás Natural Liquefeito (GNL), o gás natural no estado líquido. Com o objetivo de simplificar e garantir mais segurança no armazenamento e transporte, a conversão do gás natural em GNL ocorre quando pretende-se escoá-lo por longos trajetos. Para liquefazê-lo é preciso aplicar um processo criogênico no qual o gás é resfriado à temperatura de -160°C. Com isso, consegue reduzir o seu volume em cerca de 600 vezes. O processo de regaseificação, que faz o gás retornar ao estado gasoso, ocorre especificamente em terminais de regaseificação.