El Origen de Aceite
Por Jonathan Sowers
Senior Diagnostician

La mayoría de los lectores de estos artículos conviven a diario con lubricantes y lubricación, y todos nosotros utilizamos productos de petróleo y gas en nuestros coches, en el hogar, la escuela y el trabajo. Pero a pesar de la presencia común de los productos derivados del petróleo, pocos realmente saben de dónde y cómo provienen el petróleo y el gas. Para entender esto, algunos de los fundamentos básicos de las rocas deben primero explicarse porque la mayor parte del petróleo y el gas se encuentran en rocas profundas bajo la superficie de la tierra. De hecho, la palabra petróleo proviene de la palabra griega petra - roca, y la palabra latina oleum - aceite, por lo tanto, el petróleo significa literalmente "aceite de roca".

La corteza terrestre está compuesta por tres tipos de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Las rocas ígneas se forman cuando la roca fundida, el magma, entra en erupción en la superficie y se enfría y solidifica, como el granito y el basalto. La roca sedimentaria se forma inicialmente en capas horizontales como partículas de roca más antigua, lima, arena y lodo se erosionan de la superficie y son arrastrados por los ríos y arroyos en los lagos y océanos. Durante milenios, las capas se vuelven gruesas y el peso de los sedimentos más recientes compactan los depósitos anteriores. Los minerales en el agua cementan estos depósitos formando rocas sedimentarias, como la piedra caliza, piedra arenisca y arcilla. Las rocas metamórficas (ya sea ígneas, sedimentarias u otras rocas metamórficas que cambian a algo más) vienen de las profundidades de la tierra donde son sometidos a muy altas temperaturas y presiones que provocan un cambio en la estructura, como la piedra caliza que se metamorfoseó en mármol.

Usted se preguntara cómo obtener aceite de una roca sólida? La respuesta es que algunas rocas no son tan sólidas como parecen. Bajo magnificación se aprecian en ciertas rocas muchas aberturas individuales diminutas llamados poros. El petróleo y el gas se encuentran dentro de los poros y en los espacios de los poros de toda la roca. Rocas con alta porosidad (muchos poros) contienen más aceite que una roca con baja porosidad (pocos poros). Rocas porosas también pueden formar poros interconectados permitiendo que el petróleo y gas fluya a través de la roca; estos son conocidos como roca permeable. Es esta permeabilidad lo que permite que el aceite y el gas fluya fácilmente a la superficie si se perfora un pozo en la roca. Sin embargo, en el oeste de los Estados Unidos se encuentran grandes yacimientos de petróleo y gas atrapados en rocas porosas que no son permeables. En el oeste de Canadá también hay depósitos similares que se encuentran en las arenas de alquitrán de baja permeabilidad. Estos depósitos de petróleo deben ser trabajados a través de la minería avanzada, tecnologías de perforación y estimulantes.

Entonces, ¿cómo se forma y queda atrapado el petróleo y el gas en la roca? La teoría más popular es que el petróleo provenía de los restos de plantas y animales, llamada la teoría orgánica (orgánicos porque las plantas y los animales son organismos vivos). La mayoría de los geólogos creen que organismos algunos muy pequeños (muchos eran microscópicos) como plantas y los animales vivían en los ríos y océanos hace millones de años, como lo hacen hoy. Los ríos llevaron a estas plantas y animales hacia los mares junto con sedimentos fluviales y los lodos. También los océanos estaban llenos de plantas microscópicas y la vida animal. Mientras morían, estos pequeños organismos se hundieron y fueron depositados en el suelo marino mezclado con el limo, arena y barro. Este rico compuesto orgánico formaron capas ausentes de oxígeno disuelto en el agua. Sin oxígeno se alteró el ritmo normal de la descomposición orgánica. Durante muchos miles de años se acumularon sedimentos orgánicos en el fondo de los mares. A medida que más tiempo pasó el gran peso de las capas superiores de sedimentos empujaron a los sedimentos inferiores profundamente en la tierra causando que ocurrieran cambios. Las capas más bajas de sedimento se convirtieron en roca. Se teoriza que las altas temperaturas y presiones, junto con bacterias y diversas reacciones químicas transformaron los restos orgánicos atrapados en aceite y gas.

Químicamente, se forma petróleo y gas de los átomos de hidrógeno y de carbono. Cuanto más profunda es la roca, mayor es su temperatura y presión. Cuando la temperatura alcanza aproximadamente 150 ° F, átomos de carbono y de hidrógeno en la roca comienzan a combinar químicamente para formar cientos de diferentes tipos de moléculas de hidrocarburos, es decir, una cadena de átomos de carbono con átomos de hidrógeno unidos. Petróleo y gas natural son mezclas de diferentes tipos de moléculas de hidrocarburos. Este proceso químico continúa hasta que las temperaturas se encuentran entre 225 ° F y 350 ° F, por encima del cual las moléculas de cadena más larga se rompen en moléculas más pequeñas, más ligeras, como el gas metano. Una vez que alcanzan temperaturas por encima de 500 ° F los materiales orgánicos se destruyen como una fuente de petróleo.

Ahora, mientras que los átomos de hidrógeno y carbono se combinan en los poros de las rocas sedimentarias, hay otras enormes fuerzas que también están trabajando. Los terremotos se mueven hasta la corteza de la Tierra, hacia abajo y hacia los lados. Las capas de roca se doblan en arcos y valles. Montañas se forman y la erosión del viento, la lluvia y el hielo desgastan la superficie terrestre. Las intensas presiones por parte de las superficies que recubre la roca hacen que el petróleo recién formado fluya a través de grietas y fisuras, de poro a poro, migrando desde el fondo hacia la superficie de la tierra. El aceite y el gas se mueven continuamente hacia la superficie hasta que se bloquean por una capa impermeable. Una trampa de petróleo son capas de roca que contiene una acumulación de hidrocarburos, y consiste en una roca con sello impermeable superpuesta de roca porosa y permeable. Los hidrocarburos se acumulan y se almacenan en la capa porosa y el sello de la roca impide su escape. La roca porosa que contiene los hidrocarburos acumulados se llama un depósito. Por lo general, el depósito contiene capas en este orden: gas, petróleo y agua salada (el agua salada es el agua de mar antigua que existía cuando la formación fue establecida originalmente). Es el petróleo y el gas los que se encuentran en estas trampas que actualmente se perforan para su obtención, tanto en tierra como en alta mar.

Referencias: Kate Van Dyke, Fundementals of Petroleum, University of Texas at Austin