¿Cómo funciona un pozo de petróleo?

Petróleo es uno de los sustantivos más versátiles del idioma inglés. Dependiendo de su experiencia reciente y la naturaleza de su vida diaria, escuchar la palabra puede evocar imágenes de cocción salteada, bronceado agresivo o el olor "espeso" y "terroso" de una reparación de automóviles tienda.

Pero hoy en día, el petróleo - alguna vez apodado "oro negro" como un guiño a la inevitable inmensa fortuna de cualquiera que descubrió un campo petrolero considerable en siglos pasados ​​- tiene algo de mala reputación.

Los combustibles fósiles permitieron a la civilización humana dar un salto tecnológico e industrial a nivel mundial sin precedentes hacia adelante a partir del siglo XIX, sin embargo, el petróleo y sus antiguos primos basados ​​en el carbono son una especie de parias hoy. Esto se debe a que se han acumulado pruebas incontrovertibles que demuestran que el petróleo, a pesar de todo su valor, no solo en el sector del transporte, pero también cualquier otro esfuerzo humano, es seriamente dañino para el medio ambiente cuando quemado.

Cualesquiera que sean sus ideas sobre cómo abordar mejor las necesidades energéticas de un mundo con una población que supera los 7 mil millones en 2019, cualquiera que haya visto un pozo de petróleo, incluso desde un distancia, no puedo evitar apreciar el puro triunfo de la ingeniería involucrado en bombear algo del suelo que no solo está en lo profundo de la roca, sino también en la roca debajo del fondo del océano. sí mismo. Los pozos de petróleo vienen en una variedad de tipos diferentes y tienen una historia más colorida de lo que cabría esperar.

"Aceite" puede referirse a varias sustancias diferentes que son no polares y líquidas a temperatura ambiente. Muchos tipos de aceite proporcionan energía nutricional. No se disuelven en agua (razón por la cual el aceite es difícil de limpiar usando solo agua), ya que sus largas cadenas químicas de hidrógeno y carbono son hidrófobas ("temen al agua"). "Petróleo" en el contexto actual se refiere a las cosas que se encuentran en concentraciones significativas en el Medio Oriente, frente a las costas de Venezuela, América del Norte y algunas otras regiones.

El aceite (también llamado comúnmente petróleo, del latín de "petra" o roca, y oleum, o aceite es uno de los tres principales combustibles fósiles, el nombre dado a sustancias formadas durante muchos millones de años a partir de materiales vivos, aunque no a partir de fósiles reales. Los otros dos tipos son gas natural y carbón. Juntos, se espera que los combustibles fósiles proporcionen la gran mayoría del suministro energético mundial después de 2050 a pesar de preocupaciones volubles de científicos y grupos ambientalistas sobre el calentamiento planetario resultante en parte de su combustión.

La electricidad, la calefacción y el transporte pueden considerarse los principales usos del petróleo y sus cohortes, pero la El alcance de los combustibles fósiles se extiende mucho a la fabricación, preparación de alimentos, cosméticos y otras industrias como bien.

A partir de 2018, el petróleo iba por delante del gas natural en términos del cual contribuía en mayor medida al consumo de energía de EE. UU., Ya que el petróleo se situó entre el 36 y el 31 por ciento para el gas natural (y el 13 por ciento para el carbón, lo que hace que los combustibles fósiles sean responsables del 80 por ciento del combustible estadounidense consumado). El aumento en el uso de la técnica de perforación conocida como fracturamiento hidráulico, o "fracking", para extraer gas natural del suelo provocó un aumento en el consumo de ese combustible a partir de la década de 1990.

Todo indica que habrá una gran demanda de pozos petroleros que funcionen correctamente en el futuro previsible. Como se señaló, el petróleo suministró el 36 por ciento de las necesidades energéticas estadounidenses a partir de 2018 y produjo casi la mitad de toda la energía derivada de los combustibles fósiles. Estas cifras "internas" estuvieron sujetas a rápidos cambios en el primer quinto del siglo XXI, pero en general, fósiles Se esperaba que los combustibles representaran prácticamente la misma proporción del consumo de energía tanto a nivel nacional como mundial en 2040.

• En 2017, EE. UU. Impulsó casi 20 millones de barriles de petróleo crudo de 44 galones por día. Eso es 880 millones de galones, o más de dos galones y medio por persona.

El aceite se utiliza y, por el momento, en la mayoría de los casos se requiere, para mover vehículos. (No se confunda con la terminología: la sustancia llamada "gasolina" proviene del petróleo, mientras que el gas natural es algo completamente distinto). También se utiliza directamente para calentar edificios y producir electricidad. En la fabricación, la industria petroquímica utiliza el petróleo como materia prima para fabricar productos como plásticos, disolventes y otros bienes.

A diferencia de la llegada del teléfono, el trasplante de corazón humano o la radio inalámbrica, no hay una sola persona a la que se pueda atribuir el mérito de haber sido "el" inventor del pozo de petróleo.

Los pozos de petróleo se perforaron con bambú en China desde hace mucho tiempo. 347 a. C., y estos fueron proyectos ambiciosos: se alcanzaron profundidades de hasta 800 pies utilizando esta tecnología. No fue hasta el año 1500 más o menos que el aceite extraído del suelo se utilizó en las lámparas del día.

Los primeros pozos de petróleo llegaron a Europa, Canadá y los EE. UU. En la década de 1850, impulsados ​​por la promesa de los nacientes Revolución industrial que se basó en cantidades previamente inimaginables de producción de energía para sostener su propia crecimiento floreciente.

A lo largo del siglo XX, la introducción de prácticas de recuperación de vapor, perforación horizontal y finalmente informatización continuó creciendo y dando forma al aspecto de extracción de la floreciente industria petrolera. Más producción significa pozos cada vez más capaces, y este ha sido el resultado, junto con algunos "ojos negros" quizás predecibles en la industria.

• A partir de 2016, más de 1,500 compañías petroleras se habían incorporado solo en los Estados Unidos.

¿Cómo se localiza realmente el petróleo antes de que se extraiga del suelo y cómo determinan los ingenieros petroquímicos? si vale la pena el gasto de extraerlo del suelo por un almacén de aceite localizado por cualquier medio que sea necesario más fácil? Si bien la mayor parte de la atención que se presta a los pozos de petróleo reside naturalmente en su función visible, pocas personas entienden cómo alguien sabe dónde colocar estas imponentes estructuras en primer lugar.

Una característica especialmente poco conocida sobre la extracción de aceite: si bien es cierto que se encuentra bajo tierra, no es el caso de que exista en piscinas o embalses convenientes o incluso en flujos, como savia en un árbol. En su mayor parte, debe eliminarse del interior de las rocas reales, aunque sean grandes. (Imagínese tener que someterse a una cirugía mayor de la mandíbula para que le extraigan un solo diente problemático).

Afortunadamente para la industria petrolera, la naturaleza hace gran parte del trabajo de hacer que el petróleo esté disponible empujando parte de él fuera de las rocas, que a menudo se hunden. increíble presión interna. Esto permite que los buscadores de petróleo humanos encuentren un rastro hacia la fuente principal ubicada más profundamente dentro de la Tierra.

Se requiere un diagrama de pozo de petróleo para seguir correctamente el material aquí, ya que la mayoría de la terminología no es familiar para la mayoría de las personas.

Cada pozo de petróleo debe perforarse antes de que el equipo pueda colocarse alrededor del pozo, y esto es lo que se entiende por el término "La plataforma de perforación. "Después de que se utiliza esta perforación pesada para crear un agujero de entre seis pulgadas y tres pies de ancho, los lados del pozo se refuerzan con una carcasa hecha de varios materiales en capas.

El aparato de bombeo del pozo de petróleo se encuentra sobre la parte superior del pozo, donde el petróleo extraído de abajo se dirige hacia un lado. Esto "árbol de producción"Se parece un poco a un caballo desde un lado y tiene componentes con nombres que combinan. La brida conecta la varilla que empuja verticalmente hacia abajo en el pozo a la "cabeza" del caballo, que redirige la fuerza horizontalmente a lo largo de una viga que camina. Una serie de elaborados niveles, poleas y engranajes conduce al motor principal, la fuente de energía mecánica en el extremo opuesto del árbol de producción.

En la actualidad, se utilizan dos técnicas principales para perforar pozos de petróleo. En perforación horizontal, la idea es extraer aceite que esté orientado principalmente hacia los lados en relación con el suelo. Esta es la situación más comúnmente observada en la lutita rocosa debido a la forma en que se forma la roca misma (tiende a fracturarse lateralmente bajo alta presión).

Una unidad de perforación horizontal tiene un patrón en forma de J, lo que significa que sus operadores primero deben averiguar qué tan lejos perforar hacia abajo antes de dirigirse más horizontalmente (no un giro de 90 grados). Una vez que se determina esta profundidad, el siguiente paso es encontrar el ángulo correcto para optimizar el acceso al aceite debajo y hacia un lado.

En fracturación hidráulica ("fracking"), una técnica más nueva que despegó a fines del siglo XX, fluido altamente presurizado que contiene arena y Otro material rugoso se bombea a través de pozos perforados previamente, como la perforación horizontal mencionada anteriormente. pozos. A pesar del éxito del fracking desde el punto de vista de la eficiencia, sus consecuencias ecológicas lo han convertido en un objetivo de grupos ambientalistas.

Por ejemplo, sobre El 90 por ciento del fluido necesario para el fracking permanece en el suelo después de que se coloca allí., y el requerimiento de agua es extremadamente alto. Otras preocupaciones incluyen la exposición a toxinas, las aguas subterráneas y la contaminación y la disminución de la calidad del aire local.

La mayoría de los modelos anteriores que se consideraban parte de la era actual de los pozos de petróleo eran plataformas en forma de A, que todavía se utilizan hoy en día, principalmente en misiones exploratorias. Existen fresas de gran diámetro (gran calibre) que se utilizan en situaciones en las que la precisión quirúrgica puede no ser un problema.

El tipo de barrena (la parte de perforación real de una herramienta de perforación) utilizado depende de las condiciones locales subterráneas, en la medida en que se conozcan o se puedan predecir. Si una muestra de un área determinada tiene un alto contenido de agua subterránea, por ejemplo, es probable que se elija una barrena hueca. Los procesos de evaluación y perforación son realmente solo diferentes en escala de la decisión que usted tiene sobre qué tipo de pala usar para cavar un hoyo para postes en su patio trasero.

Como habrás adivinado, las plataformas de perforación petrolíferas portátiles entraron en escena a lo largo del camino, y un modelo común pesa aproximadamente 265 libras, considerables pero manejables. Estos se pueden montar en camiones según sea necesario.

El 20 de abril de 2010, una plataforma petrolera llamada Horizonte de aguas profundas, ubicado frente al Golfo de México, acunado por la costa sureste de los Estados Unidos, explotó y mató a 11 trabajadores. En los tres meses que siguieron antes de que los ingenieros del propietario de la plataforma, British Petroleum (BP), pudieran tapar el Macondo dañado muy por debajo la plataforma, se estima que 4 millones de galones de petróleo crudo llegaron al océano, lo que lo convierte en el peor percance de su tipo en términos de pureza escala.

A raíz de la explosión siguieron innumerables demandas, cuyos efectos ecológicos fueron graves y aún se están evaluando una década después. Cuando ocurren tales contratiempos, tapar el pozo dañado se convierte en una pesadilla logística debido tanto a estar bajo el agua como a las fantásticas presiones en juego.

Si desea ver una película corta al estilo de dibujos animados de un pozo de petróleo en funcionamiento, consulte los Recursos para ver un video de YouTube que describa exactamente esto. Pueden ser grandes y de apariencia difícil de manejar, pero los pozos de petróleo son máquinas elegantes y elaboradas, a pesar de las consecuencias de su celoso despliegue.