1.
2.
Che cos’è
Cenni storici:
•
•
•
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Primi utilizzi
Grande sfruttamento
Crisi energetica
La formazione
La localizzazione
Dove si trovano i giacimenti
L’estrazione
La raffinazione
Il trasporto
Il nome petrolio deriva dalla parola
latina petroleum, cioè "olio di roccia“.
Per la sua importanza nell’economia
mondiale, il petrolio viene detto
anche "oro nero".
Che cos’è
Si presenta come liquido, infiammabile, oleoso e denso, di colore variabile dal
nero al marrone scuro fino al verdognolo e perfino arancione e di odore
caratteristico, che si trova negli strati profondi del sottosuolo.
Il petrolio è un insieme di sostanze naturali che si
trovano normalmente associate alle rocce sedimentarie
•I giacimenti
superficiali
furono ignorati
dagli esseri
umani per
migliaia di anni;
per molto tempo
essi vennero
usati solo per
scopi molto
limitati quali, ad
esempio, il
calafataggio
delle barche e
l’impermeabiliz
zazione dei
tessuti.
Cenni storici:
Primi utilizzi
Lavori di
calafataggio a
due barche da
carico
nell'Iliade, Omero narra di un
"fuoco perenne" lanciato contro
le navi greche.
Il "fuoco greco" dei bizantini era
un'arma preparata con petrolio,
che non poteva essere spento
dall'acqua; questa miscela era
cosparsa sulle frecce o lanciata
verso le navi nemiche per
incendiarle.
Il petrolio era
conosciuto anche
nell'antico Medio
Oriente.
Marco Polo, ne Il
Milione, parla del
petrolio come di una
fontana che
sgorgava tantissimo
olio che non era
buono da mangiare
ma da bruciare e
altre cose
Nel Rinascimento si iniziò a distillare il petrolio greggio di
alcuni giacimenti superficiali per ottenere lubrificanti e
prodotti medicinali.
Alla fine del XXVIII secolo il
carbone è praticamente l'unico
combustibile usato e sul suo uso
si era fondata, nel 1700 e nel
1800, la prima rivoluzione
industriale.
Il primo pozzo petrolifero della storia
venne scavato a Titusville, in
Pennsylvania, il 27 agosto 1859. Intuita
ben presto l'enorme potenzialità del
petrolio, in meno di due anni vengono
realizzati oltre 340 pozzi e nel 1870
nasce la prima compagnia petrolifera,
la Standard Oil dell'affarista J. D.
Rockefeller,destinata a diventare la
prima grande compagnia petrolifera
a livello mondiale,l'odierna ESSO.
Grande sfruttamento
Il petrolio viene
scoperto soltanto
verso la metà
dell'800
primo pozzo petrolifero,Pennsylvania
Nel 1900 il consumo
mondiale di petrolio era di 30
milioni di tonnellate rispetto
a 600 milioni di tonnellate di
carbone.
Il consumo di petrolio
aumentò rapidamente con
l’avvento dell’automobile e
dell’aeroplano e con la
prima guerra mondiale
(1914-1919).
Durante la PRIMA GUERRA
MONDIALE si ha una
svolta del corso delle
vicende quando gli Stati
Uniti adottano il carroarmato, alimentato a
benzina.
I Tedeschi, invece,
utilizzarono ancora il
carbone per le navi, che si
muovevano con minor
autonomia perché si
potevano rifornire solo in
patria.
Gli storici dicono che
si è trattato della
vittoria del petrolio
sul carbone.
Durante la SECONDA GUERRA MONDIALE,
Hitler invade l'U.R.S.S. per avere il petrolio
del Caucaso e della Romania.
Il Giappone tenta di invadere le Indie
Olandesi ricche di petrolio.
U.S.A. e Gran Bretagna decretano
l'embargo di petrolio al Giappone per cui
esso attaccherà Pearl Harbour
LO SFRUTTAMENTO DEL PETROLIO
•
•
Nel 1920 il consumo mondiale di petrolio era di
circa 130 milioni di tonnellate rispetto ad un
consumo di carbone di circa 1200 milioni di
tonnellate.
Nel 1950, dopo la seconda guerra mondiale, il
consumo di petrolio era diventato di 700
milioni di tonnellate rispetto ad un consumo
di circa 1500 milioni di tonnellate di carbone.
La crescita industriale, la diffusione
dell'automobile e l'uso dell'elettricità
fecero aumentare a dismisura la
richiesta di energia in Europa e in
USA e i paesi produttori erano
concentrati in Medioriente.
Così iniziò la prima crisi petrolifera
del 1973
Crisi energetica
La crisi energetica del 1973 fu
dovuta principalmente alla
improvvisa e inaspettata
interruzione
dell'approvvigionamento di
petrolio proveniente dalle
nazioni appartenenti all‘ Opec
verso le nazioni importatrici del
petrolio.
In quegli anni la
situazione
mediorientale era
incandescente:
L'esercito egiziano e quello
siriano (appoggiati dai
Paesi Arabi) attaccarono
Israele (appoggiato dagli
USA e Stati Europei).
Allora i Paesi Arabi
bloccarono le esportazioni
di petrolio fino al 1975
Conseguenze
OPEC =
(Organization
of the
Petroleum
Exporting
Countries)
I governi dei Paesi
dell'Europa
Occidentale, vararono
provvedimenti per
diminuire il consumo
di petrolio e per
evitare gli sprechi.
In Italia il piano
nazionale fu l’
“austerity economica”
Ma la crisi energetica
portò anche alla
ricerca di nuove fonti
di
approvvigionamento e
nuove fonti di energia
alternative al petrolio,
come il gas naturale e
l'energia atomica.
Ciò anche per limitare
la dipendenza
energetica dai Paesi
detentori del greggio.
CRISI ENERGETICA
DEL 1979
brusco rialzo che si
verificò nel
mercato
internazionale del
prezzo del petrolio
a seguito della
rivoluzione
iraniana del 1979.
La crisi si concluderà
con la messa in
produzione di nuovi
giacimenti petroliferi
scoperti e sviluppati
nel territorio di
nazioni non
appartenenti
all'OPEC, individuati
soprattutto nel Mare
del nord e in Alaska.
Il petrolio è causa di dispute e
processi di militarizzazione.
I conflitti crescono anche perché
nel mondo i consumi aumentano e
le riserve diminuiscono.
guerra in Libia
La maggior parte delle
riserve facilmente
accessibili è collocata nel
Medio Oriente, una
regione politicamente
instabile.
In questo secolo, alcune guerre sono state mascherate da intenti umanitari
ma molto probabilmente il fine nascosto era quello di avere il controllo
sicuro sulle riserve petrolifere
1. Si forma sotto la superficie terrestre
per decomposizione di organismi
marini e di piante che crescono sui
fondali oceanici.
•
Alghe, plancton, organismi
marini animali e vegetali,
morendo, si sono deposti sul
fondo di paludi, di golfi o mari
interni, mescolandosi con i detriti
di argilla e sabbia trasportati dai
fiumi.
2. I sedimenti depositati sul fondo
degli oceani, accrescendo il loro
spessore e dunque il loro peso,
sprofondano nel fondale marino; a
mano a mano che altri sedimenti si
accumulano, la pressione su quelli
sottostanti aumenta
considerevolmente e la temperatura
si alza di diverse centinaia di gradi.
3. Durante le diverse ere geologiche,
questi sedimenti (Sapropel), in
assenza di aria e per il lavoro di
microbi e batteri anaerobi, hanno
perso l'Ossigeno che contenevano,
arricchendosi di Carbonio e Idrogeno.
4. Per la deriva dei
continenti, sono poi
avvenuti enormi
sconvolgimenti
della crosta
terrestre.
Le spinte provenienti
dall'interno della
Terra hanno
causato lo
spostamento dei
diversi strati
rocciosi e, quelli che
una volta erano i
fondali marini, sono
diventati terre
emerse, o
viceversa.
5. Il petrolio ha densità minore dell'acqua che riempie gli interstizi della sabbia e delle
rocce che costituiscono la crosta terrestre: tende dunque a risalire verso la
superficie, passando dai pori dei sedimenti sovrastanti
6. Frequentemente il
petrolio e il gas naturale
incontrano uno strato di
roccia impermeabile o di
roccia più compatta, che
impedisce la salita:
rimangono dunque
bloccati e danno origine a
un giacimento che viene
detto "trappola".
7. La maggior parte dei
giacimenti è rimasta
intrappolata nel
sottosuolo, imbevendo le
rocce sedimentarie,
spesso a grande
profondità, sia sulla
terraferma sia sul fondo
marino.
8. Soltanto una parte è
risalita in superficie
spinta dall'acqua
infiltratasi tra gli strati
permeabili del
sottosuolo.
COME SI FA A TROVARE I GIACIMENTI?
Prima lo sfruttamento
dei giacimenti era
legato solo alla
corretta
interpretazione del
geologo
sull'andamento delle
strutture geologiche
1. Per localizzare i giacimenti si incomincia con
delle fotografie aeree (aerofotogrammetria)
che danno le prime indicazioni sulle
caratteristiche geologiche,
2. poi si analizza il terreno con l’aiuto di sonde e
3. si prelevano campioni di roccia di forma
cilindrica (carote).
Si possono rilevare e studiare le
densità del campo magnetico del
terreno.
La Terra è come un grande magnete
Vengono registrate le anomalie del
campo magnetico che rivelano
dove si trovano le rocce
sedimentarie.
La profondità di queste può essere
stimata con relativa precisione.
Quindi con questo strumento si
cerca di stimare lo spessore di
rocce sedimentarie che si trova
nel sottosuolo e quindi la
possibilità o meno che in questo
punto si sia formato o meno del
petrolio e/o la presenza di un
giacimento.
Il metodo che fornisce le informazioni più
attendibili e dettagliate è sicuramente la sismica
a riflessione: per mezzo di cariche esplosive,
si provocano nel sottosuolo onde sismiche
simili a quelli del terremoto, si registra
quanto ci mettono le onde a ritornare in
superficie, ciò segnala la presenza o no di
idrocarburi.
5. DOVE SI TROVANO
I giacimenti di petrolio: America settentrionale, centrale, Paesi arabi, Sud-est asiatico, Russia
Studi sulle riserve di petrolio:
è una teoria scientifica che si propone di prevedere la data di produzione
massima della risorsa estratta nel giacimento oltre il quale la produzione può
soltanto diminuire
Milioni
di
barili
(bbl)
% sul
totale
Arabia Saudita
Iran
Iraq
Kuwait
Emirati Arabi Uniti
Venezuela
Russia
Libia
Kazakhstan
Nigeria
USA
Canada
Cina
Qatar
Messico
Algeria
Brasile
Angola
Norvegia
Azerbaijan
Resto del mondo
264.300
137.500
115.000
101.500
97.800
80.000
79.500
41.500
39.800
36.200
29.900
17.100
16.300
15.200
12.900
12.300
12.200
9.000
8.500
7.000
74.700
21,9%
11,4%
9,5%
8,4%
8,1%
6,6%
6,6%
3,5%
3,3%
3,0%
2,5%
1,4%
1,3%
1,3%
1,1%
1,0%
1,0%
0,7%
0,7%
0,6%
6,2%
66
87
157
103
90
78
22
62
76
40
12
15
12
37
10
17
19
18
8
29
*
Totale
1.208.200
100%
40,5
N° Paese
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Vita
media
residua
primi 20 paesi per
riserve certe di petrolio
all'anno 2006° i
consumatori Milioni % sul
N° Paese
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
USA
Cina
Giappone
Russia
Germania
India
Corea del
Sud
Canada
Brasile
Arabia
Saudita
Messico
Francia
Italia
Regno Unito
Iran
Spagna
Taiwan
Paesi Bassi
Indonesia
Thailandia
Resto del
di barili
(bbl)
7515
2718
1885
998
957
940
totale
24,1%
9,0%
6,0%
3,3%
3,2%
3,1%
844
2,7%
811
765
2,5%
2,4%
732
2,4%
720
712
654
650
609
585
409
386
376
338
2,2%
2,4%
2,2%
2,1%
2,0%
2,0%
1,3%
1,3%
1,3%
1,1%
Una volta individuato un potenziale reservoir di
idrocarburi si procede alla perforazione di un pozzo
esplorativo al centro della trappola, utilizzando
appositi impianti di perforazione.
Se i risultati della perforazione confermano la
presenza di idrocarburi , altri pozzi saranno
perforati vicino ai limiti esterni della trappola per
stimarne l'estensione
https://www.youtube.com/watch?v=omFl1t1qPHY
un pozzo di petrolio è un lungo foro praticato nel
sottosuolo, a diametri decrescenti più si va in
profonditá , da circa 80 cm a circa 15 cm, perforato
fino a una profondità variabile da poche centinaia di
metri fino a 6-8 km, la cui funzione è quella di
mettere in diretta comunicazione gli strati in cui
sono accumulati gli idrocarburi con la superficie.
Impianto per la perforazione
di un pozzo petrolifero
Per la sua esecuzione,
a seconda che si tratti
di Perforazione a mare
o Perforazione a terra,
si usa un apposito
impianto di
perforazione montato
su una piattaforma o
direttamente sul
suolo.
Sopra c’è una torre
metallica alta 60
metri, solitamente a
traliccio, simile ad
una piccola torre
Eiffel.
Alla base della torre
vi è un'area di
lavoro, dove si trova
una tavola rotante
con nel suo centro
un foro attraverso il
quale si fanno
scendere gli attrezzi
di perforazione.
Sopra al foro si
posiziona un’asta
sotto la quale saranno
poi avvitate le
successive aste di
perforazione.
Le aste di
perforazione sono
cave all’interno, e
vengono avvitate
l'una all'altra man
mano che la
perforazione scende in
profondità.
L’estremità inferiore dell'ultima asta
monta lo scalpello di perforazione,
costituito da tre resistentissimi rulli
dentati che ruotando frantumano la roccia
Di solito per perforare un pozzo di 23 km sono necessari alcuni mesi.
Un fango speciale viene fatto circolare
all'interno del pozzo, per raffreddare lo
scalpello e per rimuovere i detriti di roccia
prodotti . Inoltre, il fango ha la funzione di
evitare crolli delle pareti del pozzo
bilanciando la pressione dei fluidi
contenuti nelle rocce perforate e impedire
che questi risalgano pericolosamente
verso la superficie.
Poi il pozzo può
essere intubato,
calando diverse
sezioni di tubi
d’acciaio come
rivestimento del
foro.
I tubi di
rivestimento
vengono cementati
alla roccia per
evitare fughe di
petrolio nell'
intercapedine
tubaggio - roccia.
Infine il pozzo viene
completato
internamente
installandovi una serie di
tubi di piccolo diametro
(da 7 a 12 cm) che hanno
la funzione di condurre
all'esterno il petrolio.
La bocca del pozzo
viene dotata di un
sistema di valvole di
sicurezza, che
permette l’erogazione
controllata del
petrolio in serbatoi
provvisori di
stoccaggio o la sua
immissione diretta in
un oleodotto.
Se la pressione del
petrolio non è
sufficiente a farlo
risalire all'interno
dei tubi sino alla
superficie, è
possibile montare
delle apposite
pompe sia in
superficie che a
fondo pozzo.
Le apparecchiature sono
sostenute dalla torre di
perforazione (in inglese derrick)
molto alta, gli idrocarburi sono
portati in superficie da una
condotta, fornita di numerose
valvole.
In seguito il petrolio viene
inviato a centri di decantazione,
per poter essere separato da
acqua e detriti.
piattaforme offshore,
perfettamente
indipendenti, tranne
che per le forniture di
cibo.
piattaforme jack up che mediante "zampe"
si poggiano e sollevano dal fondo (massimo
100 metri), durante gli spostamenti lo scafo
galleggia e viene rimorchiato. Utilizzate per
1. Per ottenere prodotti finiti dal petrolio, è
necessario separare la miscela di idrocarburi
contenuta nel greggio.
2. Questo processo, denominato distillazione
frazionata, o più comunemente raffinazione, si
svolge in un complesso di impianti chiamato
raffineria.
3. Il petrolio greggio viene introdotto in un forno
e portato alla temperatura di circa 400°C che
cambia il suo stato fisico da liquido in vapore.
4. I vapori di petrolio vengono quindi iniettati
nella colonna di frazionamento, o torre di
raffinazione.
5. Nella torre di raffinazione i gas, passando
attraverso una serie di piatti forati, salgono
verso l'alto, raffreddandosi.
6.
Alle diverse temperature si condensano,
ritornando allo stato liquido.
7. Ricadendo si depositano sui piatti, dando così
luogo alla separazione delle diverse frazioni di
idrocarburi
7. LA RAFFINAZIONE
Bottiglia con un
campione di
petrolio non
raffinato
Torre di raffinazione
1.
La torre di raffinazione
altro non è che un
camino soprastante una
fornace.
2.
All'interno del camino
sono posti ad altezze
differenti dei piatti
forati.
3.
La fornace in basso ha
una temperatura di
circa 400 °C ed è la
parte più calda della
torre.
4.
Via via che si sale su per
la torre, la temperatura
diminuisce sempre di
più.
5.
Questo permette di
distillare il petrolio che è un miscuglio di
sostanze diverse che
hanno il nome di
idrocarburi (cioè
sostanze composte da
atomi di idrogeno e
carbonio)- separandolo
nelle sue componenti.
1.
Nel punto più basso della colonna si
condensano oli combustibili, lubrificanti,
paraffine, cere e bitumi,
2.
tra i 350° e i 250° C si condensa il gasolio,
utilizzato come combustibile per motori
diesel e per il riscaldamento domestico.
3.
Tra 250° e 160° C il kerosene, un
combustibile oleoso usato come propellente
per aerei a reazione e impianti di
riscaldamento.
4.
Tra i 160° e i 70 ° C condensa la nafta, una
sostanza liquida usata come combustibile e,
come materia prima, per produrre materie
plastiche, farmaci, pesticidi, fertilizzanti.
5.
Le benzine condensano tra i 70° e i 20° C.
Sono usate, principalmente, come
carburante per automobili ed aerei.
6.
A 20° C, rimangono gassosi metano, etano,
propano e butano. In particolare, butano e
propano, formano il combustibile
denominato GPL.
•
In una raffineria, oltre alla
distillazione frazionata, si
svolgono altri processi, per
ricavare ulteriori quantità di
prodotti pregiati o per
migliorare la qualità dei
prodotti ed adeguarli alle
richieste del mercato.
•
Ad esempio, in impianti,
denominati di "Cracking", è
possibile trasformare prodotti
poco pregiati in benzine e
gasoli.
•
Attraverso il "Reforming
catalitico", viene aumentato il
numero di ottani nelle
benzine, con la
"Desolforazione" si riduce
quasi totalmente il contenuto
di zolfo nei gasoli.
Il petrolio una volta estratto viene inserito in
tubature chiamate oleodotti.
L’oleodotto è costituito da tubi in acciaio
saldati, il cui diametro può raggiungere fino ai
90 cm. Essi per lo più vengono interrati e
possono coprire anche lunghe distanze.
Questo petrolio viene immesso negli oleodotti
grazie alle stazioni di pompaggio che lo
spingono all’interno dei tubi.
oleodotto
Negli anni sessanta vennero costruite
gigantesche navi petrolifere che potevano
trasportare il doppio del carico. Però la metà di
queste hanno avuto conseguenze disastrose
sul piano ecologico, affondando in mare e
uccidendo milioni di animali.
petroliera
La realizzazione di un
oleodotto richiede uno
studio approfondito del
terreno in cui va
collocato, per stabilire il
percorso più stabile e
agibile.
Giunto ai porti di imbarco il greggio viene caricato su petroliere o
navi cisterna che in seguito lo trasporteranno alle raffinerie.
