A extração de petróleo é um dos processos industriais mais complexos do mundo e, ao mesmo tempo, um dos mais essenciais para o funcionamento da economia global. Mas, afinal, como o petróleo é encontrado, perfurado e extraído até chegar às refinarias? E quais tecnologias tornam possível operar em ambientes tão extremos, como o pré-sal brasileiro, localizado a mais de 7 mil metros de profundidade?
Veja também: o que é onshore e offshore no petróleo
Como é a extração de petróleo?
A etapa de extração é a que traz o óleo bruto das formações subterrâneas para a superfície. Ela começa muito antes da primeira gota aparecer: depende de estudos geológicos, decisões de engenharia e equipamentos preparados para trabalhar sob alta pressão, altas temperaturas e em ambientes agressivos.
A perfuração é o ponto de partida. Em terra, o processo usa plataformas equipadas com torres e sistemas de bombeio. É aí que aparece o “cavalo mecânico”, talvez o equipamento mais reconhecido do setor. Ele faz o movimento de sobe e desce quando a pressão natural já não é suficiente para empurrar o óleo até a superfície. Em alguns países, virou até símbolo das regiões produtoras.
Após a perfuração do poço, entram as etapas de produção, que variam de acordo com a quantidade de pressão presente no reservatório.
1 – Extração primária: no início da vida de um campo, a pressão natural do reservatório empurra o petróleo rumo à superfície. Durante esse período, o poço consegue produzir sem a ajuda de equipamentos adicionais. Quando essa força interna cai, bombas passam a ser instaladas para manter o fluxo.
2 – Extração secundária: depois de certo tempo, o reservatório perde energia suficiente para manter o petróleo se movendo. Para prolongar a produção, água ou gás é injetado no campo. Esse reforço pressuriza novamente o reservatório e empurra volumes adicionais de petróleo para o poço. É uma etapa decisiva para aumentar a eficiência da área e evitar que grandes quantidades de óleo fiquem presas nas rochas.
3 – Recuperação avançada: a fase terciária inclui métodos ainda mais sofisticados. Ela é usada quando resta petróleo que a pressão natural e a injeção de água não conseguiram recuperar. A ideia é alterar o comportamento do óleo dentro da rocha para torná-lo mais fluido. As técnicas envolvem:
- injeção de vapor para aquecer o óleo e reduzir sua viscosidade;
- injeção de CO₂ ou outros gases, que melhoram a mobilidade;
- uso de surfactantes ou polímeros, capazes de diminuir a tensão entre os fluidos e facilitar o deslocamento do petróleo.
São métodos que elevam bastante o custo da operação, mas evitam que campos ainda produtivos sejam abandonados.
4 – Fraturamento hidráulico (fracking): essa técnica, que se tornou conhecida pelo crescimento da produção de gás e óleo de xisto, consiste em injetar fluidos em alta pressão dentro da rocha para criar microfraturas. Com essas fissuras, o petróleo consegue entrar no poço com mais facilidade.
5 – Perfuração em alto-mar: a extração offshore é uma das áreas mais complexas da indústria. Ela alcança reservatórios localizados a quilômetros da costa e a profundidades que podem ultrapassar 3 mil metros de lâmina d’água. A perfuração é feita a partir de plataformas fixas, semissubmersíveis ou navios-sonda. É uma operação que exige robustez, redundância e atenção constante, já que fatores como ventos fortes, ondas altas e variações climáticas podem interferir no processo. A produção costuma ser tratada e armazenada em FPSOs, navios-plataforma capazes de operar por longos períodos.
3 etapas para a exploração de petróleo
A produção de petróleo e gás opera dentro de uma cadeia de valor que inclui três etapas: exploração e produção, transporte e armazenamento e refino e distribuição.
- Exploração: esta é a fase inicial do processo de exploração e produção. Envolve a identificação de potenciais reservas de petróleo e gás utilizando diversos métodos geológicos e geofísicos, incluindo levantamentos sísmicos e imagens de satélite. O objetivo é encontrar reservatórios que contenham volumes economicamente viáveis de petróleo ou gás.
- Perfuração: após a exploração bem-sucedida, é iniciada a fase de perfuração. Plataformas de perfuração especializadas perfuram poços nos reservatórios identificados para acessar o petróleo ou gás aprisionado no subsolo. Esse processo pode ocorrer em terra ou em alto-mar, dependendo da localização das reservas.
- Extração: a última etapa do processo upstream é a extração. Nessa fase, o petróleo ou gás é trazido à superfície a partir do poço. Em alguns casos, podem ser empregados métodos de recuperação secundária, como a injeção de água ou gás no poço, para maximizar a extração.
- Transição pelas operações de midstream.
As operações de processamento e armazenamento de petróleo e gás (midstream) formam a ligação entre a extração de matérias-primas e a entrega de produtos utilizáveis. É uma ponte que envolve o processamento, o armazenamento e o transporte de petróleo e gás.
- Processamento: o produto bruto da extração geralmente contém impurezas e diversos hidrocarbonetos que precisam ser separados. Isso é feito na fase de processamento, onde o petróleo ou gás é tratado para atender às especificações do mercado.
- Armazenamento: após o processamento, o petróleo e o gás são armazenados em tanques ou instalações especialmente projetados. O armazenamento garante que esses recursos sejam mantidos em segurança até que estejam prontos para serem transportados para diversos locais de refino.
- Transporte: esta fase envolve o deslocamento do petróleo e do gás dos locais de extração para as refinarias e unidades de processamento. Dependendo da distância e da infraestrutura disponível, o transporte pode ser feito por meio de oleodutos, caminhões ou navios-tanque.
A etapa de refino e distribuição de petróleo e gás é onde o petróleo e o gás são transformados em produtos finais para uso industrial e de consumo. Essa etapa também envolve a venda e a distribuição desses produtos.
- Refino: nesta fase, o petróleo bruto é transformado em uma ampla variedade de produtos. Estes incluem gasolina, diesel, querosene de aviação, óleo combustível e asfalto. O gás natural, por sua vez, é tratado para produzir produtos como etano, propano e butano.
- Distribuição: a etapa final no processo de produção de petróleo e gás é a distribuição. Esta fase envolve a venda e a entrega dos produtos a consumidores, empresas e indústrias. Inclui postos de gasolina, fornecedores de aquecimento residencial, usinas de energia e empresas petroquímicas, entre outros.
Como o petróleo é extraído do fundo do mar?
Quando o petróleo está no fundo do mar, a operação depende de plataformas e embarcações especializadas, além de monitoramento constante e um nível maior de segurança. Em águas rasas, são usadas plataformas autoelevatórias, que apoiam suas pernas no fundo do mar. Em lâminas d’água mais profundas, entram em operação as plataformas semissubmersíveis e os navios-sonda, capazes de perfurar a milhares de metros.
Nos poços já perfurados, surgem os equipamentos submarinos. As árvores de natal molhadas controlam o fluxo do poço no fundo do mar; os risers flexíveis fazem a ligação com a plataforma; e os umbilicais fornecem energia e comandos para válvulas e sensores. A produção, na maioria das vezes, é feita em FPSOs, navios-plataforma que tratam e armazenam o petróleo.
O custo também muda. Perfuração offshore é mais cara e mais lenta, porque depende de logística pesada, clima favorável e equipamentos que funcionem mesmo em condições extremas. É um modelo que só se sustenta quando há reservas grandes o suficiente para compensar o investimento, como o pré-sal brasileiro.
Os riscos ambientais também são diferentes. Em terra, vazamentos tendem a ser contidos com mais rapidez. No mar, uma falha pode se espalhar por quilômetros e levar dias para ser controlada.
Já na produção onshore, o trabalho é feito em áreas terrestres. Nesse tipo de operação, aparecem equipamentos clássicos da indústria, como a sonda de perfuração terrestre, responsável por abrir o poço. Depois que a pressão natural diminui, entram em cena sistemas de bombeio, principalmente o cavalo mecânico, aquele conjunto que sobe e desce puxando o petróleo. Também são comuns separadores de óleo e gás, bombas hidráulicas e tanques de armazenamento.
E como funciona a extração de petróleo no pré-sal?
A extração de petróleo no pré-sal acontece somente no mar e em águas ultraprofundas. Os reservatórios ficam a mais de 7 mil metros de profundidade, abaixo de uma espessa camada de sal. Por isso, tudo precisa ser resistente, preciso e automatizado.
De acordo com informações da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), o petróleo está preso em rochas porosas que ficam sob o sal. Para chegar até ele, as empresas perfuram o fundo do oceano, atravessam a água, as camadas de sedimento e, por fim, o sal. Só depois disso a perfuração atinge o reservatório.
A perfuração começa com um equipamento instalado no fundo do mar chamado árvore de natal molhada, que funciona como uma “torre de controle” do poço. É ela que abre, fecha e regula a produção.
O poço é perfurado por navios-sonda ou plataformas semissubmersíveis, que são unidades enormes, capazes de trabalhar onde o oceano chega a 2 mil, 3 mil metros de profundidade.
Essas plataformas usam:
- Coluna de perfuração: um tubo longo que chega até o fundo do mar.
- BOP (preventor de erupção): uma peça essencial de segurança, que fecha o poço se houver aumento repentino de pressão.
- Sistemas de posicionamento dinâmico, que seguram o navio no mesmo ponto sem âncora.
Depois que o poço é concluído, entram em cena os FPSOs (Floating Production Storage and Offloading), os navios-plataforma que produzem, tratam, armazenam e enviam o petróleo para navios-tanque. Eles recebem o óleo por meio de risers, tubulações flexíveis que ligam o fundo do mar à plataforma.
Equipamentos utilizados na extração de petróleo
O processo de extração de petróleo envolve diversos equipamentos e tecnologias para extrair petróleo da terra de forma eficiente. Compreender esses equipamentos é crucial para entender as complexidades dos métodos de extração de petróleo.
Plataformas de perfuração: são fundamentais para o processo de extração de petróleo. Elas são usadas para perfurar poços no subsolo da Terra para acessar os reservatórios de petróleo. Essas plataformas podem ser terrestres ou marítimas, dependendo da localização dos depósitos de petróleo. As plataformas de perfuração avançadas são equipadas com tecnologias modernas para minimizar o impacto ambiental e maximizar a eficiência da extração.
Brocas: são acopladas à extremidade da sonda de perfuração e são cruciais para penetrar as camadas da Terra. Existem vários tipos de brocas, incluindo brocas de cone de rolos, brocas de corte fixo e brocas impregnadas com diamante, cada uma projetada para formações rochosas específicas e técnicas de extração de petróleo.
Bombas de óleo: após a perfuração de um poço, bombas de petróleo são utilizadas para trazer o petróleo bruto à superfície. Existem diferentes tipos de bombas, como bombas de viga (comumente conhecidas como bombas de sucção), bombas submersíveis elétricas (ESPs) e bombas de cavidade progressiva (PCPs). A escolha da bomba depende de fatores como a profundidade do poço e a viscosidade do petróleo.
Termopar: os termopares são usados na extração de petróleo, tanto em operações onshore quanto offshore. Eles fazem parte do sistema de medição e controle de temperatura em várias etapas do processo produtivo.
Separadores: considerados vitais no processo de extração de petróleo, eles separam a mistura extraída de óleo, gás e água em seus componentes individuais. Esses separadores podem operar utilizando gravidade ou força centrífuga e aumentam a eficiência dos processos de refino subsequentes.
Tanques de armazenamento: após a separação, o petróleo bruto é armazenado em grandes tanques antes de ser transportado para as refinarias. Esses tanques de armazenamento são projetados para lidar com grandes volumes de petróleo e garantir um confinamento seguro, prevenindo vazamentos e contaminação ambiental.
Infraestrutura de dutos: os oleodutos são o meio mais eficiente de transportar petróleo bruto dos locais de extração até as refinarias. Essa infraestrutura é crucial para manter um fluxo constante de petróleo e garantir o fornecimento estável necessário para atender à demanda global de energia. Sistemas avançados de monitoramento de oleodutos ajudam a detectar vazamentos e a garantir a integridade do processo de extração de petróleo.
Produtos da Alutal para a indústria de petróleo
A Alutal reúne um portfólio consistente de equipamentos voltados ao setor de petróleo, combinando precisão, robustez e tecnologia desenvolvida para suportar as condições mais severas das operações de extração, processamento e transporte de óleo e gás. No mercado, a empresa é reconhecida pela confiabilidade dos instrumentos que produz, peças-chave para ampliar a segurança das instalações, elevar a eficiência energética, reduzir paradas inesperadas e assegurar o atendimento às normas internacionais que regem a indústria.
A empresa tem uma linha renomada de instrumentos usados no setor, com foco em precisão e robustez, essenciais em ambientes como plataformas offshore, onshore e unidades de processamento. Entre os destaques:
- Termopares e termorresistências (PT100), incluindo modelos mineral-insulated, multiponto e antivibração.
- Transmissores de temperatura para integração com sistemas industriais.
- Chaves e transmissores de nível ultrassônicos e radares de onda guiada, usados em tanques e separadores.
- Medidores de fluxo térmico da linha Thermatel (TA2, TD1/TD2 e TG1/TG2).
- Sensores de vibração Metrix, como o SA6200 e o interruptor 5550, para proteção de bombas e compressores.
A marca se posiciona como fornecedora estratégica de instrumentação para toda a cadeia do petróleo.
