O termo pré-sal refere-se a um conjunto de rochas localizadas nas porções marinhas de grande parte do litoral brasileiro, com potencial para a geração e acúmulo de petróleo. O termo pré é utilizado porque, ao longo do tempo, essas rochas foram sendo depositadas antes da camada de sal.
O petróleo do pré-sal surgiu de um rico depósito de matéria orgânica (restos de plantas e animais) que, desde 135 milhões de anos atrás, foi prensado por grossas camadas de rocha e sal, transformando-se em petróleo. O estrato do pré-sal está a cerca de 7 000 metros de profundidade, embaixo de uma camada de sal de mais de 2 quilômetros de espessura (daí o nome “pré-sal”). Os poços ocupam uma faixa de 800 quilômetros do litoral brasileiro, que se estende de Santa Catarina ao Espírito Santo. Estima-se que lá estejam guardados cerca de 80 bilhões de barris de petróleo e gás, o que deixa o Brasil na privilegiada posição de o sexto maior detentor de reservas no mundo, atrás apenas da Arábia Saudita, Irã, Iraque, Kuwait, e Emirados Árabes.
A formação do petróleo está relacionada ao movimento das placas tectônicas e à formação das bacias sedimentares. Há 185 milhões de anos, África e América do Sul faziam parte de um único e imenso continente chamado Gondwana (a outra porção continental da Terra chamava-se Laurásia). Em virtude das forças de convecção causadas pelo resfriamento do magma, as placas tectônicas começaram a se afastar, provocando uma fratura entre os dois atuais continentes. Com o afastamento das placas tectônicas, as águas das chuvas passaram a se acumular nas falhas geológicas, dando origem a grandes lagos de água salobra e quente. Fundos e com baixo e com baixo nível de oxigenação, esses lagos acabaram se transformando em grandes depósitos de matéria orgânica, como folhas e animais mortos, que também se acumulavam em seu interior. Enquanto os continentes continuavam se afastando, a matéria orgânica foi se misturando a partículas finas de argila, areia, calcário e conchas. A mistura deu origem a uma grande camada de rocha sedimentar porosa, na qual ficou armazenado o material que, milhões de anos mais tarde, se transformou em petróleo.
Formou-se também uma camada de sal, com mais de dois quilômetros de espessura, que cobriu o denso depósito de matéria orgânica. No decorrer destes milhões de anos, o mar expandiu-se de vez e os sedimentos de rocha depositados sobre a camada de sal acabaram formando o leito do oceano Atlântico. Soterrada abaixo desses gigantescos blocos de rocha e sal, a matéria orgânica passou por enorme pressão, transformando-se por fim, no petróleo da camada pré-sal. A quase 7 000 metros de profundidade, o óleo dessas áreas é bem mais puro: sofreu pouca ação de bactérias, dificilmente sobrevivem à temperatura local de mais de 100 °C. A camada de sal é impermeável, mas tem falhas geológicas. Através dessas fissuras, cuja porosidade é preenchida com água, parte do petróleo do pré-sal acaba subindo e fixando-se em bolsões da camada de rocha. Em locais como esses é que se encontram algumas jazidas de petróleos oceânicas já exploradas, como as da Bacia de Campos (RJ).
Sabe-se que pelo menos três áreas já analisadas – os campos de Tupi e Iara, na Bacia de Santos, e Parque das Baleias, na Bacia de Campos – guardam 14 bilhões de barris, o que faria o Brasil dobrar suas reservas e se transformar em um dos grandes países exportadores de petróleo, uma matéria-prima cada vez mais rara no mundo.
Tanta riqueza, porém vem acompanhada de desafios tecnológicos. O petróleo do pré-sal está localizado em recantos de difícil acesso, distante cerca de 7 000 metros das plataformas. A Petrobras estima que, até 2020, terá de investir mais de 100 bilhões de dólares na extração – o total pode chegar a 600 bilhões. O dinheiro será gasto, sobretudo, com a criação de tecnologias para tirar o petróleo de locais tão profundos. Será necessário criar brocas eficientes o bastante para perfurar as rochas de carbonato de cálcio, onde o petróleo está armazenado. Para chegar até os poços é preciso fixar cabos de âncora para dar estabilidade à plataforma.
Um barril de petróleo contém 159 litros e pode produzir até 80 litros de gasolina aproximadamente.
Fibras vão substituir o aço no pré-sal
Materiais como resinas e fibras de vidro ou carbono reduzem o custo de produção em grandes profundidades.
O elevado nível de gás carbônico do óleo do pré-sal, aliado à água salgada, provoca acelerada corrosão.
Dentro de cinco a dez anos o aço perderá espaço na indústria petrolífera. A exploração do pré-sal vai provocar uma substituição de tecnologia que reduzirá os custos de produção, dizem pesquisadores do Cenpes (Centro de Pesquisas da Petrobras).
O objetivo é aumentar o emprego de resinas e fibras de vidro ou carbono nos tubos que farão o transporte do petróleo dos poços para as plataformas.
Esses materiais oferecem vantagens sobre o aço, como maior leveza e resistência à corrosão.
"Isso é totalmente pioneiro no mundo", afirma Carlos Cunha, gerente de tecnologia de materiais, equipamentos e corrosão do Cenpes.
Ele explica que o óleo do pré-sal tem elevado nível de gás carbônico que, associado à água salgada, causa acelerada corrosão metálica.
A Petrobras está investindo no desenvolvimento de novas tubulações flexíveis, sem nenhum metal. A pesquisa é feita com universidades federais e empresas estrangeiras.
Embora o custo inicial das fibras de vidro e carbono nem sempre seja menor que o do aço, esses materiais podem viabilizar sistemas de produção mais eficientes para águas ultra profundas, que seriam potencialmente mais econômicos no horizonte de 25 anos de operação.
O pré-sal chega a mais de 7.000 metros. Nesses locais, tubos de aço ficam muito pesados para a plataforma sustentar.
Além de o tubo ser mais longo, a pressão externa é muito maior. Já as fibras devem permitir o uso de plataformas menores.
Ainda segundo o engenheiro, a função do aço é resistir à elevada pressão interna e externa, às correntes marítimas e ao movimento da plataforma. O desafio é substituí-lo pela fibra, na camada estrutural do tubo.
"Já há material seguro e economicamente viável para o pré-sal", resume Cunha.
As sondas utilizadas na perfuração de poços de petróleo são classificadas de acordo com sua utilização como terrestres ou marítimas.
Se a perfuração ocorrer em terra - conhecida como onshore -, o equipamento utilizado possui brocas que giram para romper a rocha, trazendo até a superfície o material extraído do subsolo.
As sondas de perfuração terrestres são muito semelhantes. Uma das variáveis é o transporte para chegar ao local a ser perfurado: nos de fácil acesso, é feito por estradas, enquanto que nos mais difíceis, como, por exemplo, ilhas ou florestas, há a necessidade de embarcações ou helicópteros.
O sistema de perfuração marítima, offshore, segue os mesmos moldes da terrestre, contudo, as sondas marítimas diferem entre si por se adequarem às diferentes profundidades em que atuam. Esses equipamentos são instalados em plataformas fixas, móveis ou sobre navios.
Plataformas Fixas
São instaladas em campos localizados em lâminas d'água de até 200 metros. Elas possuem a vantagem de serem completamente estáveis até nas piores condições do mar.
Em todo o mundo, essas plataformas utilizam, com maior frequência, estruturas moduladas de aço - a outra opção é o concreto. A instalação dos equipamentos no local de operação é feita com estacas cravadas no solo marinho.
Estes verdadeiros "gigantes de aço" são projetados para receber todos os equipamentos de perfuração, estocagem de material, alojamento de pessoal e todas as instalações necessárias para a produção dos poços de petróleo.
Plataformas móveis
Auto eleváveis: Plataforma marítima com três ou mais pernas de tamanho variável, que pode ser posicionada em locais de diferentes profundidades, em lâminas d'água entre 5 e 130 metros - na zona situada entre a praia e o início dos abismos oceânicos.
O sistema é composto por uma balsa de casco chato e largo, triangular ou retangular, que suporta as pernas. O transporte da plataforma até o local de perfuração dos poços exploratórios é feito por rebocadores ou por propulsão própria.
Quando chegam ao local, suas pernas são arriadas lentamente, por meio de macacos hidráulicos ou elétricos, até o fundo do mar. Seu casco fica acima do nível da água, a uma altura segura e fora da ação das ondas.
Semissubmersíveis: plataformas flutuantes constituídas de uma estrutura de um ou mais conveses. O apoio e feito por flutuadores submersos que sofrem movimentação devido à ação das ondas, ventos e correntezas.
Este tipo de plataforma fica situado na superfície do mar para que sofra menor impacto das condições impostas por ele. Além disso, possui um sistema de ancoragem ou de posicionamento dinâmico.
Ancoragem: esse sistema restaura o posicionamento original pela ação de 8 a 12 âncoras e cabos (e/ou correntes) fixados no fundo do mar e que funcionam como molas, produzindo esforço capaz de reagir ao efeito das ondas, ventos ou correntezas.
Posicionamento dinâmico: as plataformas que utilizam esse sistema não possuem ligação física com o fundo do mar, exceto pelos equipamentos de perfuração.
Elas possuem sensores acústicos que identificam a deriva. A restauração da sua posição flutuante é feita por propulsores presentes no seu casco, acionados por computador.
A profundidade de operação das plataformas que apresentam sistema de ancoragem é limitada, enquanto que as que utilizam o posicionamento dinâmico podem perfurar em águas de cerca de 500 metros de profundidade.
Plataforma de pernas atirantadas: unidades flutuantes que possuem estrutura semelhante à da plataforma semissubmersível. A diferença entre elas ocorre no sistema de ancoragem no fundo do mar.
A ancoragem é feita por meio de estruturas tubulares, com tendões fixos no fundo do mar por estacas e mantidos esticados pelo excesso de flutuação da plataforma. Esse sistema proporciona uma maior estabilidade da plataforma porque diminui drasticamente os seus movimentos. Com isso, as operações de perfuração e produção se assemelham às executadas em plataformas fixas.
Navios-Sonda
São navios projetados para explorar poços submarinos situados em águas muito profundas. Eles possuem uma abertura no centro do casco por onde passa a coluna de perfuração.
Da mesma forma que as plataformas semissubmersíveis, os navios mais modernos são equipados com sistemas de posicionamento dinâmico. Por meio de sensores acústicos, propulsores e computadores, são anulados os efeitos do vento, ondas e correntezas, que geralmente deslocam o navio de sua posição.
A utilização dos navios-sonda em perfurações proporciona algumas vantagens em relação aos outros tipos de plataformas: grande capacidade de estocagem, perfuração de poços em qualquer profundidade e operação sem a necessidade de barcos de apoio ou de serviços.
PLATAFORMAS FPSO
Os FPSOs (Floating, Production, Storage and Offloading) são navios com capacidade para processar e armazenar o petróleo, e prover a transferência do petróleo e/ou gás natural. No convés do navio, é instalada uma planta de processo para separar e tratar os fluidos produzidos pelos poços. Depois de separado da água e do gás, o petróleo é armazenado nos tanques do próprio navio, sendo transferido para um navio aliviador de tempos em tempos.
O navio aliviador é um petroleiro que atraca na popa da FPSO para receber petróleo que foi armazenado em seus tanques e transportá-lo para terra. O gás comprimido é enviado para terra através de gasodutos e/ou reinjetado no reservatório. Os maiores FPSOs têm sua capacidade de processo em torno de 200 mil barris de petróleo por dia, com produção associada de gás de aproximadamente dois milhões de metros cúbicos por dia.
Fontes: Guia do estudante, Ed. Abril. Folha de São Paulo. Site: pré-sal info. Imagens Google.
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