Estrazione

Una volta generato, il petrolio, tende per minor densità a salire verso l'alto. Questo processo, chiamato migrazione, trova maggiore impulso quando fra pori è presente ancora acqua, attraverso una vera e propria spinta di galleggiamento. Il tipo di roccia dove il petrolio tende ad accumularsi in maniera definitiva è generalmente diverso da quello della roccia madre; questa infatti generalmente è un'argilla, una marna, o un calcare a grana finissima, ricchi di materia organica e scarsamente permeabili; mentre la roccia, ove il petrolio si accumula e viene estratto, è quasi sempre un'arenaria o una roccia carbonatica con porosità e permeabilità elevate e con contenuto organico originario praticamente nullo.

Lo sfruttamento dei primi giacimenti era legato all'individuazione di manifestazioni petrolifere naturali e nella corretta interpretazione del geologo sull'andamento delle strutture. Ancora oggi si basa principalmente sempre sul lavoro del geologo che deve esaminare la zona e effettuare gli opportuni rilevamenti, ma fortunatamente, con il progresso tecnologico, adesso si sono affiancate al lavoro teorico del geologo strumentazioni che forniscono ottimi indizi e informazioni per una corretta valutazione finale della zona.

Il metodo che fornisce le informazioni più attendibili e dettagliate è sicuramente la “sismica a riflessione” che sfrutta le onde “P” provocate artificialmente. Queste onde infatti quando si propagano nel terreno e quando incontrano una litologia diversa, rispetto a quella nella quale viaggiavano, si dividono ed una parte prosegue verso il basso (onde rifratta) mentre una parte di questa rimbalza e ritorna in superfice. Misurando tutte le onde riflesse, mediante dei geofoni, e il loro tempo che hanno impiegato dalla sorgente a tornare in superficie, si ottengono delle sezioni sismiche, anche in 3D, di notevole definizione e profondità (fino a 7-9 Km) che danno indicazioni sia della struttura che della composizione del terreno. Come sorgente si usano o dei normali esplosivi, o dei potenti mezzi meccanici, chiamati vibratori sismici. In mare si sfrutta un getto di ossigeno ad alta pressione che provoca delle onde di compressione nell'acqua che a sua volta le trasmette sul fondo oceanico.

Una volta individuato il giacimento si procede creando un pozzo esplorativo; infatti solo questo potrà realmente accertare con sicurezza se le trappole identificate dalla prospezione contengano del petrolio e di che tipo. Lo sviluppo di un pozzo esplorativo è un passo fondamentale anche se i suoi costi sono molto superiori a quelli imputabili alla fase di prospezione; infatti mentre un rilevamento sismico può costare tra i 2.000 e 10.000 dollari a Km (circa 400 in mare, perché il processo è più rapido e non si necessita di esplosivi).

La tecnica di perforazione più usata è chiamata a rotazione (rotary).
E' costituito da una punta, chiamata scalpello, poggiata sul fondo del pozzo e collegata alla superficie attraverso una serie di aste cave avvitate l'una all'altra e tenute sospese mediante la torre di perforazione; facendo ruotare l'ultima asta, cioè quella che spunta in superficie, si trasmette la rotazione a tutto il sistema e quindi anche allo scalpello. 

Il petrolio greggio estratto non è immediatamente utilizzabile: deve essere deacquificato mediante riscaldamento, purificato per centrifugazione, separato nei suoi componenti principali (gas, benzina, gasolio, nafta, oli pesanti) mediante distillazione frazionata  e trattato chimicamente per aumentarne il pregio (processi di cracking, di reforming e di alchilazione). Tutte queste pratiche costituiscono il processo di raffinazione del petrolio che viene svolta nelle raffinerie, le raffinerie italiane attualmente in esercizio sono 17.

Raffinazione

Si effettua sfruttando, per così dire, il principio della distillazione frazionata, in speciali colonne, chiamate colonne di topping.Qui il petrolio, dopo che è stato riscaldato a circa 300-400 °C nei pipe-still, comincia a evaporare; risalendo la colonna esso incontra dei piatti nei quali vengono separate le sostanze più volatili da quelle meno volatili. Quindi, man mano che aumenta l’altezza, aumenta la densità dei prodotti ottenuti. Essi però presentano ancora molte impurità e devono, a loro volta, essere di nuovo distillati nelle colonne di stripping.

Schema di raffinazione n.1

Dalle tre colonne di stripping si ottengono:

- idrocarburi gassosi (propano e butano);

- benzine primarie con punto di ebollizione fra 40 e 150 °C;

- virgin nafta fra 100 e 180 °C;

- acqua ragia fra 150 e 180 °C;

- cherosene fra 180 e 280 °C;

- gasoli fra 250 e 300 °C;

- residui con un punto di ebollizione superiore a 350 °C.

I prodotti della raffinazione per essere commercializzati devono subire dei processi di conversione che possiamo raggruppare crackig , reforming e alchiliazione