Barril (unidad)

Ricardo III , rey de Inglaterra desde 1483 hasta 1485, definió el tonele de vino como un barril con capacidad para 84 galones de vino y el terciopelo de vino como uno con capacidad para 42 galones de vino. La costumbre había convertido al terciopelo hermético de 42 galones en un contenedor estándar para el transporte de anguila, salmón, arenque, melaza, vino, aceite de ballena y muchos otros productos en las colonias inglesas hacia 1700. Después de la Revolución Americana en 1776, los comerciantes estadounidenses continuaron utilizando barriles del mismo tamaño. ^{[ 9 ]}   

En la industria petrolera , un barril ( símbolo de unidad bbl ) es una unidad de volumen utilizada para medir el petróleo, definida como exactamente 42 galones estadounidenses , aproximadamente 159 litros, ^{[ 10 ] [ 11 ]} o 35 galones imperiales . ^{[ 10 ]}

Según el Instituto Americano del Petróleo (API), un barril estándar de petróleo es la cantidad de petróleo que ocuparía un volumen de exactamente 1 barril (158,99 L) en condiciones de temperatura y presión de referencia de 60 °F (15,6 °C) y 14,696 psi (101 325 Pa ; 1 atm ) . Este barril estándar de petróleo ocupará un volumen diferente a distintas presiones y temperaturas. Por lo tanto, en este contexto, un barril estándar no es simplemente una medida de volumen, sino de volumen bajo condiciones específicas.      

Las compañías petroleras que cotizan en bolsa en Estados Unidos suelen informar su producción utilizando las unidades múltiplos Mbbl (mil barriles) y MMbbl (un millón de barriles), derivadas de la palabra latina "mille" y el número romano M, que significa "mil". Debido al riesgo de confusión, la Sociedad de Ingenieros de Petróleo recomienda en su guía de estilo que no se utilicen las abreviaturas o prefijos M o MM para barriles de petróleo o barriles de petróleo equivalente, sino que se escriban con letras miles, millones o miles de millones. ^{[ 12 ]}

El uso de M para mil y MM para millón entra en conflicto con la convención del SI , donde el prefijo "M" significa "mega", que representa millón, del griego "grande". Algunas compañías petroleras, sobre todo las europeas, utilizan kb (kilobarriles, mil barriles), mb (megabarriles, un millón de barriles) y gb (gigabarriles, mil millones de barriles). La m minúscula se usa para evitar confusiones con la M mayúscula que se usa para mil. Por la misma razón, también se usa a veces la unidad kbbl (mil barriles).

La primera "b" en "bbl" puede haberse duplicado originalmente para indicar el plural (1 bl, 2 bbl), o posiblemente para evitar confusiones con "bl" como símbolo de la bala . Algunas fuentes afirman que "bbl" se originó como símbolo de los "barriles azules" que Standard Oil entregaba en sus inicios. Sin embargo, si bien la historia de Standard Oil Company de Ida Tarbell de 1904 reconocía el "sagrado barril azul", la abreviatura "bbl" ya se utilizaba mucho antes del nacimiento de la industria petrolera estadounidense en 1859. ^{[ 13 ]}

Los pozos petrolíferos no solo extraen petróleo del subsuelo, sino también gas natural y agua. El término barriles de líquido por día (BLPD) se refiere al volumen total de líquido que se extrae. ^{[ 14 ]} De manera similar, los barriles de petróleo equivalente (BOE) son un valor que tiene en cuenta tanto el petróleo como el gas natural, sin considerar el agua que se extrae. Se utilizan otros términos cuando se habla solo de petróleo. Estos términos pueden referirse a la producción de petróleo crudo en un pozo, a la conversión de petróleo crudo en otros productos en una refinería o al consumo total de petróleo por una región o país. Un término común esbarriles por día (BPD, BOPD, bbl/d, bpd, bd o b/d), donde 1  BPD equivale a 0,0292 galones por minuto . ^{[ 15 ]} Un BPD también equivale a 49,8 toneladas por año. ^{[ 15 ]} En una refinería de petróleo, la producción a veces se informa como barriles por día calendario (b/cd o bcd), que es la producción total en un año dividida por los días de ese año. De igual manera, barriles por día de flujo (BSD o BPSD) es la cantidad de producto de petróleo producido por una sola unidad de refinación durante operación continua durante 24 horas. ^{[ a ]}   

La combustión de una tonelada de crudo ligero, sintético o pesado produce 38,51, 39,40 o 40,90  GJ (térmicos) respectivamente (10,70, 10,94 o 11,36  MW·h), por lo que 1  tonelada por día de crudo sintético equivale a unos 456  kW de potencia térmica y 1  barril por día de crudo sintético equivale a unos 378  kW (un poco menos para el crudo ligero, un poco más para el crudo pesado). ^{[ 17 ]}

La tarea de convertir un barril estándar de petróleo a un metro cúbico estándar se complica por el hecho de que este último, según la definición de la API, representa la cantidad de petróleo que, en diferentes condiciones de referencia (101,325 kPa y 15 °C (59,0 °F) ), ocupa 1 metro cúbico. El hecho de que las condiciones de referencia no sean exactamente las mismas implica que una conversión exacta es imposible a menos que se conozca el coeficiente de expansión exacto del crudo, el cual varía de un petróleo crudo a otro.    

Para un petróleo ligero con una densidad de 850  kilogramos por metro cúbico ( gravedad API de 35), ^{[ b ]} calentar el petróleo de 15 °C (59 °F) a 16 °C (60 °F) podría aumentar su volumen en aproximadamente un 0,047 %. Por el contrario, un petróleo pesado con una densidad de 934 kg/m³ ⁽ gravedad API de 20) podría aumentar su volumen solo en un 0,039 %. Si no es posible medir físicamente la densidad a una nueva temperatura, se pueden utilizar tablas de datos empíricos para predecir con precisión el cambio de densidad. A su vez, esto permite la máxima precisión al convertir entre barriles estándar y metros cúbicos estándar. La lógica anterior también implica el mismo nivel de precisión en las mediciones de barriles si hay un error de 0,56 °C ( 1 °F ) al medir la temperatura al momento de medir el volumen.       

Para facilitar las operaciones comerciales, la comunicación y la contabilidad financiera , las bolsas internacionales de materias primas suelen establecer un factor de conversión para los crudos de referencia. Por ejemplo, el factor de conversión establecido por la Bolsa Mercantil de Nueva York (NYMEX) para el crudo Western Canadian Select (WCS) que se comercializa en Hardisty, Alberta , Canadá, es de 6,29287  barriles estadounidenses por metro cúbico estándar, ^{[ 18 ]} a pesar de la incertidumbre en la conversión del volumen del crudo. Las autoridades reguladoras de los países productores establecen normas para la precisión de la medición de los hidrocarburos producidos, ya que dichas mediciones afectan a los impuestos o regalías que se pagan al gobierno. En el Reino Unido, por ejemplo, la precisión de medición requerida es de ±0,25. ^{[ 19 ]}

Técnicamente, un barril puede usarse para especificar cualquier volumen. Dado que la naturaleza real de los fluidos que se miden varía a lo largo del flujo, a veces se utilizan calificadores para aclarar qué se está especificando. En el campo petrolífero, suele ser importante diferenciar entre las tasas de producción de fluidos, que pueden ser una mezcla de petróleo y agua, y las tasas de producción del petróleo en sí. Si un pozo produce 10  MBD (miles de barriles por día) de fluidos con un 20 % de agua, entonces también se diría que el pozo produce 8000  barriles de petróleo por día (bod).

En otras circunstancias, puede ser importante incluir el gas en las cifras de producción y consumo. Normalmente, la cantidad de gas se mide en pies cúbicos estándar o metros cúbicos estándar (para volumen en condiciones normales de presión y temperatura), así como en kg o Btu (que no dependen de la presión ni la temperatura). Sin embargo, cuando es necesario, dicho volumen se convierte a un volumen de petróleo con entalpía de combustión equivalente. La producción y el consumo utilizando esta analogía se expresan en barriles de petróleo equivalente por día (boed).

En el caso de los pozos de inyección de agua , en Estados Unidos se suele hablar de la tasa de inyectividad en barriles de agua por día (bwd). En Canadá, se mide en metros cúbicos por día (m³ ^/ d). En general, las tasas de inyección de agua se expresan en las mismas unidades que las tasas de producción de petróleo, ya que el objetivo habitual es reemplazar el volumen de petróleo producido con un volumen similar de agua para mantener la presión del yacimiento.

Fuera de Estados Unidos, los volúmenes de petróleo suelen reportarse en metros cúbicos (m³ ⁾ en lugar de barriles. El metro cúbico es la unidad de volumen básica en el Sistema Internacional . En Canadá, las compañías petroleras miden el petróleo en metros cúbicos, pero lo convierten a barriles al exportarlo, ya que la mayor parte de la producción petrolera canadiense se exporta a Estados Unidos. El factor de conversión nominal es 1  metro cúbico = 6,2898  barriles de petróleo, ^{[ 20 ]} pero la conversión generalmente se realiza mediante medidores de transferencia de custodia en la frontera, dado que los volúmenes se especifican a diferentes temperaturas y el factor de conversión exacto depende tanto de la densidad como de la temperatura. Las compañías canadienses operan internamente e informan a los gobiernos canadienses en metros cúbicos, pero a menudo convierten a  barriles estadounidenses para beneficio de los inversionistas y comercializadores de petróleo estadounidenses. Generalmente cotizan precios en dólares canadienses por metro cúbico a otras compañías canadienses, pero utilizan dólares estadounidenses por barril en informes financieros y comunicados de prensa, lo que hace parecer al mundo exterior que operan en barriles.

Las empresas que cotizan en las bolsas europeas informan la masa de petróleo en toneladas . Sin embargo, dado que las diferentes variedades de petróleo tienen densidades distintas, no existe una única conversión entre masa y volumen. Por ejemplo, una tonelada de destilados pesados ​​puede ocupar un volumen de 6,1 barriles (970 litros ; 256 galones estadounidenses ) . En cambio, una tonelada de petróleo crudo puede ocupar 6,5 barriles (1030 litros; 273 galones estadounidenses) , y una tonelada de gasolina requerirá 7,9 barriles (1260 litros; 332 galones estadounidenses) . ^{[ 21 ]} En general, la conversión suele estar entre 6 y 8 barriles (954 y 1270 litros; 252 y 336 galones estadounidenses) por tonelada.

La medida del «barril de petróleo» se originó en los primeros yacimientos petrolíferos de Pensilvania . El pozo Drake , el primero de Estados Unidos, se perforó en Pensilvania en 1859, y en la década de 1860 se produjo un auge petrolero. Al inicio de la producción, no existía un recipiente estándar para el petróleo, por lo que este y sus derivados se almacenaban y transportaban en barriles de diferentes formas y tamaños. Algunos de estos barriles se utilizaban originalmente para otros productos, como cerveza, pescado, melaza o trementina. Se empleaban barriles de 42 galones estadounidenses (159 litros) , la tercera (159 litros) y los barriles de whisky de 40 galones estadounidenses (150 litros) . También eran comunes los barriles de 45 galones estadounidenses (170 litros) . El barril de whisky de 40 galones era el más utilizado por los primeros productores de petróleo, ya que era fácilmente accesible en aquella época.     

Alrededor de 1866, los primeros productores de petróleo de Pensilvania concluyeron que el envío de petróleo en una variedad de recipientes diferentes estaba generando desconfianza entre los compradores. Decidieron que necesitaban una unidad de medida estándar para convencer a los compradores de que estaban recibiendo un volumen justo por su dinero, y optaron por la tercera pinta de vino estándar , que era dos galones más grande que el barril de whisky estándar. El Weekly Register , un periódico de Oil City, Pensilvania , declaró el 31 de agosto de 1866 que "los productores de petróleo han emitido la siguiente circular":

Considerando que todos los productores de petróleo crudo en Oil Creek reconocen que el sistema actual de venta de petróleo crudo por barril, sin importar el tamaño, perjudica al comercio petrolero tanto al comprador como al vendedor, ya que quienes compran barriles de tamaño normal no pueden competir con quienes compran barriles grandes. Por lo tanto, acordamos y nos comprometemos mutuamente a que, a partir de esta fecha, no venderemos crudo por barril ni por paquete, sino únicamente por galón. Se aplicará un descuento de dos galones por cada 40  galones a favor del comprador.

Y de esa manera,  el barril de vino inglés del rey Ricardo III se convirtió en el barril de petróleo estándar estadounidense. ^{[ 22 ]}

Para 1872, el barril de petróleo estándar se estableció firmemente en 42  galones estadounidenses. ^{[ 23 ]} El  barril de petróleo estándar de 42 galones fue adoptado oficialmente por la Asociación de Productores de Petróleo en 1872 y por el Servicio Geológico de los Estados Unidos y la Oficina de Minas de los Estados Unidos en 1882. ^{[ 9 ]}

En la actualidad, muchos tipos diferentes de petróleo, productos químicos y otros productos se transportan en bidones de acero . En Estados Unidos, estos bidones suelen tener una capacidad de 55 galones estadounidenses (208 L) y se les denomina así. Fuera de Estados Unidos, se les llama bidones de 200 litros o 200 kg. En el Reino Unido y sus antiguas dependencias, se utilizaba un bidón de 44 galones imperiales (200 L) , aunque todos esos países ahora utilizan oficialmente el sistema métrico y los bidones se llenan a 200 litros. En Estados Unidos, el tamaño de 42 galones estadounidenses como unidad de medida se limita principalmente a la industria petrolera, mientras que en otras industrias se utilizan diferentes tamaños de barril. Casi todos los demás países utilizan el sistema métrico .      

Por lo tanto, el barril de petróleo de 42  galones estadounidenses es una unidad de medida, más que un recipiente físico utilizado para transportar petróleo crudo.