O petróleo é um hidrocarboneto. Os hidrocarbonetos são compostos químicos constituídos por átomos de hidrogénio e de carbono. A formação de hidrocarbonetos tais como o petróleo resulta da conjugação de vários fenómenos naturais, não reproduzíveis em laboratório. O primeiro destes fatores é a preservação de minúsculos seres vivos, como o fitoplânton e o zooplâncton, após a sua deposição em ambientes aquáticos pouco profundos, pouco agitados e pobres em oxigénio.
O significado da palavra petróleo é óleo de pedra. Num sentido mais amplo refere-se a um conjunto de produtos naturais constituídos por misturas complexas e variáveis de hidrocarbonetos sólidos, líquidos e gasosos associados a pequenas quantidades de outras substâncias como os compostos sulfurosos e os compostos azotados. Num sentido mais restrito, o termo petróleo emprega-se em relação aos produtos naturais líquidos e é também designado por petróleo bruto ou óleo bruto. A formação do petróleo na natureza é bastante complexa. Os petróleos resultaram da decomposição em ambiente anaérobio e pela ação dos microrganismos de constituintes gordos de sapropel, vasa acumulada no fundo de certas lagunas. Este hidrocarboneto encontra-se nas rochas sedimentares de origem marinha e a água que os acompanha é salgada. O processo de formação do petróleo está associado a fatores como a pressão e a temperatura, intensamente associados a rochas sedimentares.
A rocha sedimentar formada pela deposição de sedimentos e de restos orgânicos a partir dos quais de formam os hidrocarbonetos denomina-se rocha mãe. Os hidrocarbonetos, porém, não se mantêm na rocha mãe. No decorrer da evolução geológica migram para outras rochas mais porosas e permeáveis que permitem a sua circulação e armazenamento. Estas rochas, em que os hidrocarbonetos se armazemam, designam-se rochas armazém ou reservatórios. Tais rochas são geralmente rcohas detríticas, conglomerados, arenitos, siltitos, calcários, dolomitos, entre outras rochas sedimentares, normalmente fissuradas ou fraturadas.
A migração dos hidrocarbonetos, se as camadas superiores forem porosas e permeáveis pode atingir a superfície libertando gases, fontes de petróleo ou vulcões de lama. Quando a migração é interrompida por uma camada impermeável, essa camada recebe o nome de rocha de cobertura, dá-se a retenção ficando os depósitos de hidrocarbonetos protegidos, em grande parte, das oxidações provocadas pelos agentes externos.
A migração do petróleo não se limita a uma simples mudança de lugar. Durante o percurso há evolução dos próprios hidrocarbonetos, sendo o petróleo tanto mais evoluído quanto mais longa e complexa tiver sido a fase de migração. A retenção do petróleo deve-se normalmente a alterações estruturais, ou seja, devido à formação de dobras e falhas, ou a condições estratigráficas especiais. A retenção dos hidrocarbonetos pode também estar associada a estruturas como diapiros e salinos.
No que se refere à água, esta encontra-se associada aos jazigos de petróleo. A água salgada rica em sulfuretos e cloretos encontra-se incorporada nos jazigos impregnando camadas sedimentares. Esta água tem normalmente origem marinha e encontra-se aprisionada nos sedimentos após migração. A esta água pode juntar-se água meteórica de infiltração.
É regra, geral e comum, nas jazidas de petróleo que os hidrocarbonetos ocupem a parte superior do reservatório e, quando existe simultaneamente gás, petróleo e água, estes dispõem-se por ordem decrescente de densidade.
Nas condições enunciadas em cima formam-se reservatórios de petróleo. Em alguns casos, verifica-se ainda, por processos geológicos, a junção de vários reservatórios, o que pode originar acumulações colossais de petróleo, com fortes interesses económicos. Estas junções de reservatórios é o que se verifica sobretudo no Médio Oriente.
