Fracturación hidráulica

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Todo acerca de la fracturación hidraulica

Text of Fracturación hidráulica

  • Fracturacin hidrulica

    Ilustracin del proceso de fractura hidrulica y las actividadesrelacionadas necesarias para la extraccin.

    Pozo de extraccin mediante fracturacin hidrulica deExxonMobil en Alemania.

    La fracturacin hidrulica, fractura hidrulica[1] oestimulacin hidrulica (tambin conocida por el tr-mino en ingls fracking) es una tcnica para posibilitaro aumentar la extraccin de gas y petrleo del subsuelo.El procedimiento no es nuevo en esa industria. La prime-ra fractura se realiz en 1947, y en los aos 50 comenza utilizarse de forma comercial en pozos convencionales,Desde entonces se han hecho 2,5 millones de fracturas enpozos en todo el mundo, de ellos, un milln en EstadosUnidos. La fracturacin hidrulica se utiliza en proyectosde exploracin y produccin de hidrocarburos, y tambinen el almacenamiento de CO2, almacenamiento de gas ygeotermia de media y alta entalpa.[2][3]

    La fracturacin hidrulica se realiza en un pozo previa-mente construido, entubado y cementado, que puede ser

    vertical u horizontal. La tcnica consiste en generar unoo varios canales de elevada permeabilidad a travs de lainyeccin de agua a alta presin, de modo que supere laresistencia de la roca y que abra una fractura controladaen el fondo de pozo, en la seccin deseada de la forma-cin contenedora del hidrocarburo. Con el n de evitarel natural cierre de la fractura, en el momento en que serelaja la presin hidrulica que la mantienen abierta, sebombea, junto con el agua, un agente de sostenimiento(propante), comnmente arena, que mantiene las fractu-ra abierta de un modo permanente.Una composicin tpica de un uido de fracturacin sueleser aproximadamente entre un 95 y un 98 % de agua (nonecesariamente potable), que incorpora hasta un 5 % dearena de sostenimiento y menos de un 1% de productosqumicos, tales como bactericidas, reductores de friccin,espesantes, Todos son compuestos que se utilizan en otrasramas de la industrial tales como: farmacia, cosmtica,industria alimentaria, etc.Se estima que en 2010 esta tcnica estaba presente enaproximadamente el 60 % de los pozos de extraccinen uso.[2] Debido a que el aumento del precio de loscombustibles fsiles ha hecho econmicamente rentablesestos mtodos, se propagado su empleo en los ltimosaos, especialmente en los Estados Unidos.[4][5]. Esto hapermitido al pas aumentar un 35 % la produccin de gasnatural desde 2005 y eliminar la necesidad de las impor-taciones. En cuanto al petrleo, la produccin se ha in-crementado en un 45 % desde 2010, lo que ha convertidode nuevo a Estados Unidos en el segundo productor depetrleo del mundo. Los hidrocarburos no convenciona-les suponen ya una aportacin de 430.000 millones dedlares al PIB y la creacin de 2,7 millones de empleos,con salarios que duplican la media de Estados Unidos; almismo tiempo, el precio del gas natural es tres veces msbarato que el de la mayora de los pases industrializados.[6]

    En los ltimos aos han comenzado tambin a utilizaresta tcnica en objetivos no convencionales pases comoArgentina, Chile, China, Reino Unido, Dinamarca y Po-lonia.Los partidarios de la fracturacin hidrulica argumen-tan que la tcnica no tiene mayores riesgos que cual-quier otra tecnologa utilizada por la industria. As lo in-dica, entre otros, el informe realizado por la Agencia deProteccin del Medioambiente (Environmental ProtectionAgency, EPA) de Estados Unidos, el ms completo hastala fecha, tras cinco aos de estudios y la revisin de 950

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  • 2 2 FLUIDOS UTILIZADOS EN LA FRACTURA HIDRULICA

    fuentes de informacin. El informe concluye que las ac-tividades de fracturacin hidrulica no se han traducidoen la generacin sistemtica de impactos sobre los acu-feros (Hydraulic fracturing activities have not led to wi-despread, systematic impacts to drinking wate resources),y apunta que aquellos casos excepcionales en los que sehaya podido producir contaminacin, ha sido debido aluso de malas prcticas como defectos en la construccinde los pozos o en el tratamiento de aguas residuales, perono de la fracturacin hidrulica en s misma.[7]

    Sus oponentes, en cambio, sealan el impacto medioam-biental de esta tcnica, que en su opinin incluye la conta-minacin de acuferos, elevado consumo de agua, conta-minacin de la atmsfera, contaminacin sonora, migra-cin de los gases y productos qumicos utilizados hacia lasupercie, contaminacin en la supercie debida a verti-dos, y los posibles efectos en la salud derivados de ello.[8]Tambin argumentan que se han producido casos de in-cremento en la actividad ssmica, la mayora asociadoscon la inyeccin profunda de uidos relacionados con elfracking.[9]

    Por estas razones, la fracturacin hidrulica ha sido obje-to de atencin internacional, siendo fomentada en algunospases,[10] mientras que otros han impuesto moratorias asu uso o la han prohibido.[11][12] Reino Unido levant sumoratoria en el ao 2012 y en la actualidad apuesta demanera decidida por esta industria como modo de crearempleo, asegurar el suministro energtico y avanzar ha-cia un sistema bajo en carbono.[13]. La Comisin Europeaemiti el 24 de enero de 2014 unas Recomendaciones alos pases miembros que deseen explorar y producir hi-drocarburos no convencionales utilizando la fracturacinhidrulica para garantizar la proteccin adecuada del me-dio ambiente.[14]

    1 Historia

    Principales bolsas de gas natural en el subsuelo de Estados Uni-dos.

    Las inyecciones en el subsuelo para favorecer la ex-traccin de petrleo se remontan hasta 1860, en lacosta este norteamericana, empleando por aquel entoncesnitroglicerina. En 1930 se empezaron a utilizar cidos en

    lugar de materiales explosivos, pero es en 1947 cuandose estudia por primera vez la posibilidad de utilizar agua.Este mtodo empez a aplicarse industrialmente en 1949por la empresa Stanolind Oil.[2]

    Actualmente se considera a George P. Mitchell como el'padre' de la moderna industria del fracking, al conseguirsu viabilidad econmica en el yacimiento conocido co-mo Barnett Shale, reduciendo sus costes hasta los 4 d-lares por milln de BTU (British Thermal Units).[15] Suempresa, Mitchell Energy, consigui la primera fractura-cin hidrulica comercial en 1998.[16][17][18]

    En Estados Unidos se estima que la generalizacin de estemtodo ha aumentado las reservas probadas de gas cercade un 47 % en cuatro aos y en 11 % la estimacin deexistencia de petrleo.[19] Adems, en ese pas, en 2012se crearon gracias a los hidrocarburos no convencionalesextrados a travs de la fractura hidrulica 2,1 millones deempleos y contribuy en 283.000 millones de dlares a sueconoma. Asimismo, segn un informe[20][21] nanciadopor la industria del fracking,[22] se crearn 3,3 millonesde nuevos empleos y sumar 468.000 millones de dlaresal crecimiento de Estados Unidos al nal de la dcada.Algunos gelogos, sin embargo, opinan que la producti-vidad de los pozos explotados mediante fracturacin hi-drulica estn inados y minimizan el impacto que tendrsobre la produccin la signicativa reduccin en la pro-ductividad de los pozos que tiene lugar despus del pri-mer o segundo ao de operacin.[23] Una investigacinllevada a cabo en junio de 2011 por el peridico NewYork Times, con acceso a documentos internos y correoselectrnicos, encontr que la rentabilidad de la extraccinmediante fracturacin hidrulica puede ser mucho menorde lo inicialmente previsto, debido a que las compaasdel sector han sobrevalorado intencionadamente los da-tos de productividad de sus pozos as como el tamao desus reservas.[24][25]

    Por otro lado, los optimistas informes y estimacionesde las empresas del sector energtico contrastan conlos informes negativos a corto y medio plazo de lasorganizaciones ecologistas que estiman que el irreversibleimpacto ambiental en forma de contaminacin de acufe-ros y otros parmetros medioambientales tendr un costemuy superior a esas cifras.[26]

    2 Fluidos utilizados en la fracturahidrulica

    Junto con el agua se incluye una cierta cantidad de are-na para evitar que las fracturas se cierren al detenerse elbombeo, y tambin se aade en torno a un 0,5-2 % deaditivos, compuestos por entre 3 y 12 aditivos qumicossegn algunas fuentes cercanas a la industria de fracturahidrulica,[27] si bien otras fuentes cifran y datan varioscentenares de productos qumicos, algunos de ellos muy

  • 3Camiones y equipos necesarios para la fracturacin hidrulica,en torno a un pozo en Estados Unidos.

    Tanques de agua preparados para el proceso de fractura hidru-lica en un pozo.

    Tanques de almacenamiento en las cercanas de un pozo de frac-turacin hidrulica.

    txicos y cancergenos[28]cuya funcin es evitar que el gasy el petrleo se contaminen e impedir la corrosin, en-tre otras funciones. Sin embargo no es hasta el ao 2002cuando se combina el uso de agua tratada con aditivosque reducen la friccin con la perforacin horizontal y lafractura en mltiples etapas.[29]

    Respecto al componente inyectado, el porcentaje varasegn se lea a las empresas favorables a la fracturacinhidrulica (est basado en un 99,51 % de agua y arena y

    un 0,49 % de aditivos sostn)[30] o los organismos con-trarios a esta tcnica (productos que equivalen a un 2%del volumen de esos uidos).[31] Son estos aditivos losque generan ms polmica, pues sus detractores armanque incluyen sustancias txicas, alergnicas y cancerge-nas, dejando el subsuelo en condiciones irrecuperables.Mientras que los defensores de esta tcnica de extraccinno niegan la existencia y toxicidad de esos aditivos peroaseguran que tambin se pueden encontrar en elementosde uso domstico como limpiadores, farmacuticos, des-maquillantes y plsticos. Su nalidad es generar las vasnecesarias para extraer el gas de lutitas, mantener los ca-nales abiertos y preservar a los hidrocarburos para evitarque se degraden durante la operacin. En lo que parecehaber coincidencia es que se recupera entre un 15 y un80% de los uidos introducidos.Los uidos utilizados varan en composicin dependien-do del tipo