¿Cuáles son las tecnologías
para reciclar o utilizar agua en los yacimientos no convencionales?
Después de fracturar la roca el agua que se suministró al pozo será
entonces devuelta a la superficie en un proceso conocido como “flujo de
retorno”. El agua de flujo de retorno es enviada a instalaciones de tratamiento
para después ser recicladas o desechadas (disposición final).
En muchos casos el manejo de agua se resume a la forma en que se
dispondrá del agua de flujo de retorno las cuales pueden ser la inyección en
pozos profundos, reúso en el fracturamiento u otras actividades de la industria
petrolera, reciclaje para formular nuevos fluidos de fracturamiento, para su
uso en otras industrias o la descarga en algún cuerpo de agua superficial, pero
el manejo de agua incluye (como se observó anteriormente) otras actividades que
deben tomarse en cuenta para mejores prácticas de manejo en las actividades de
fracturamiento hidráulico.
Tanto el flujo de retorno como el agua producida son tratadas para
lograr diversos objetivos que pueden ser la disposición final, reciclaje y
reúso. La tecnología de tratamiento es seleccionada principalmente por el
objetivo que se persiga y la composición del fluido. Los fluidos de flujo de
retorno no necesitan tratamiento si hay algún método de disposición final
disponible que permita el desecho íntegro de los fluidos, lo mismo sucede con
las aguas producidas.
Disposición final EL agua de flujo de retorno y el agua producida pueden
ser manejadas de diferentes maneras según la disponibilidad de las opciones, en
general hay dos formas de manejar estos volúmenes de agua, reutilizarla en
otras actividades y la disposición final. Entre las opciones de disposición
final se encuentran las siguientes:
Inyección en pozos profundos
Descarga en superficie
Evaporación
Tecnologás de tratamiento:
¿cuánta agua en
barriles o en galones se necesita para realizar la técnica del fracking en
yacimientos no convencionales?
El fluido base es generalmente agua por ser de bajo costo y de fuente
abundante, además que pueden utilizarse productos químicos que ayudan a evitar
el hinchamiento de arcillas, El uso del agua para utilizarla como fluido base
es lo más común, la composición de un fluido fracturante comúnmente es de;
agua, 98% o 99% del volumen total, por lo general agua dulce; apuntalante, de
1% a 1.9% del volumen total.
Es cierto que para un fracturamiento hidráulico se utilizan grandes
cantidades de agua. Los volúmenes requeridos van de 2,000 [bl] (318 [m3 ]) a
2,500 [bl] (397 [m3 ]) por etapa de fracturamiento Los volúmenes de agua varían
de acuerdo al tamaño del fracturamiento aunque está claro que son grandes
volúmenes de agua los que se utilizan en un fracturamiento por pozo.
El fluido que se recupera después del tratamiento de fractura es sólo un
porcentaje del volumen inicial, el porcentaje de retorno puede ser tan bajo
como 5% hasta 40% pero el porcentaje varía en cada pozo y hay que considerar
que estas cifras fueron obtenidas de las actividades de fracturamiento de
Estado Unidos. El promedio de flujo de retorno es de 30 a 35% del volumen
inicial de fluido inyectado
¿cuál es el tiempo
para empezar a producir energético no convencional a partir de la técnica del
fracking ?
El
ciclo de vida de un proyecto de Exploración & Producción cuenta con los
siguientes pasos:
El tiempo que tarda siempre es variable y
depende de factores técnicos como los que se anuncian a continuación;
Exploración, evaluación, desarrollo y producción, después viene el abandono.
Así como más recientemente se ha visto de factores políticos. Un desarrollo
promedio puede durar 3-5 años, auque depende mucho de las condiciones antes mencionadas.
¿cuál es el impacto
real ambiental con la técnica del fracking?
Mucho se habla del impacto ambiental del fracturamiento hidráulico, de
las grandes cantidades de agua que se requieren para llevar a cabo este
procedimiento y del fracturamiento masivo necesario para poner a producir
yacimientos de lutita a gastos rentables. Sin embargo, la tecnología del
fracturamiento es usada desde hace varias décadas, no es una tecnología
reciente.
Uno de los temas de preocupación es el crecimiento de la fractura debido
al temor de que puedan crecer hasta alcanzar fuentes de agua dulce y que éstas
se contaminen con los productos químicos usados en el fluido de fracturamiento
y por los hidrocarburos que existen en la formación objetivo. Las fuentes de
agua cercanas a la superficie se encuentran dentro de los primeros 305 [m] de
profundidad (casi todas) 12 mientras que la profundidad de una lutita es mucho
mayor.
El crecimiento de la fractura es controlado para que alcance el tamaño
de diseño, además se monitorea el crecimiento para impedir que la fractura
penetre formaciones no deseada. Existen dos principales herramientas de
monitoreo durante el fracturamiento, el inclinómetro (superficial y de fondo de
pozo) y el monitoreo microsísmico.
Sismos provocados por el fracturamiento hidráulico Los pequeños
microsismos que se originan en el fracturamiento no son de magnitud
significativa. Estas vibraciones son unas 100.000 veces menores que los niveles
perceptibles por los seres humanos y mucho menores aún que las que podrían
producir algún daño.
Existe el temor de que fuentes de agua dulce sean contaminadas con los
productos químicos que son usados en un fluido de fracturamiento. Como se hizo
notar en la sección anterior el fluido fracturante no puede llegar hasta mantos
acuíferos por el crecimiento de la fractura, por lo que esas fuentes de agua no
pueden ser contaminadas de esa forma. Es posible que los fluidos de fracturamiento
sean vertidos al suelo debido a derrames y fugas superficiales pero las
actividades de fracturamiento tienen que cumplir normas de operación que
minimizan la probabilidad de que esto suceda.
La construcción de los pozos debe asegurar el aislamiento de aguas
subterráneas y su protección de las operaciones de terminación y producción. El
aislamiento se logra por medio de las tuberías de revestimiento y la
cementación de las mismas que sella el espacio anular (entre la formación y la
tubería de revestimiento).
¿por qué utilizar gas en vez de petróleo como energía tiene un menor
impacto ambiental?
Además de
ser menos contaminante, el rendimiento de esta fuente de energía es mayor que
el de combustibles como el carbón o el petróleo. Con la tecnología puede ser
empleado en el hogar, en el sector comercial y en el industrial.
El gas natural, compuesto principalmente de metano, es el combustible
fósil más limpio. Cuando el metano se produce a partir de fuentes no fósiles,
como los residuos de alimentos y los residuos verdes, puede extraer
literalmente el carbono del aire. El metano ofrece un gran beneficio al medio
ambiente, ya que produce más energía calorífica y lumínica por masa que
cualquier otro hidrocarburo o combustible fósil, como el carbón o la gasolina
refinada a partir del petróleo, y produce mucho menos dióxido de carbono y
otros contaminantes que contribuyen a la formación del smog y del aire
insalubre. Esto quiere decir que cuanto más gas natural se use, en lugar de
carbón, para generar electricidad o en lugar de gasolina para los automóviles,
camiones o autobuses, menores serán las emisiones de gas de efecto invernadero
o los contaminantes relacionados con el smog.
Las consecuencias atmosféricas del uso del gas natural
son menores que las de otros combustibles por las siguientes razones:
·
La menor cantidad de residuos
producidos en la combustión permite su uso como fuente de energía directa en
los procesos productivos o en el sector terciario, evitando los procesos de
transformación como los que tienen lugar en las plantas de refino del crudo.
·
La misma pureza del combustible lo
hace apropiado para su empleo con las tecnologías mas eficientes: Generación de
electricidad mediante ciclos combinados, la producción simultánea de calor y
electricidad mediante sistemas de cogeneración, climatización mediante
dispositivos de compresión y absorción.
·
Se puede emplear como combustible
para vehículos, tanto privados como públicos, mejorando la calidad
medioambiental del aire de las grandes ciudades.
- Menores emisiones de gases contaminantes (SO2, CO2, NOx y CH4) por
unidad de energía producida.
Referencias
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA DIVISIÓN
DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA MANEJO DE AGUA EN UN FRACTURAMIENTO
HIDRAULICO EN YACIMIENTOS NO CONVENCIONALES DE LUTTIAS TESIS QUE PARA OBTENER
EL TÍTULO DE INGENIERO PETROLERO PRESENTA CARLOS LUNA GARCÍA, 2014-11
Descargar Comunicado de Prensa No. 795-20.
Comunicado de Prensa Núm.
150/19
George E. 2012. Fracturing 101: What Every
Representative, Environmentalist, Regulator, Reporter, Investor, University
Researcher, Neighbor and Engineer Should Know About Estimating Frac Risk and
Improving Frac Performance in Unconventional Gas and Oil Wells. Paper SPE
152596 presentado en Hidraulic Fracturing Technology Conference, Texas, 6-8 de
febrero.
Schlumberger. La fuente para la
caracterización de las fracturas. [Versión en línea] Oilfield Review, 2006, V.
18, n° 1. Disponible en: www.slb.com/resources/publications/oilfield_review/sp.aspx?y=2006ߖ
Garaicochea, F., Benitez, M. A. Apuntes determinación de pozos. 1983. Facultad de Ingeniería, U.N.A.M.
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