Bloques de lutita.
En la actualidad, se han descubierto muchos tipos de combustibles que antes no se conocían: un claro ejemplo es el gas shale.
El gas de lutitas es conocido por su nombre en inglés gas shale que, aunque es igual en composición al gas natural, lo que lo hace diferente es la profundidad a la cual se encuentra almacenado en el subsuelo. El gas natural convencional se obtiene, aproximadamente, a un kilómetro de profundidad, pero el gas shale está atrapado de tres a cinco kilómetros; además, el tipo de roca es distinto, es roca lutitas que es alargada y muy compacta entre sí, haciendo que el acceso al gas natural sea más difícil. En este sentido, la extracción del gas shale se hace a través de la fracturación hidráulica, esto implica perforar el pozo de forma vertical y después seguir con la perforación, pero ahora de forma horizontal, con la intención de abarcar más espacio.
¿Cómo se obtiene el gas shale?
Una vez perforado el pozo, este se va cementando para evitar derrumbes, se introduce un dispositivo que va a provocar pequeñas explosiones en el subsuelo, generando grietas. Sin embargo, esto no es suficiente, por lo que se inyectan grandes cantidades de un fluido a altas presiones, principalmente compuesto por un 70 % de agua, arena y otros aditivos. La arena se utiliza para que las grietas se mantengan abiertas, mientras que los aditivos ayudan a equilibrar la presión y a optimizar el flujo de fluidos, permitiendo realizar perforaciones más precisas, mejorar la eficiencia y reducir el tiempo de inactividad. El fluido genera que las grietas se hagan más grandes provocando que el gas natural fluya a la superficie. El agua que se inyecta también regresa a la superficie, pero altamente contaminada por el proceso de fractura y por las sustancias que se encuentran en el subsuelo, tales como metales pesados, hidrocarburos y elementos radioactivos. La contaminación del agua de retorno es uno de los principales problemas con el gas shale, por lo que se han desarrollado estudios donde se proponen maneras de tratarla para reusarla en operaciones hidráulicas de otros pozos; el agua que no se le pueda dar mayor uso, es enviada a disposición final, es decir, se almacena en pozos profundos.
El gas shale ha causado un gran revuelo debido a que hay muchas reservas de este tipo de combustible. De acuerdo con la Agencia de Información de Energía (EIA) de USA, México se encuentra en el 4to lugar a nivel mundial con mayores recursos de este gas; sin embargo, la falta de inversión en la exploración y de visión sobre el crecimiento de la industria, han ralentizado las operaciones.
Extracción de gas shale. http://www.teorema.com.mx/agua/por-extraccion-de-gas-shale-advierten-de-estres-hidrico/
Otra forma no convencional de obtener combustible
Otra forma de combustible no convencional es el que está en alta mar en aguas profundas, conocida como offshore. La perforación offshore tiene operaciones riesgosas y peligrosas: accidentes fatales, lesiones, pérdida de equipo y daño al ambiente son algunos riesgos asociados con esta operación que influyen negativamente en la reputación de esta industria. La perforación en alta mar consiste en perforar agujeros en el lecho marino de la plataforma continental y también puede ser utilizada en lagos y mares interiores.
Este tipo de perforación no debe pasar desapercibida, ya que resulta ser una preocupación debido a la alta probabilidad de afectar el medio ambiente, así como por las consecuencias y posibles problemas relacionados a la belleza del lugar y al mercado de mariscos. Se debe contar con una tecnología especializada, puesto que se deben lidiar con presiones altísimas, por ejemplo, a 1.6 km de profundidad en océano, la presión del agua es alrededor de 156 atmósferas. Las principales diferencias de la perforación en alta mar en comparación con la perforación en tierra, esta relacionada con las ubicaciones aisladas y confinadas, por lo que si ocurren derrames o se liberan sustancias peligrosas, no existe atención inmediata; además, la exposición a climas extremos es un factor muy presente.
Cantarell es uno de los 100 más importantes campos petroleros en el mundo, ubicado en el área marina del estado de Campeche, que abarca una superficie de casi 21 mil kilómetros cuadrados. Cantarell llegó a contribuir con el 45 % de la producción mundial y forma parte del grupo de campos en proceso de declinación. Ha sido una de las fuentes de renta petrolera más importante para México, afectando de manera positiva la oferta de energía. Sin embargo, el manejo que se le ha dado no ha sido el óptimo para su explotación y aprovechamiento a largo plazo, situación que podría atenuarse con el uso de tecnologías para la recuperación. La producción de petróleo en Cantarell continuará, por lo menos, dos décadas más.
Perforación offshore. https://oilchannel.tv/noticias/ecopetrol-y-shell-reactivan-la-operacion-petroleraen-
offshore-con-inversiones-por-us2000-millones
Una vez que los pozos convencionales se «agotan», existen maneras de estimularlos con la intención de que el combustible que aún está atrapado en el subsuelo (difícil de acceso), pueda salir a la superficie. A este tipo de técnicas se les llama Recuperación de Petróleo Mejorada (EOR).
Existen tres categorías de recuperación: primaria, secundaria y terciaria. La recuperación primaria implica que la presión natural y/o gravedad en combinación con bombeo, permite que el petróleo se mueva hacia la superficie; con esta técnica se recupera un 10 % del petróleo original de la reserva. La recuperación secundaria consiste en inyectar agua o gas para desplazar el petróleo a la superficie; se tiene desde un 20 hasta un 40 % de recuperación. Por otro lado, en la recuperación terciaria se tiene de un 30 hasta un 60 % del petróleo original de la reserva; esto se logra a través del uso de inyección térmica para disminuir la viscosidad y mejorar el flujo a través de la reserva. Además, la inyección de gas como nitrógeno o dióxido de carbono, provoca que la reserva se expanda para empujar el petróleo que se encuentra atrapado. Otra forma de recuperación terciaria es mediante inyección de sustancias químicas, que pueden ser polímeros de cadenas largas; sin embargo, estas técnicas no han sido tan aceptadas debido al alto costo y a la impredecibilidad de sus resultados.
Técnicas de recuperación mejoradas EOR. https://www.enverus.com/blog/enhanced-oil-recovery-need-know/
Para promover un crecimiento en el sistema energético del país se requiere una mayor infraestructura para el transporte de los hidrocarburos, mejores estimaciones en la demanda para un uso más eficiente de los ductos y un desarrollo en la tecnología para la extracción de las formas no convencionales de combustible. México cuenta con muchas reservas donde la exploración, explotación y distribución deben ser muy bien pensadas para el manejo óptimo de los recursos. Es importante tener en mente que la dependencia con los combustibles fósiles no puede cambiar de un momento a otro, y el uso de biocombustibles tendría que verse como una forma de complementar el consumo para satisfacer las demandas. La correcta gestión de los combustibles fósiles en conjunto con los biocombustibles, es un tema que debe ser prioridad para el desarrollo de cualquier país.
Para Saber más:
Asociación Colombiana de Petróleo y Gas. (s.f.). ¿Qué pasa con el agua utilizada en el fracking? https://shorturl.at/cejqK
Romo, D. (2015). El campo petrolero Cantarell y la economía mexicana. Prob. Des., 46(183), 1-21. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0301-70362015000400141
Vega-Navarro, A. y Ramírez-Villegas, J. (2015). El gas de lutitas (shale gas) en México. Recursos, explotación, usos, impactos. Economía UNAM, 12(34), 79-105. https://doi.org/10.1016/S1665-952X(15)30006-2
Esbeydi Villicaña-García. Departamento de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán.
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José María Ponce-Ortega. Departamento de Ingeniería Química, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán.
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