¿Qué son los yacimientos de combustibles no convencionales, y qué es el fracking?

Hace algún tiempo hablamos de las trampas petrolíferas convencionales, pero hoy vamos a conversar sobre otras que están en boca de todos, con poco conocimiento real: aquéllas que se explotan por los métodos de retorting y de fracking.

¿Qué son los yacimientos petrolíferos no convencionales?

A diferencia de los yacimientos convencionales, de los que hablamos en el post que les he linkeado arriba, y donde los hidrocarburos están contenidos en rocas naturalmente permeables que aseguran un flujo del combustible una vez que se accede a él, los no convencionales se asocian a rocas no permeables por su granulometría pelítica  (muy fina).

Clásicamente se pensaba a las rocas pelíticas- muy abundantes y muy distribuidas en  el planeta- como rocas madre, o como sello de trampas convencionales, a las que los combustibles llegaban tras una migración.

No obstante, el continuo requerimiento de nuevos sitios de explotación, por el agotamiento previsto de loa yacimientos convencionales, condujo a considerar la posibilidad de extraer hidrocarburos directamente desde las rocas de origen, fueran o no de alta permeabilidad.

Y es así que se reconocen desde hace algunas décadas los reservorios denominados Oil- shale, y Gas-shale.

  • Los Oil- Shale son rocas de grano fino con hasta un 25% de materia orgánica, conocidas como pizarras, y se forman en esquistos bituminosos, originadas esencialmente por acumulación de materia orgánica y desechos de algas en lagos, lagunas y humedales donde las condiciones anaeróbicas favorecen la generación del hidrocarburo, según procesos que ya he explicado en otro post.  Lo que es importante es tener en cuenta que las pizarras se forman en zonas de profundidad relativamente somera, por lo cual el petróleo no está completamente formado, porque no ha alcanzado las temperaturas requeridas para ello. Queda aún un alto porcentaje de querógeno (materia orgánica) en la roca, que se  somete a calentamiento artificial, en ausencia de aire, hasta temperaturas superiores a los 350°C,  para provocar la conversión de hasta el 75% u 80% del querógeno sólido (que no puede fluir en la roca) presente en las pizarras, en petróleo.
  • El Gas – Shale, Gas de Esquisto o Gas de Lutitas, es el que se encuentra dentro de las mismas lutitas en que se originó. Puede almacenarse como: a) Gas libre en los poros de la roca, b) Gas libre en fracturas naturales, o c) Gas absorbido sobre materia orgánica y superficies minerales. La explotación varía según esos modos de almacenamiento, tanto en lo que se refiere a velocidad como a costos, eficiencia y metodología.

¿Cómo es su modo de explotación?

El método por excelencia para recuperar el Oil-Shale, se conoce como retorta o retorting in situ, e implica el necesario calentamiento del que hablé más arriba.

Básicamente, un volumen de la pelita se lleva a la temperatura adecuada, mediante el uso de calentadores eléctricos colocados en pozos verticales que alcanzan la profundidad del reservorio. Los pozos no son solitarios, sino que a los fines de elevar la temperatura en toda el área de interés, y mantenerla por el tiempo suficiente, se cuentan por decenas, y varían  en número, según el volumen de la roca almacén. El calentamiento además debe durar un par de años hasta que el depósito produzca la transformación de querógeno a petróleo.

Para el caso del Gas-Shale, lo que se requiere es generar artificialmente una permeabilidad que permita la  explotación a una tasa de flujo económicamente rentable. Esa permeabilidad artificial se obtiene mediante fracturamiento hidráulico -también conocido como fracking-, que se provoca inyectando agua a alta presión en pozos que alcanzan la roca portadora del gas.

Inicialmente se usaban pozos verticales, en los cuales la tasa de producción decaía rápidamente, razón por la cual se comenzaron a realizar perforaciones horizontales.

¿Por qué genera tanta polémica esta técnica extractiva?

Básicamente por dos motivos: por un lado por la fuerte intervención en el sistema natural del que los reservorios forman parte; y por el otro por el uso intensivo de dos recursos caros; el agua para el fracking, y la electricidad para el retorting.

En la primera de las objeciones, la respuesta está en el estudio previo del sistema, asegurándose de no intervenir en zonas de equilibrio metaestable, o de fragilidad natural, que podrían disparar consecuencias no deseadas. Para ello, es imprescindible analizar variables como porosidad, permeabilidad, densidad de grano de la roca; condiciones geomecánicas como respuestas a los esfuerzos, propiedades elásticas, y comportamiento del agente sostén, y por supuesto, la susceptibildad del ambiente. Todos esos estudios son básicamente geológicos, petrológicos y geofísicos, y los resultados nunca dan garantías absolutas, por la complejidad de los sistemas naturales.

Pero eso es aplicable a toda forma de intervención humana, no sólo a la explotación de yacimientos.

Para el caso de la objeción relativa al uso de de otros recursos valiosos, como agua y energía, se impone el análissi de costo- beneficio.

En definitiva, lo que se impone es una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA), que cuando se realiza de manera adecuada, analiza los subsistemas geológicos que mencioné en primer término; el subsistema económico que mencioné luego; y todos los otros involucrados, como la fauna y flora, la ocupación humana del territorio, los efectos sociales de aceptación o rechazo por parte de la población, provisión de fuentes de trabajo, construcción de infraestrutura, etc. etc.

¿Cuál es el potencial de esta clase de yacimientos, particularmente en Argentina?

Al presente, los estudios exploratorios han identificado 5 cuencas petroleras, con potencial en hidrocarburos no convencionales. Ellas son:

  • Cuenca Cretácica del Noroeste: Formación Yacoraite, con roca madre de edad Cretácica.
  • Cuenca del Golfo San Jorge: Fm. Pozo D-129, y Fm. Aguada Bandera.
  • Cuenca Austral: roca madre pelitas marinas de la Fm.Palermo Aike/ Fm. Inoceramus.
  • Cuenca Cuyana: contiene una roca fuente de alta calidad de edad Triásica.
  • Cuenca Neuquina: con cuatro facies marinas ricas en materia orgánica, de nombre Los Molles (Jurásico inferior a medio); Vaca Muerta (Jurásico superior) y Fm. Agrio (Cretácico superior); y Fm. Puesto Kauffman (Triásico tardío- Jurásico temprano).

De acuerdo con esto, Argentina ocuparía el tercer lugar en el mundo en materia de recursos de hidrocarburos no convencionales, siendo superada sólo por China y Estados Unidos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es el mapa de Cuencas con formación de hidrocarburos no convencionales de Argentina, y procede de: AbeCé de los Hidrocarburos en reservorios No Convencionales. IAPG  (Instituto Argentino del Petróleo y el Gas) 2013.

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