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RESERVAS DE LUTITAS
(RESERVAS NO CONVENCIONALES)
Introducción.
¿Qué es el shale?
Es una formación geológica que produce hidrocarburos de gran
importancia, debido a su capacidad de producir gas y petróleo, en
mayor proporción que otras formaciones de gas de esquisto.
DEFINICIONES
I.2 ¿Qué son los esqus!os?
Son un grupo de rocas sedimentarias y metamórficas caracterizado
por la preponderancia de minerales laminares que favorecen su
fragmentación en capas delgadas, de grano fino con manifestaciones
de aceite bituminoso, en el cual se forma el gas, que se explota
mediante el fracking.
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¿Qué son las lu!!as?
a lutita es una roca sedimentaria, integrada por detritos cl!sticos
constituidos por part"culas de los tama#os de la arcilla y del limo. Si la
cantidad de materia org!nica es muy elevada se trata de lutitas
bituminosas, de color negro.
Son porosas y a pesar de esto son impermeables, porque sus poros
son muy peque#os y no est!n bien comunicados entre ellos. $ueden
ser rocas madre de petróleo y de gas natural. $or metamorfismo se
convierten en pizarras o en filitas.
¿Qué es el shale "as?
El %shale& gas o gas de lutitas 'tambi(n conocido como gas de
esquisto o gas pizarra) es sencillamente gas natural. Se denomina gas
no convencional no porque sea un hidrocarburo con caracter"sticasnuevas sino porque se encuentra atrapado en formaciones rocosas y
arcillosas de muy ba*a permeabilidad. $or lo tanto, para que el gas de
lutitas aflore a la superficie se requieren t(cnicas no convencionales
de extracción. +e ah" el nombre de gas no convencional.
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¿En qué se #$e%en&a #el "as na!u%al !%a#&onal?
o hay absolutamente ninguna diferencia con el gas que utilizamos a
diario en nuestros hogares o el que se utiliza en la industria y en la
producción de electricidad. a -nica diferencia es la forma en la que se
encuentra almacenado en las rocas y por tanto la forma en la que se
extrae.
El gas natural, tanto el convencional como el no convencional, se
compone principalmente de metano en cantidades que com-nmente
pueden superar el / ó 01 y suele contener otros gases como
nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, helio y mercaptanos.
as caracter"sticas que definen en general a estos tipos de gases no
convencionales son2
3acimientos distribuidos.
4ecnolog"a m!s comple*a y agresiva en la extracción del
recurso.
$eque#a producción por pozo 'en relación con los depósitos
convencionales).
5!pido agotamiento de los pozos.
En realidad el gas se encuentra en el subsuelo en muchas m!s
variedades, cada una
de ellas tiene caracter"sticas espec"ficas y requerimientos propios. En
este apartado se hace
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hincapi( en los cuatro tipos de gases no convencionales existentes2
Shale 6as 'En ingl(s 2 Shale 6as)
6as compactado 'En ingl(s2 4ight 6as)
6as asociado al carbón 'En ingl(s2 7oalbed 8ethane, 798)
:idratos de gas 'En ingl(s2 6as :ydrates)
4ight 6as es el t(rmino com-nmente usado para referirse a
yacimientos de ba*a permeabilidad que producen fundamentalmente
gas natural seco.
a gran diferencia con respecto al Shale 6as es que los yacimientos
de 4ight 6as se localizan en capas de arena y no en la roca madre,
por lo que resulta m!s económica su extracción y permite
perforaciones verticales.
os yacimientos 4ight 6as representan a aquellos yacimientos
maduros cuya permeabilidad se encuentra por deba*o de /,; md. <na
de las caracter"sticas de la explotación en este tipo de yacimientos es
una declinación muy importante en los primeros tiempos de
producción de los pozos 4ight 6as, por lo tanto los estudios
recomiendan tomar muestras de producción de los pozos mas all! de
los / d"as de producción, para encarar de la me*or manera el dise#o
de la infraestructura de transporte del yacimiento.
'as aso&a#o al &a%n (Coale# *e!hane+ C,*)
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Es el gas contenido en =lechos= de carbón. Este gas usualmente se
produce a partir del carbón que se encuentra a profundidades muy
grandes o del carbón de ba*a calidad que no es explotado en miner"a.
El gas asociado al carbón es evaluado usando pozos verticales que
luego pueden ser utilizados para probar varios m(todos de producción.
a fracturación hidr!ulica se usa en los yacimientos de este tipo de
gas no convencional para me*orar la producción de los lechos menos
permeables. En pocos casos se usa perforación horizontal y
multilateral. <n importante costo ambiental es la disposición y el
tratamiento del agua.
-#%a!os #e "as ('as -#%a!es)
os hidratos de gas consisten en compuestos de inclusión cristalinos
'clatratos) de agua y metano, similares al hielo, en donde las
mol(culas de agua forman una estructura tridimensional 'anfitrión) que
alo*a en su interior la mol(cula de gas metano 'hu(sped). <na
composición tipo estar"a formada por 0,>0 mol(culas de agua que
rodean una mol(cula de metano. Su formación tiene lugar a ba*as
temperaturas '? /@7) y presiones moderadas o altas.
os yacimientos de hidratos de metano se encuentran en las
plataformas continentales de los mares y oc(anos, y en el manto de
las zonas !rticas.
¿Qué es un /la?
Es una formación geológica que manifiesta la presencia de
hidrocarburos, con caracter"sticas de2
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Ro&a "ene%a#o%a 5ocas sedimentarias bituminosas con alto
contenido org!nico.
Ro&a al0a&ena#o%a 5ocas metamórficas y sedimentarias.
Ro&a sello Estratos de lutitas en rocas metamórficas.
T%a01a +esarrollos arenosos en fallas antit(ticas.
*"%a&n 5ecorrido de los hidrocarburos por efecto del
fracturamiento del subsuelo.
Sn&%ona 7ircunstancia en que coinciden hechos o fenómenos en eltiempo que permiten depositar el hidrocarburo.
E31lo!a&ones Con4en&onales No Con4en&onales
En las explotaciones convencionales, el gas natural est! contenido en
rocas muy porosas y con una permeabilidad mediaalta 'arena, roca
caliza o dolomita), que a su vez est!n delimitadas por roca
impermeable. $or tanto, al perforar la capa impermeable que encierra
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el gas, tiende a salir por el pozo hasta la superficie, donde se recoge.
a extracción de gas en estas explotaciones es relativamente sencilla
y muy rentable.
Esto no ocurre en las explotaciones no convencionales, donde el gas
est! contenido en estratos de roca poco porosa y de menor
permeabilidad 'arenas compactas, lechos de carbón y pizarra). A
menor porosidad y permeabilidad, m!s comple*as y agresivas son las
t(cnicas requeridas para extraer el gas. El caso del gas de pizarra es
el m!s costoso y menos productivo, debido a que la pizarra es muy
poco porosa y pr!cticamente impermeable. Al ser poco porosa, el gascontenido en un volumen de roca determinado es mucho menor que
en las explotaciones convencionales. $or lo tanto, es necesario utilizar
la perforación horizontal o dirigida para adentrarse largas distancias en
el estrato de pizarra y poder acceder as" a una cantidad de gas
significativa. Bue la permeabilidad sea escasa indica que el gas est!
encerrado en la roca y no puede fluir, ya que los poros no est!nconectados.
Esto hace imprescindible romper la roca para poder liberar el gas y
extraerlo, lo que se consigue gracias a la fractura hidr!ulica. En estas
explotaciones, la extracción por pozo es mucho menor a un coste m!s
elevado y la superficie de roca a cubrir para obtener cantidades
significativas de gas es mucho mayor. Se requieren tecnolog"asaltamente sofisticadas, cantidades ingentes de agua y la inyección de
productos qu"micos potencialmente peligrosos para el entorno.
/OROSIDAD
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Si una roca es porosa indica que existen muchos huecos donde el gas
se encuentra almacenado, por lo tanto, contiene gran cantidad de gas.
/ER*EA,ILIDAD
Si una roca es permeable quiere decir que los poros est!n
interconectados entre s" y el gas puede fluir de uno a otro con relativa
facilidad.
5%a&!u%a -#%6ul&a
Se emplea para extender las peque#as fracturas varios cientos de
metros, inyectando un fluido a una elevada presión 'entre CD y /atmósferas, equivalentes a la presión que hay ba*o el mar a una
profundidad de CD0/F// m). En la actualidad, se divide el tramo
horizontal en varias etapas independientes 'de G a ;C) empezando por
el extremo final 'pie) del pozo. Adem!s, cada etapa es fracturada
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alrededor de ;0 veces consecutivas, cada una con aditivos
espec"ficos.
$or tanto, cada pozo es sometido a un gran n-mero de fuertes
compresiones y descompresiones que ponen a prueba la resistencia
de los materiales y la correcta realización de la cementación, de las
uniones, del sellado, etc.
Aproximadamente un G1 del fluido inyectado es agua y un agente de
apuntalamiento, 'normalmente arena) que sirve para mantener
abiertas las fracturas formadas, permitiendo as" la extracción posterior
del gas a trav(s del tubo de producción. El H1 restante son productos
qu"micos que sirven para lograr una distribución homog(nea del
agente de apuntalamiento, facilitar el retroceso del fluido, inhibir la
corrosión, limpiar los orificios y tubos y como antioxidante,
biocidabactericida.
Sólo para la fase de fractura, una plataforma con pozos de H km de
profundidad y ;,H km de recorrido horizontal necesita entre >H./// y
H;/./// toneladas de agua. $arte del agua se extrae directamente de
fuentes superficiales o subterr!neas del lugar y es transportada en
camiones o a trav(s de tuber"as. Si se tiene en cuenta todo el proceso
y no sólo la fase de fractura, el consumo de agua aumenta de un ;/1
a un C/1.
Consu0o #e %e&u%sos uso #e a#!4os
4al y como se ha comentado con anterioridad, el fluido de fracking
empleado consiste b!sicamente en la aplicación de una mezcla
formada por /1 agua, GF1 arena 'agente de apuntalamiento) y un
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;FH1 de mezcla de aditivos. +icha mezcla puede variar en cada
proyecto de Shale 6as pero de forma general son familias de
compuestos empleados con los siguientes fines2
J Kcido2 limpia la perforación antes de realizar la inyección del
fluido para la realización de las fracturas.
J 9iocida2 inhibe el crecimiento de organismos que podr"an
producir gases contaminantes del metano, adem!s de reducir la
capacidad del fluido de transportar el agente de apuntalamiento.
Estabilizador de arcilla2 previene el bloqueo y la reducción de lapermeabilidad en las formaciones arcillosas.
Co01os&n #el a"ua
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9ASAS +E ELA$M5A7IN 3 5ESI+<MS
as balsas de evaporación son estanques de gran superficie en los
cuales contienen vertidos provenientes de los procesos de la
fracturacion hidraulica con el fin de que estos residuos contaminantes
se evaporen y no sean tan per*udiciales para el medio ambiente.
En general, si la inyección subterr!nea de residuos no es posible, la
industria opta por almacenar los residuos en balsas de evaporación.
Se han dado casos de desbordamiento de balsas de almacenamiento
del fluido de retorno por lluvias copiosas o tormentas y por mal c!lculo
de la cantidad de fluido que retorna.
,ol4a o&u1a el qun!o lu"a% en %ese%4as #e shale "as
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El país contaría con “aproximadamente 48 Trillones de Pies Cúbicos
de este tipo de as !"e p"ede ser rec"perable con la tecnoloía act"al
disponible para estos #acimientos$
<na de las posibles reservas de shale gas no convencional estar"aubicada en la formación de la corteza terrestre denominada os
8onos.
Rese%4as #e Shale 'as a n4el 0un#al
Actualmente, la mayor parte de la producción de gas no convencionalest! localizada en los Estados <nidos y 7anad!, mientras que estosrecursos permanecen apenas sin explotar en el resto del mundo.
Seg-n un estudio, el cual abarca sólo a CH pa"ses, realizado en losEstados <nidos por una consultora externa Advanced 5esourcesInternational para el EIA 'Energy Information Administration) los pa"sescon mayor proyección a desarrollar la extracción de Shale 6as debidoa sus cuencas y aquellos que ten"an suficiente información geogr!ficason los siguientes2
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8apa de las DG principales cuencas de Shale 6as en CH pa"ses.EIA 'Energy Information Administration).
J En ro*o2 se muestran zonas donde existen reservas de Shale6as t(cnicamente recuperables.
J En amarillo2 se muestran las cuencas revisadas pero noestimadas debido a falta de datos.
J En blanco2 se muestran los pa"ses que participaron en elestudio.
J En gris2 se muestran los pa"ses que no se consideraron.
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Oormulas
6as libre2
Gf =
32.0368
Bg ∗∅ (1−Sw )
ρb −
1.318 X 10−6∗ M
ρs ∗Vl
P
P− Pl
6as Absorbido
Ga=Vl P
P+ Pl
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DATOS *INI*O *A7I*O
/o%os#a# ∅ /./D /./
Sa!u%a&on #e A"ua
S8
/.C /.D0
5a&!o% Volu0é!%&o #el
'as ,"
/.//; /.//D
/%eson #e Lan"u0% ;C// H>0/
/%eson (/sa) C/// ///
Dens#a# #e la Ro&a
ρb¿ )
H.C H.G
Dens#a# #e la &a1a
#e a#so%&n ( ρs )
/.C /.D0
Volu0en #e Lan"u0% ;0/ C//
/eso *ole&ula% #el
'as
H/ H/
DATOS 'as l%e (S&$9!on) 'as a#so%4#o
(S&$9!on)
'as To!al
(S&$9!on)
*n0os >.D ;/D.> H/H.;
*a30os D.CG H/0.> C//.G
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7onclusiones
El s%ale gas al igual que el gas natural es un hidrocarburo limpio
no contaminante, la producción de este hidrocarburo no solo
generara fuentes de empleo tambi(n ayudar en la
industrialización del gas.
Se debe recabar información sobre reservas de shale para
asegurar el (xito en la exploración y explotación de estos
recursos no convencionales.
Antes de pensar en desarrollar un yacimiento de s%ale gas sedebe tener en cuenta los par!metros petrof"sicos que puedan ser
viables en la explotación de estos hidrocarburos no
convencionales.
9olivia tiene un DG 4rillones de reservas de gas no convencional,
aun no explotadas, se debe realizar nuevos proyectos de
investigación de estos hidrocarburos no convencionales, en todala región de 9olivia sobre todo en pozos agotados, exploratorios
y poco productivos en formaciones donde presentan grandes
depósitos de utitas para tomar buenas decisiones en el futuro
de su explotación de estos recursos no 7onvencionales.
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