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• Laura Rendon

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Introducción

Desde hace varias décadas, se han hecho múltiples investigaciones, con la finalidad de desarrollar una tecnología que permitiera aumentar la extracción del gas y petróleo del subsuelo. Como es conocido la exploración es una actividad que demanda un excelente equipo de trabajo, tiempo y recursos financieros. En los primeros años de la industria petrolera se utilizó la perforación a percusión, esta técnica fue universalmente reemplazada por el método de perforación rotativa, luego de una larga espera se logra en los Estados Unidos desarrollar una técnica llamada fracking, la cual permite aumentar de manera considerable la extracción de gas y petróleo del subsuelo, permitiendo a este país lograr su independencia energética, y al mismo tiempo generar más empleo en este sector. Expertos en la materia, aseguran que este proceso técnico es muy antiguo en el mundo, lo nuevo es que se esté masificando y es por esta razón que actualmente se considera a George P. Mitchell como el padre de la moderna industria del fracking, al conseguir su vialidad económica, su empresa Mitchell Energy consiguió la primera fracturación comercial en 1998. Esta técnica es también utilizada por otros países, pero es preciso aclarar que Estados Unidos mantiene el monopolio en el dominio de la tecnología. Como toda innovación tiene sus detractores que denuncian mediante campañas las graves consecuencias que esta técnica puede causar al ambiente, según los informes de las organizaciones ecologista, estiman que el impacto ambiental será irreversible y tendrá costos superiores a las

ganancias obtenidas, los defensores expresan que se deben adoptar las precauciones adecuadas en la elección de los lugares y modos de explotación.

Objetivos

El objetivo de este trabajo es ofrecer al estudiante información sobre la técnica utilizada para extraer hidrocarburos no convencionales también llamado Fracking, así como su historia, sus ventajas y desventajas al aplicarla en los yacimientos, dicha técnica.

el procedimiento y sustancias utilizadas en

Historia del Fracking El Fracking o fractura hidráulica es una técnica usada para extraer los hidrocarburos no convencionales, atrapados en rocas de muy baja permeabilidad, localizadas a más de 915 pies de profundidad. Consiste en aumentar la porosidad de las rocas que contienen el petróleo o el gas natural, mediante una extracción horizontal que inyecta agua a presión, mezcladas con arena y sustancias químicas, liberando los hidrocarburos a través de las grietas.

El Fracking comenzó a ser aplicado de forma escasa en la perforación de formaciones compactas de gas natural a principios de los años noventa, y una década después se amplio su uso hacia el gas natural que permanecía en la roca madre, con la perforación de Barnett ubicada en la cuenca Fort Worthen el centro norte de Texas, Estados Unidos, en el año 2003. Cabe destacar que el campo de Barnett es el pionero en la producción de Shale gas en Estados Unidos, en la cual a partir de los años 80 la compañía Mitchell Energy empezó con pruebas pilotos para la producción de gas y años después, en el 2003, mediante la combinación de pozos horizontales con múltiples fracturas (Fracking) logro su extracción en forma rentable.

En el año 2005 se aplico el Fracking a la producción de petróleo no convencional en el yacimiento de Bakken, entre Dakota del Norte y Montana. El éxito obtenido en Bakken se extendió progresivamente a otras formaciones geológicas, de manera que la producción de crudo no convencional alcanzo los 850.000 barriles diarios en 2012, siendo así Estados Unidos el país que mas aumento su producción total de crudo en ese año. Cabe mencionar que gracias al desarrollo de nuevas tecnologías

(Fracking) y según informes, el estado de Dakota del norte ha generado 852 millones de barriles de crudo en Bakken, y Montana produjo cerca de 151 millones de barriles en el primer trimestre de 2014.

El Fracking luego de haber comenzado a utilizarse en Estados Unidos y obtener buenos resultados de su practica, distintos países tomaron en cuenta la misma y comenzaron a aplicarla en varios de sus yacimientos, como es el caso de Argentina, en la formación Vaca muerta, el cual es el principal yacimiento no convencional de Sudamérica y la principal formación de Shale (formación sedimentaria que contiene gas y petróleo, y se caracteriza porque no tiene la suficiente permeabilidad para que los mismos puedan ser extraídos de la forma convencional) en Argentina , descubierto por Repsol en el año 2010, ubicada en la cuenca de Nequina, al sudoeste del país, y la cual tiene una superficie de 30000 kilómetros cuadrados, de los cuales YPF (Yacimientos petrolíferos fiscales) posee la concesión de mas de 12000 kilómetros cuadrados. Cabe destacar que la formación de vaca muerta cuenta con importantes recursos de petróleo que alcanzan los 16,2 miles de millones de barriles, según el ultimo informe del EIA (Administración de información energética de los Estados Unidos, la cual se encarga de recopilar información sobre las previsiones energéticas nacionales e internacionales) el año 2013.

Según la empresa PYF “El Shale ha producido un cambio de paradigma en la producción mundial de hidrocarburos y en los mercados energéticos” y que el Shale producirá un cambio en la Argentina debido a que la misma “Cuenta con enormes recursos técnicamente recuperables, los cuales

alcanzan los 802 billones de pies cúbicos, ubicándose como la segunda potencia de estos recursos detrás de China”.

Otro de los países interesados en usar esta técnica, es la República Popular de China, la cual esta interesada en aprender sobre el Fracking, por lo que a fines de enero del año 2015, YPF firmo un acuerdo con SINOPEC (China Petroleum & Chemical Corporation) la cual es una de las principales compañías de petróleo de China, para desarrollar conjuntamente proyectos de gas y petróleo en la Patagonia. Cabe destacar que aunque SINOPEC no tiene experiencia sobre la extracción de petróleo y gas no convencional, el acuerdo en la Patagonia le servirá de experiencia para luego aplicar esta técnica en sus yacimientos, debido a que China cuenta con las más grandes reservas de Shale gas del mundo.

Aunque muchos países están interesados en esta practica, también hay países que no están de acuerdo con la utilización de la misma, como es el caso de los 28 Estados que conforman la unión Europea, la cual el 60% de sus miembros han mencionado que no planean otorgar autorizaciones para la exploración o producción de hidrocarburos que puedan requerir el uso de fractura hidráulica de gran volumen (dicha pregunta fue realizada por la comisión Europea en el año 2014 a sus miembros).

Entre los países que dijeron no, según la encuesta elaboradas por Bruselas, son Finlandia, Suecia, Chipre, República Checa, Malta, Estonia, Grecia, Luxemburgo, Bélgica, Croacia, Bulgaria, Italia, Eslovaquia, Irlanda, Letonia, Eslovenia y Francia, esta ultima en desacuerdo debido a que

considera que el Fracking “acarrea riesgos e impactos ambientales”. Varios de los países rechazan esta técnica debido a que en su territorio no existen indicios de reservas de hidrocarburos que necesiten del Fracking para extraerlos y en otros casos por un rechazo político.

En el caso de Venezuela, su gobierno revela que no esta de acuerdo con aplicar dicha técnica como forma de extracción de hidrocarburos debido a las consecuencias negativas que la misma acarrea, pero cabe destacar que según informes, el país ha utilizado esta técnica en diferentes yacimientos petroleros.

Algunos de estos documentos como la revista llamada “Contacto con la nueva PDVSA” correspondiente a agosto del año 2006, mencionan que la industria

nacional

ha

realizado

la

extracción

de

hidrocarburos

no

convencionales mediante la fracturación hidráulica en el oriente del país. Según el informe “Petróleos de Venezuela (…) llevo a cabo con éxito la técnica de fracturamiento hidráulico, la cual permitió un aumento significativo en la producción de los 11 pozos del Distrito Social Norte donde fue aplicada”.

A causa del incremento de la práctica de extracción de hidrocarburos no convencionales con nuevas tecnologías en gran parte de los Estados Unidos, muchas personas se han visto afectada debido a que los químicos utilizados en dicho proceso, deteriora las tierras y contamina el agua, entre ellas pozos o lagos que abastecen a pueblos y ciudades.

Debido al impacto que esto ha generado se han realizado documentales sobre los problemas y consecuencias que acarrean la utilización del mismo, entre ellos podemos mencionar “El infierno del Fracking” o “Fracking Hell”, en el cual se hace un resumen de las consecuencias medioambientales generadas por esta técnica, con testimonios de afectados y expertos en su explotación, o el documental “Gasland” nominada a los premios Oscar en el año 2011, como mejor documental, en el cual denuncia los efectos del fracking en la tierra, los animales y la salud de las personas.

¿En qué consiste?

La fracturación

hidráulica, fractura

hidráulica o

estimulación

hidráulica (también conocida por el término en inglés fracking) es una técnica para posibilitar o aumentar la extracción de gas y petróleo del subsuelo. El procedimiento consiste en la perforación de un pozo vertical en el cual, una vez alcanzada la profundidad deseada, a más de 2500 metros de profundidad, se gira el taladro 90° en sentido horizontal y se continúa perforando entre 1000 y 3000 m de longitud; a continuación se inyecta en el terreno agua a presión mezclada con algún material apuntalante y químicos, con el objetivo de ampliar las fracturas existentes en el sustrato rocoso que encierra el gas o el petróleo, y que son típicamente menores a 1 mm, y favorecer así su salida hacia la superficie. Habitualmente el material inyectado es agua con arena y productos químicos, lo cual favorece la creación de canales para que fluyan los hidrocarburos.

Fluidos utilizados en la Fracturación Hidráulica

Junto con el agua se incluye una cierta cantidad de arena para evitar que las fracturas se cierren al detenerse el bombeo, y también se añade en torno a un 0,5-2 % de aditivos, compuestos por entre 3 y 12 aditivos químicos según algunas fuentes cercanas a la industria de fractura hidráulica, si bien otras fuentes cifran y datan varios centenares de productos químicos, algunos de ellos muy tóxicos y cancerígenos cuya función es evitar que el gas y el petróleo se contaminen e impedir la corrosión, entre otras funciones. Sin embargo no es hasta el año 2002 cuando se combina el uso de agua tratada con aditivos que reducen la fricción con la perforación horizontal y la fractura en múltiples etapas.

Respecto al componente inyectado, el porcentaje varía según se lea a las empresas favorables a la fracturación hidráulica ("está basado en un 99,51 % de agua y arena y un 0,49 % de aditivos sostén") o los organismos contrarios a esta técnica ("productos que equivalen a un 2% del volumen de esos fluidos"). Son estos aditivos los que generan más polémica, pues sus detractores

afirman

que

incluyen

sustancias

tóxicas,

alergénicas

y

cancerígenas, dejando el subsuelo en condiciones irrecuperables. Mientras que los defensores de esta técnica de extracción no niegan la existencia y toxicidad de esos aditivos pero aseguran que también se pueden encontrar en

elementos

de

uso

doméstico

como

limpiadores,

farmacéuticos,

desmaquillantes y plásticos. Su finalidad es generar las vías necesarias para extraer el gas de lutitas, mantener los canales abiertos y preservar a los hidrocarburos para evitar que se degraden durante la operación. En lo que

parece haber coincidencia es que se recupera entre un 15 y un 80% de los fluidos introducidos.

Los fluidos utilizados varían en composición dependiendo del tipo de fracturación que se lleve a cabo, las condiciones específicas del pozo, y las características del agua. Un proceso típico de fracturación utiliza entre 3 y 12 productos químicos como aditivos. Aunque existe una gran diversidad de compuestos poco convencionales, entre los aditivos más usados se incluyen uno o varios de los siguientes:



Ácidos: el ácido hidroclórico o el ácido acético se utilizan en las

etapas previas a la fracturación para limpiar las perforaciones e iniciar las fisuras en la roca. 

Cloruro de sodio (sal): retrasa la rotura de las cadenas

poliméricasdel gel. 

Poliacrilamida y otros compuestos reductores de la fricción:

disminuyen la turbulencia en el flujo del fluido, disminuyendo así la fricción en el conducto, permitiendo que las bombas inyecten fluido a una mayor velocidad sin incrementar la presión en superficie. 

Etilenglicol: previene la formación de incrustaciones en los

conductos. 

Sales de borato: utilizadas para mantener la viscosidad del

fluido a altas temperaturas. 

Carbonatos de sodio y potasio: utilizados para mantener la

efectividad de las reticulaciones (enlaces interpoliméricos). 

Glutaraldehído: usado como desinfectante del agua para la

eliminación de bacterias.



Goma guar y otros agentes solubles en agua: incrementa la

viscosidad del fluido de fracturación para permitir la distribución más eficiente de los aditivos sostén en la formación rocosa. 

Ácido cítrico: utilizado para la prevención de la corrosión.



Isopropanol: incrementa la viscosidad del fluido de fracturación

hidráulica.

El producto químico más usado en las instalaciones de fracturación en los Estados Unidos entre 2005 y 2009 fue el metanol, mientras que otros agentes químicos ampliamente usados incluyen el alcohol isopropílico, 2butoxietanol y eletilenglicol.

En Estados Unidos, unos 750 compuestos químicos se utilizan como aditivos en la fractura hidráulica, según un informe presentado en el Congreso Estadounidense por el Partido Demócrata, publicado en 2011, tras haber sido mantenido en secreto por "razones comerciales". Algunos de los constituyentes químicos utilizados en estos aditivos, de acuerdo a un listado recogido en un informe del Departamento de Conservación Ambiental del Estado de Nueva York, son conocidos carcinógenos.

Ventajas

La principal ventaja es que los países tendrían más petróleo y gas, con lo que podrían llegar a ser energéticamente independientes.

Una de las grandes cartas con las que cuentan los que defienden la fractura hidráulica es que, al iniciarse estas búsquedas y más tarde su extracción, se invertirá en los propios Estados creando puestos de trabajo. Los expertos predicen que la extracción de estas grandes cantidades de reservas de gas de las formaciones rocosas sedimentarias, podría aumentar la seguridad energética de Estados Unidos, su capacidad energética y también impulsar las economías locales mediante la generación de pagos por concepto de regalías a los propietarios cuyas tierras se encuentran por encima de las formaciones de roca sedimentaria, lo que a su vez generaría ingresos fiscales para el gobierno y crearía más fuentes de trabajo. Otro de los beneficios es que al aumentar la producción, se consigue reducir el precio de los hidrocarburos. En Estados Unidos, cuna del fracking, ha disminuido el del gas natural hasta en un 86% desde 2008, provocando el cierre de algunas centrales térmicas de carbón por falta de rentabilidad (disminuyendo la emisión de CO2). Sin embargo, no se sabe cuánto tiempo se podrá seguir reduciendo el precio del gas, ya que las extracciones pueden llegar a no ser lucrativas.

Desventajas

Son bastantes y para nada despreciables. Por una parte, durante el proceso se utiliza una gran cantidad de agua, consume 10 veces más agua que la perforación convencional para estimular el pozo mediante la inyección de agua a alta presión para crear las grietas. La fracturación de un solo pozo requiere entre 9 y 29 millones de litros de agua. El ritmo de explotación anual de 9000 nuevos pozos en Estados Unidos que se pretende exportar a México supondría un volumen de agua equivalente al necesario para cubrir el consumo doméstico (100lts/pers/día) de entre 1.8 y 7.2 millones de personas en un año. Ello acarreará la disminución de la cantidad de agua disponible, lo que pondría en peligro los ecosistemas y la realización del derecho humano al agua y a la alimentación.Ésta, junto a los aditivos inyectados, puede llegar a contaminar acuíferos cercanos, con lo que la población que hoy en día se sirve de ellos no podrá volver a utilizarlos, implicando una importante pérdida de empleo en agricultura. En Estados Unidos existen más de 1000 casos documentados de contaminación de fuentes de agua relacionados con el uso de la fracturación hidráulica. Se han identificado 750 tipos diferentes de productos químicos en los fluidos de fracturación analizados, entre ellos sustancias de gran toxicidad como el metanol, benceno, tolueno, etilbenceno y xileno. Además, el agua de desecho conocida como agua de retorno no sólo contiene los químicos y la arena que originalmente se introdujeron, sino también metales pesados, hidrocarburos e incluso materiales radioactivos, como el radón, que se encuentran en el subsuelo. A la fecha, no existe tratamiento efectivo para la misma, dejando el agua inutilizable para otros usos y fuera del ciclo hidrológico. Para su manejo se busca aislarla e inyectarla en pozos letrina, pero no es una solución ya que se ha comprobado que estos pozos filtran y se han contaminado acuíferos enteros (ejemplo: California, EEUU).

Los expertos señalan que al menos 25% de las sustancias utilizadas en las distintas mezclas de perforación pueden causar cáncer y mutaciones, 37% afectar al sistema endocrino, 40% provocar alergias y 50% dañar el sistema nervioso. Los pozos de agua potable que abastecen a la población situados en cercanías de las zonas donde se aplica la fracturación hidráulica tienen altos niveles de metano y sustancias cancerígenas y neurotóxicas. Por otro lado, la población que habita cerca de los pozos tiene 66% de probabilidad de padecer cáncer asociado a la contaminación atmosférica. Igualmente, la toxicidad y los riesgos de accidentes asociados a esta actividad repercuten en la salud y la vida de las y los trabajadores de la industria. La contaminación del aire es otro de los grandes problemas de la extracción de gas no convencional, 90% de las emisiones en el proceso de obtención del gas es metano (CH4), aunque también se emite dióxido de azufre (SO2), óxido de nitrógeno (NO) y compuestos orgánicos volátiles. Aunque la quema del gas natural emite menos dióxido de carbono (CO2) que otros hidrocarburos, el proceso completo de su explotación contribuye en mayor medida a la aceleración del cambio climático debido a las fugas de metano producidas durante su extracción. Estas emisiones pueden alcanzar 8% de la producción total de un pozo, es decir, 30% más que en los proyectos de gas convencionales. El metano es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento 25 veces superior al CO2 en el corto plazo, por lo que en 20 años el impacto de la extracción de gas de lutita sobre el cambio climático puede superar en 20% el del carbón. Las repercusiones inevitables son el uso de grandes superficies para las plataformas de perforación, zonas de aparcamiento y maniobra para camiones, equipos, instalaciones de procesamiento y transporte de gas, así como carreteras de acceso.

Varias organizaciones ecologistas han venido haciendo campaña para asegurar una moratoria (o la prohibición temporal de la actividad) de la fracturación en terrenos públicos. La razón de esto está relacionada con el proceso de fracturación, el cual implica mezclar productos químicos peligrosos con grandes cantidades de agua y de arena que luego son inyectados en los pozos a una presión extremadamente alta. Como resultado de estas prácticas, se sospecha que la fracturación es la responsable de la contaminación del agua potable en los estados de Arkansas, Colorado, Pensilvania, Texas, Virginia, West Virginia y Wyoming, donde los residentes han notificado cambios en la calidad o cantidad del agua después de que se han llevadoa cabo operaciones de fracturación. Por lo tanto, organizaciones medioambientales sin fines de lucro consideran el “fracking” como una amenaza para las comunidades agrícolas (las cuales dependen del agua para sus cultivos), para las fuentes de agua potable y para los recursos naturales. En Virginia, por ejemplo, la industria quiere fracturar en el Bosque Nacional George Washington donde se encuentran los nacimientos de los ríos Potomac y James. Las aguas en este bosque alimentan los suministros de agua potable de aproximadamente cuatro millones de personas, incluido todo Washington. Otra de las consecuencias no deseadas de la extracción de gas no convencional es la generación de pequeños sismos. La fracturación hidráulica puede provocar pequeños sismos de 1 a 3 grados en la escala de Richter. Por ejemplo, la tasa de pequeños sismos en Arkansas, Estados Unidos, ha aumentado diez veces en los últimos años.Se cree que estos sismos son provocados por el marcado aumento de las actividades de perforación en Fayetteville Shale. La región de Fort Worth también ha experimentado al menos 18 pequeños sismos desde diciembre de 2008. Tan solo en la ciudad de Cleburne se registraron siete sismos entre junio y julio

de 2009 en una zona en la que no se había producido un sismo en los últimos 140 años. En abril de 2011, la ciudad de Blackpool en el Reino Unido sufrió un pequeño sismo (1,5 grados en la escala de Richter) que fue seguido por uno mayor (2,5 grados en la escala de Richter) en junio de 2011. La empresa Cuadrilla Resources, que llevaba a cabo operaciones de fracturación hidráulica en la zona del sismo, suspendió estas y encargó una investigación al respecto. Anunció que cesarían sus operaciones en caso de que se demostrara una relación entre los sismos y sus actividades de perforación. Las operaciones de perforación pueden causar una degradación severa del paisaje (intensa ocupación del territorio) y contaminación acústica simplemente como resultado de las operaciones diarias (paso de camiones y transportes). Estas pueden afectar a las poblaciones cercanas y a la fauna local a través de la degradación del hábitat. Según la Agencia Internacional de la Energía, el fracking representa actualmente una de las mayoras amenazas para el crecimiento de la energía eólica en todo el mundo. Incluso en EE.UU., segundo mercado del mundo en energía eólica, las instalaciones a ella dedicadas están desapareciendo a un ritmo preocupante. No obstante, la implantación del proceso parece imparable en la industria extractiva, se usa en aproximadamente el 90% de los pozos operativos en los Estados Unidos, y la mayor parte de los nuevos lo requerirán para ser viables. Esta es una de las técnicas más controvertidas hoy en día debido a los diferentes impactos ambientales que genera como el uso de grandes cantidades de agua y terreno.

De no encontrar mayores obstáculos, se estima que esta técnica garantice el suministro energético a los Estados Unidos por los próximos 250 años aplazando el desarrollo de las tecnologías renovables ante la falta de interés de los inversionistas.

Referencias 

El fracking: Pesadilla o bendición

http://www.pensandoelterritorio.com/el-fracking-pesadilla-o-bendicion/



¿Qué es el fracking?

http://www.medioambienteycambioclimatico.org/index.php?option=com_k2&v iew=itemlist&task=category&id=27:que-es-el-fracking&Itemid=584



¿Qué es el fracking?

http://nofrackingmexico.org/que-es-el-fracking/



Impactos del fracking

http://www.fracturahidraulicano.info/impactos.html



Repercusiones de la extracción de gas y petróleo de esquisto en el medio ambiente y la salud humana

http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/etudes/join/2011/464425/IPO L-ENVI_ET(2011)464425_ES.pdf



Fracking, ¿solución o amenaza?

http://www.imf-formacion.com/blog/corporativo/ade/fracking-%C2%BFsolucion-oamenaza/

Conclusión Se

estima

que

en

2010

el

fracking

estaba

presente

en

aproximadamente el 60 % de los pozos de extracción en uso. Debido a que el aumento del precio de los combustibles fósiles ha hecho económicamente rentables estos métodos, se está propagando su empleo en los últimos años, especialmente en los Estados Unidos. Los partidarios de la fracturación hidráulica argumentan los beneficios

económicos

de

las

vastas

cantidades

de hidrocarburos previamente inaccesibles, que esta nueva técnica permite extraer. Sus oponentes, en cambio, señalan el impacto medioambiental de esta técnica, que en su opinión incluye la contaminación de acuíferos, elevado consumo de agua, contaminación de la atmósfera, contaminación sonora, migración de los gases y productos químicos utilizados hacia la superficie, contaminación en la superficie debida a vertidos, y los posibles efectos en la salud derivados de ello. También argumentan que se han producido casos de incremento en la actividad sísmica, la mayoría asociados con la inyección profunda de fluidos relacionados con el fracking. Por estas razones, la fracturación hidráulica ha sido objeto de atención internacional, siendo fomentada en algunos países, mientras que otros han impuesto moratorias a su uso o la han prohibido. Algunos de estos países, como Reino Unido, recientemente han levantado su veto, optando por su regulación en lugar de una prohibición total. La Unión Europea se encuentra actualmente comenzando a regular la fracturación hidráulica.

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior Universidad Central de Venezuela Facultad de Ingeniería Escuela de Petróleo

FRACKING

Prof. Pedro Diaz

Integrantes: Cuevas, Eduarth Gonzalez, Williams Plaza, Javier

Caracas, junio de 2015