Petróleo y gas

¿Qué es el gas de esquisto?



Publicado en diciembre de 2010 "Energy in Brief" por la Administración de Información Energética

Mapa de juegos de gas de esquisto en los 48 estados más bajos

Mapa de los principales juegos de gas de esquisto en los 48 estados inferiores, incluidas las cuencas sedimentarias que los contienen. Click para una vista más grande.

¿Qué es el gas de esquisto y por qué es importante?

El gas de esquisto se refiere al gas natural que está atrapado dentro de las formaciones de esquisto. Las lutitas son rocas sedimentarias de grano fino que pueden ser fuentes ricas de petróleo y gas natural.

Perforación horizontal y fractura hidráulica

Durante la última década, la combinación de perforación horizontal y fracturación hidráulica ha permitido el acceso a grandes volúmenes de gas de esquisto que antes eran poco económicos de producir. La producción de gas natural a partir de formaciones de esquisto ha rejuvenecido la industria del gas natural en los Estados Unidos.

Presentación de gas de esquisto en los Estados Unidos

Este video proporciona una descripción general del gas de esquisto, comenzando con el primer pozo de gas cerca de Fredonia, Nueva York en 1821 hasta enero de 2010 y los principales juegos de gas de esquisto. El orador es John Curtis, Profesor de Geoquímica y Director de la Agencia de Gas Potencial en la Escuela de Minas de Colorado.

Estados Unidos tiene abundantes recursos de gas de esquisto

Del gas natural consumido en los Estados Unidos en 2009, el 87% se produjo en el país; por lo tanto, el suministro de gas natural no depende tanto de los productores extranjeros como lo es el suministro de petróleo crudo, y el sistema de entrega está menos sujeto a interrupciones. La disponibilidad de grandes cantidades de gas de esquisto permitirá a los Estados Unidos consumir un suministro de gas predominantemente doméstico.

Según la EIA Annual Energy Outlook 2011, Estados Unidos posee 2,552 billones de pies cúbicos (Tcf) de recursos potenciales de gas natural. El gas natural de los recursos de esquisto, considerado poco económico hace solo unos años, representa 827 Tcf de esta estimación de recursos, más del doble de la estimación publicada el año pasado.

Presentación de gas de esquisto en los Estados Unidos

Este video proporciona una descripción general del gas de esquisto, comenzando con el primer pozo de gas cerca de Fredonia, Nueva York en 1821 hasta enero de 2010 y los principales juegos de gas de esquisto. El orador es John Curtis, Profesor de Geoquímica y Director de la Agencia de Gas Potencial en la Escuela de Minas de Colorado.

Suficiente para 110 años de uso

A la tasa de consumo de EE. UU. De 2009 (aproximadamente 22.8 Tcf por año), 2,552 Tcf de gas natural es suficiente para suministrar aproximadamente 110 años de uso. Las estimaciones de producción y recursos de gas de esquisto aumentaron significativamente entre los informes de Outlook de 2010 y 2011 y es probable que aumenten aún más en el futuro.

¿Sabías?
Las rocas sedimentarias son rocas formadas por la acumulación de sedimentos en la superficie de la Tierra y dentro de los cuerpos de agua. Las rocas sedimentarias comunes incluyen arenisca, caliza y lutita.
Geología esquemática de los recursos de gas natural

Diagrama que muestra la geometría de los recursos de gas natural convencionales y no convencionales. Imagen de EIA. Click para una vista más grande.

¿Qué es un "juego" de esquisto?

El gas de esquisto se encuentra en los "juegos" de esquisto, que son formaciones de esquisto que contienen importantes acumulaciones de gas natural y que comparten propiedades geológicas y geográficas similares. Una década de producción proviene de la obra de Barnett Shale en Texas. La experiencia y la información obtenidas del desarrollo de Barnett Shale han mejorado la eficiencia del desarrollo de gas de esquisto en todo el país.

Otras obras importantes son Marcellus Shale y Utica Shale en el este de los Estados Unidos; y, Haynesville Shale y Fayetteville Shale en Louisiana y Arkansas. Los topógrafos y geólogos identifican ubicaciones adecuadas de pozos en áreas con potencial para la producción económica de gas utilizando técnicas de observación a nivel de superficie y mapas generados por computadora del subsuelo.

Perforación horizontal

Se utilizan dos técnicas principales de perforación para producir gas de esquisto. La perforación horizontal se utiliza para proporcionar un mayor acceso al gas atrapado en las profundidades de la formación productora. Primero, se perfora un pozo vertical hasta la formación rocosa objetivo. A la profundidad deseada, la broca se gira para perforar un pozo que se extiende horizontalmente a través del depósito, exponiendo el pozo a una mayor cantidad de lutita productora.

Fracturamiento hidráulico

Diagrama que muestra el concepto de pozo horizontal con zona de fractura hidráulica.

Fracturamiento hidráulico

La fracturación hidráulica (comúnmente llamada "fractura hidráulica" o "fractura hidráulica") es una técnica en la que se bombea agua, productos químicos y arena al pozo para desbloquear los hidrocarburos atrapados en las formaciones de esquisto al abrir grietas (fracturas) en la roca y permitir el gas natural. fluir desde el esquisto al pozo. Cuando se usa junto con la perforación horizontal, la fracturación hidráulica permite a los productores de gas extraer gas de esquisto a un costo razonable. Sin estas técnicas, el gas natural no fluye al pozo rápidamente, y no se pueden producir cantidades comerciales a partir del esquisto.

Depósito de gas convencional

Los depósitos de gas convencionales se crean cuando el gas natural migra hacia la superficie de la Tierra desde una formación de fuente rica en materia orgánica a una roca de depósito altamente permeable, donde queda atrapada por una capa suprayacente de roca impermeable.

Gas de esquisto vs. Gas convencional

Los depósitos de gas convencionales se crean cuando el gas natural migra hacia la superficie de la Tierra desde una formación de fuente rica en materia orgánica a una roca de depósito altamente permeable, donde queda atrapada por una capa suprayacente de roca impermeable. En contraste, los recursos de gas de esquisto se forman dentro de la roca fuente de esquisto rico en materia orgánica. La baja permeabilidad del esquisto inhibe en gran medida la migración del gas a rocas de reservorio más permeables. Sin la perforación horizontal y la fracturación hidráulica, la producción de gas de esquisto no sería económicamente factible porque el gas natural no fluiría desde la formación a tasas lo suficientemente altas como para justificar el costo de la perforación.

¿Sabías?
El gas de esquisto en 2009 representó el 14% del suministro total de gas natural de EE. UU. Se espera que la producción de gas de esquisto continúe aumentando y constituya el 45% del suministro total de gas natural de EE. UU. En 2035, como se proyecta en la EIA Annual Energy Outlook 2011.

Pronóstico de gas de esquisto

Gráfico que muestra el pronóstico del gas de esquisto de EIA, Annual Energy Outlook 2011. Imagen de EIA.

Gas natural: un combustible de combustión limpia

El gas natural es más limpio que el carbón o el petróleo. La combustión de gas natural emite niveles significativamente más bajos de contaminantes clave, incluido el dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre, que la combustión de carbón o petróleo. Cuando se usa en plantas de energía eficientes de ciclo combinado, la combustión de gas natural puede emitir menos de la mitad de CO2 como combustión de carbón, por unidad de energía liberada.

Preocupaciones ambientales

Sin embargo, hay algunos problemas ambientales potenciales que también están asociados con la producción de gas de esquisto. La perforación de gas de esquisto tiene problemas importantes de suministro de agua. La perforación y fractura de pozos requiere grandes cantidades de agua. En algunas áreas del país, el uso significativo de agua para la producción de gas de esquisto puede afectar la disponibilidad de agua para otros usos y puede afectar los hábitats acuáticos.

La perforación y la fractura también producen grandes cantidades de aguas residuales, que pueden contener productos químicos disueltos y otros contaminantes que requieren tratamiento antes de su eliminación o reutilización. Debido a las cantidades de agua utilizadas y las complejidades inherentes al tratamiento de algunos de los productos químicos utilizados, el tratamiento y la eliminación de aguas residuales es un tema importante y desafiante.

Si se maneja mal, el fluido de fracturación hidráulica se puede liberar por derrames, fugas u otras vías de exposición. El uso de productos químicos potencialmente peligrosos en el fluido de fractura significa que cualquier liberación de este fluido puede contaminar las áreas circundantes, incluidas las fuentes de agua potable, y puede afectar negativamente los hábitats naturales.