Se siguen difundiendo mitos relevantes que limitan la aceptación de la población general y de los representantes políticos. Hemos descubierto que el éxito para nuestros clientes comienza cuando tienen la posibilidad de entregar toda la gama de respuestas y la evidencia científica que piden los reguladores y otros actores, y entregar dichas respuestas y evidencia con mucha claridad y antelación en el proceso.
Estas respuestas provienen de la suma de una comprensión profunda y de una evaluación de los riesgos sobre y bajo la superficie. A esto se agregan la modelación de fracturas, el análisis de las condiciones del yacimiento, y la planificación del manejo y la evaluación de riesgos de las aguas.
Aquí presentamos un resumen de las inquietudes en torno al agua y al papel que puede desempeñar una evaluación de riesgos y una estrategia de manejo de aguas detalladas para lograr avances en la exploración y la producción responsables de shale gas.
Describir la cantidad real de agua
Muchos creen que el fracturamiento hidráulico usa grandes cantidades de agua. En realidad, cada estimulación de fracturas hidráulicas suele emplear una cantidad que va desde media hasta dos piscinas olímpicas llenas de agua.
Si suponemos que un operador perfora 20 pozos al año y estimula 20 etapas en cada pozo, se habrán usado 2 000 000 m3 de agua al año. Eso parece muchísimo, pero si comparamos es menos de 0,01% de la cantidad total de agua extraída para consumo domiciliario, agrícola e industrial en Inglaterra y Gales cada año. Además, hay alternativas para reutilizar el agua de retorno para estimular otras etapas o pozos.
Análisis integral de las fuentes de agua
Se emplean modelos de simulación dinámica para calcular las demandas de agua actuales y futuras.
Cada posible fuente de agua debe evaluarse en detalle para cada proyecto y adaptarse a las condiciones locales. Si los recursos de agua superficial y subterránea no son suficientes, se tendrá que suministrar agua por tuberías o en camiones. El transporte en camiones suele emplearse en operaciones iniciales, pero las tuberías pueden ser más adecuadas si continúa la extracción.
Prácticas óptimas en almacenamiento de agua
El agua de retorno que se genera en la operación de pozos se almacena, según la normativa local, en estanques que cuentan con sistemas de contención y control de filtraciones. Estos estanques pueden existir dentro de las instalaciones o en un lugar centralizado. Además, el manejo de la escorrentía de precipitaciones desde la plataforma de pozos requiere que los estanques tengan capacidad suficiente y puedan soportar eventos de tormenta.
Son importantísimos los controles de ingeniería detallados durante la construcción de las instalaciones de agua para verificar su integridad estructural y asegurar su calidad.
Integridad en el diseño de pozos y el análisis de yacimientos
Aunque no ha habido ejemplos verificados de manera independiente de contaminación de acuíferos con fluidos de fracking como consecuencia de la estimulación de formaciones en Estados Unidos, sí hay alguna evidencia de cambio en el contenido de metano en algunos acuíferos poco profundos. Esto puede atribuirse a una mala construcción de los pozos o a contaminación histórica.
No puede subestimarse la importancia del diseño adecuado de los pozos y de su ingeniería. Es sumamente importante la excelencia en la cementación y el encamisado para ayudar a evitar la migración del gas natural hacia formaciones que contengan agua, junto con garantizar que la estimulación de la formación objetivo esté acotada.
El uso de modelamiento de redes de fracturas discretas, o DFN (por discrete fracture network) para analizar el yacimiento también contribuye muchísimo a la minimización de los riesgos.
El método usado por WSP para simular las DFN con FracMan en 3D, que se basa en el ingreso de datos geomecánicos, atributos sísmicos y otras características locales, ofrece una visualización del proceso de fracturamiento hidráulico que revela la presencia de cualquier falla o fractura con tensiones críticas. Además, permite la simulación y el diseño de fracturas hidráulicas inducidas.
Esta tecnología ha sido desarrollada durante los últimos 25 años con aportes de clientes y de los profesionales de WSP en geociencias e ingeniería de yacimientos durante nuestro trabajo en las industrias de residuos radiactivos, minería, y gas y petróleo.
Alternativas para tratamiento, reutilización, retorno y disposición final de aguas
Una de las alternativas para tratar el retorno es llevar al lugar una planta de tratamiento temporal compacta. Esto puede ser especialmente atractivo si no es una alternativa viable construir tuberías directas hacia plantas municipales de tratamiento u otras instalaciones.
Otra alternativa es transportar el agua en camiones hacia una instalación de tratamiento distante.
Dependiendo de la operación de tratamiento, el agua puede devolverse al medioambiente, normalmente a las aguas superficiales, o reutilizarse. Sin embargo, siempre habrá alguna necesidad de disposición final de agua.
Estrategia integrada de manejo de aguas
Los operadores necesitan dar forma a su método de tratamiento, reutilización y disposición final de agua—así como su cantidad, fuentes y almacenamiento—en su estrategia general de agua desde el inicio. La planificación meticulosa de la cadena de suministro puede ahorrar dinero, minimizar riesgos y garantizar la sustentabilidad.
Al establecer planes para cada etapa con anticipación y entender el ciclo completo del agua, es mucho más probable que el fracturamiento hidráulico satisfaga las demandas sociales, medioambientales y normativas.
Sobre el autor
Gareth Digges La Touche, Hidrogeólogo Senior de WSP, trabaja con clientes en estudios de aguas subterráneas y flujo de fluidos en los sectores de gas y petróleo no convencionales y minería. Es geólogo y geógrafo de la Universidad de Keele y tiene una maestría en computación en ciencias de la tierra de la misma universidad y en hidrogeología de la Universidad de Birmingham. Cuenta con las acreditaciones «Charted Geologist» y «European Geologist» y, además, es «Fellow» de la Sociedad Geológica de Londres y de la Royal Geographical Society.
* Este trabajo fue realizado por profesionales de Golder que se unieron a WSP en una adquisición completada en 2021.
