lunes, 5 de agosto de 2013

Cuando dos pozos se unen, es frecuente que haya vertidos


Gayathri Vaidyanathan, periodista de E&E

Publicado el 5 de agosto de 2013

Un pozo de petróleo de la parcela de un agricultor de Innisfail, Alberta, dejó escapar un geiser de petróleo y de fluido de fracturación hidráulica, que recubrió un centenar de árboles de un fino velo. Tuvieron que recogerse de la parcela, que estaba cubierta de nieve, y limpiarse, unos 20.000 galones de petróleo y de fluido.



El vertido fue producido por la fractura hidráulica, y no por las actividades relacionadas con la perforación. A través de Estados Unidos y Canadá se está produciendo una serie de incidentes parecidos.

Los perforadores los llaman "frack hit" o "downhole communication" (comunicación pozo adentro) y también podrían contaminar los acuíferos subterráneos.

EnergyWire ha realizado un estudio general de los informes de vertidos en varios Estados, junto con entrevistas telefónicas con reguladores, que han desvelado más de 10 casos de "frack hits" con vertidos que van de los 300 a los 25.700 galones. Los Estados donde han aparecido vertidos van de Montana a Tejas.

Los incidentes reciben el nombre de "frack hits" porque ocurren cuando las fracturas de los dos pozos se cruzan. En algunos casos la distancia entre los pozos comunicantes ha llegado a ser de 1.8 millas, aunque lo más común es que estén a menos de 3.000 pies de distancia. Demasiado peligroso, ya que muchos Estados permiten que las perforaciones horizontales se encuentren a unos 600 pies de distancia unas de otras.

Ron Gusek, vice-presidente de una compañía de petróleo y gas basada en Alberta, y presidente del grupo de trabajo de la industria de Alberta creado para examinar el fenómeno de los "frack hits" declaró: "Lo que nos preocupa es que la comunicación acarree la pérdida de control del pozo". "En otras palabras, un vertido de fluido en la superficie o pérdida de control del pozo subterráneo que podría producir la contaminación de las aguas subterráneas".

Generalmente los incidentes pasan desapercibidos para los reguladores públicos, pero pueden encontrarse referencias de los mismos en bases de datos sobre vertidos de petróleo, como casos en los que los operadores informan de que un tanque de producción que se ha desbordado ha producido el vertido de varios barriles al medio ambiente.

En el futuro los "frack hit" van a generalizarse, cuando las compañías perforen pozos muy cerca unos de otros en cada plataforma de pozos.

Son el resultado de los adelantos tecnológicos en la industria, desde que las compañías empezaron a combinar las perforaciones direccionales y la fracturación hidráulica para romper los esquistos bituminosos y extraer petróleo y gas. El desarrollo del petróleo y el gas indujo a una preocupación por las aguas subterráneas, desencadenada tras el documental "Gasland", que mostraba como ardía el agua del grifo debido a la presencia de metano. Desde entonces la preocupación por la contaminación ha surgido en Pavilion, Wyo, donde la EPA (Agencia de Protección Ambiental) y el Geological Survey (Servicio Geológico) de Estados Unidos han encontrado propano, metano y etano (todos componentes del gas natural) en acuíferos subterráneos.

El argumento de la industria es que la fracturación hidráulica no supone una amenaza para los recursos de aguas subterráneas, y que no existe ninguna vía para que el metano o el fluido de la fracturación hidráulica de las formaciones en el subsuelo profundo contaminen los acuíferos subterráneos. Y los vertidos en superficie se deben generalmente más a descuidos humanos que a las perforaciones.

Los "frack hits" podrían suponer una vía de contaminación, especialmente en casos en los que no se cumplen las normas en materia de cementación.

El 2 de febrero de 2012, en Nuevo Méjico, mientras Devon Energy Corp. estaba fracturando un pozo, otro pozo de producción más antiguo a 600 pies de distancia empezó a verter 7.000 galones de petróleo y aguas residuales. Las fracturas habían tocado el pozo más antiguo y provocado la salida de fluidos.

Si el pozo no hubiera estado bien cementado, lo cual es posible en los pozos más antiguos, los fluidos podrían haberse filtrado fuera de la perforación y haber penetrado directamente en las aguas subterráneas.

Michael Beck, presidente de Surface Solutions Inc. y consultor de la industria del petróleo y el gas en Canadá, que está ayudando a las compañías, entre ellas Encana Corp., en las cuestiones de comunicación pozo adentro (downhole communication), declaró: "Todo el mundo piensa que el cemento es mágico, pero no lo es". "El cemento no es perfecto al 100%, se fractura".

El mecanismo

La fracturación hidráulica consiste en bombear agua, arena y productos químicos en el pozo perforado a alta presión para fracturar las pizarras bituminosas. Los pozos son horizontales, llegando a veces a los miles de pies, y las fracturas penetran varios cientos de pies en la roca cercana, como grietas en un cubito de hielo. Eso es al menos lo que se pretende.

La verdad puede resultar más confusa. Algunas fracturas se alejan de las perforadoras, extendiéndose incluso hacia formaciones adyacentes. Utilizando una tecnología que detecta los micro-seísmos, hace poco los investigadores de Pensilvania encontraron una que se extendía hasta los 1.800 pies, según ha informado Associated Press.

En el caso del vertido de Alberta, los reguladores vieron que un pozo a 3.000 pies de distancia se estaba fracturando, y que se había comunicado con el pozo que perdió el control. Se tuvieron que limpiar unos 20.000 galones de fluidos de perforación y de petróleo.

Las fracturas se desplazan hacia las zonas de menor presión, como puede ser un pozo cercano. Una vez que se establece un canal, las presiones, de alrededor de 10.000 libras por pulgada cuadrada, se desplazan rápidamente por la formación rocosa hacia el pozo más viejo. Eso empuja los fluidos de fracturación y todo lo que se encuentre en el fondo del pozo de producción, petróleo, gas y el agua producida, hacia el viejo pozo, que no está preparado para soportar presiones altas.

"El fluido de fracturación cruza la vía de menor resistencia", según James Amos, especialista en protección del medio ambiente del "Bureau of Land Management" de Nuevo Méjico. Se desplaza hacia arriba por el pozo y puede hacer que el tanque de producción que está almacenando el petróleo se desborde.

A los ojos del observador inexperto parece un vertido superficial. Pero en realidad, estos vertidos son producidos por la fracturación situada a cientos o incluso miles de pies de distancia.

La comunicación de dos pozos no siempre es mala. Algunas veces las compañías quieren que se produzca para estimular la roca eficazmente. Pero los problemas surgen cuando la comunicación se produce de modo no intencionado e inesperado.

La peor hipótesis se produce cuando los fluidos, propulsados por una presión elevada, se desplazan fuera del tubo de acero que envuelve el pozo de producción, por un mal trabajo de cementado, y la salmuera penetra en los acuíferos subterráneos. El riesgo es alto cuando el "frack hit" comunica con otros pozos de producción o con pozos abandonados.

Solamente en el Departamento de Conservación del Medio Ambiente del Estado de Nueva York existen 4.000 pozos sin registrar o abandonados pendientes de taponar, y 35.000 pozos de los cuales no existen registros.

"Si no entra en la perforación puede migrar hacia arriba, fuera de la perforación; a esa altura hay acuíferos" según Beck. Él describió el cemento que envejece como una capa de goma de mascar que envuelve el tubo de acero que reviste un pozo. Con el tiempo se separa de la zona perforada, especialmente en zonas de geología arenosa o pantanosa, y proporciona una vía hacia los acuíferos subterráneos.

¿Cuál es la probabilidad?

EnergyWire registró más de diez casos de "frack hits" que han dado lugar a fugas o vertidos desde 2010, y la mayoría de los reguladores públicos dijeron que eran algo poco frecuente pero que se convertirían en algo común en el futuro a medida que se perforasen pozos.

"Hemos perforado 4500 pozos en nuestra zona y los pozos guardan poca distancia entre sí; estáis perforando pozos en zonas donde hay fracturas entrecruzadas previamente en la roca; No me extrañaría que suceda" dijo Lawrence Bengal, director de la Comisión de Petróleo y Gas de Arkansas.

Según Beck, en la formación Montney de Alberta, alrededor del 30% de los pozos que llegan a los 1500 pies de separación sufren "frack hits". En términos geológicos, Montney es similar al esquisto bituminoso de Bakken en Dakota del Norte.

Según Amos, los "hits" son tan comunes en el territorio federal de Nuevo Méjico que algunos operadores están cerrando temporalmente sus pozos de producción mientras se fracturan pozos nuevos. Añadió que se instalan tapones de hierro fundido en el fondo del pozo para impedir que el líquido de fracturación suba con fuerza por el pozo y dañe el pozo de producción.

Predicción de los "frack hits"

La industria está aprendiendo a predecir el comportamiento de las fracturas subterráneas pero el reto será mayor cuantos más pozos se perforen. Pat Hanfren, un ingeniero de Denbury Resources Inc, que está llevando a cabo un estudio sobre la fracturación hidráulica escribió en una carta a la EPA: "A medida que la densidad de un pozo aumenta, es más probable que los pozos se comuniquen o a través de fracturas creadas previamente o a través de pozos adyacentes y después de fracturas creadas previamente". Anthony Ingraffea, profesor de ingeniería en la Universidad de Cornell y crítico de la industria del gas y del petróleo, describió la comunicación y cualquier impacto medioambiental resultante como una cuestión de probabilidad.

"La industria puede decir que hay menos de un uno por ciento de probabilidades de que esto ocurra", dijo al teléfono. "Si tiras los dados cien veces, pasará una vez. Si lo tiras mil veces, entonces, pasará más de una vez".

Normativa

Normalmente no se informa de los "frack hits" a los reguladores públicos a no ser que haya un vertido de fluido de líquido de fracturación del pozo productor.

En esos casos, los incidentes se ocultan en bases de datos estatales como desbordamiento de tanques de producción debido a un aumento inesperado de la presión (un "kick" en inglés). Esto parce inocuo hasta que uno se para a pensar por qué exactamente ocurre esto en un pozo productor que debería sufrir presiones estables.

Según Steve Sasaki, inspector del aérea en la Comisión de Petróleo y Gas de Montana, los "frack hits" ocurren periódicamente, pero no necesariamente se recoge la causa exacta o esperada. La mayor parte del tiempo solo recibimos un informe sobre vertidos que indica que "inesperadamente 100 barriles rebasaron los depósitos hacia la zona con bermas", según Steve Sasaki, chief field inspector del Montana Board of Oil and Gas.

Los reguladores públicos discrepan sobre la importancia de los "frack hit". La mayoría, como Bengal, de la Comisión de Petróleo y Gas, cree que son un asunto que deben resolver las empresas entre sí porque afecta a la producción. Según él, si hay un vertido en la superficie, se limpiará y recogerá. Añadió que no era necesaria más regulación, sobre todo porque los pozos son inspeccionados y cementados rigurosamente en su Estado. Reconoció que podría haber un problema si los fracks se comunicaran con pozos más antiguos.

Otros reguladores, como Amos, del BLM de Nuevo Méjico, ven todos los vertidos como un problema, incluidos los que pueden contenerse en la superficie.

En Canadá, la industria ha establecido un conjunto de mejores prácticas para resolver el problema antes de que se convierta en algo más prevalente.

Según Gusek, del grupo de trabajo de Alberta "Solo queremos asegurarnos de que se han tomado medidas para asegurar que se elimina cualquier tipo de riesgo". "Vimos que de producirse, estos hechos tienen potencial de tener graves consecuencias".


Algunos de los "frack hits":

Nuevo Méjico: Un pozo horizontal que estaba siendo fracturado se comunicó con otro pozo productor más antiguo el 22 de febrero de 2012 causando un vertido de 9000 galones de petróleo. Los pozos estaban separados por 600 pies. El vertido se limpió.

Nuevo Méjico: Dos pozos verticales, ambos fracturados, se comunicaron a lo largo de una distancia de 2000 pies el 7 de julio de 2010 y causaron un vertido de 19000 galones de agua producida. El vertido se limpió.

Oklahoma: Un pozo que estaba siendo fracturado se comunicó con un pozo vecino el 10 de octubre de 2012 y causó el vertido de 420 galones de petróleo. El vertido se limpió.

Oklahoma: Un pozo que estaba siendo fracturado se comunicó con un pozo vecino el 7 de julio de 2012, y causó el vertido de 714 galones de petróleo y agua producida. El vertido se limpió.

Arkansas: Un pozo que estaba siendo fracturado entró en contacto con otro pozo el 2 de noviembre de 2012, vertiendo 3.300 galones de agua producida. El vertido se contuvo en la berma y se limpió.

Montana: Dos pozos se comunicaron durante una fracturación el 3 de enero de 2012 y causaron el vertido de unos 35.000 galones de petróleo y agua. El vertido se limpió.

Oeste de Virginia: Dos "frack hits" han sido detectados por el DEP desde 2011: uno donde una compañía estaba fracturando en la capa de esquistos Marcellus y que se comunicó con pozos productores y otro donde una compañía estaba fracturando en las formaciones de arenisca de Berea y se comunicó con un pozo abandonado.

Gayathri Vaidyanathan