Fracţionarea hidraulică şi gazele de şist

Fracţionarea hidraulică

Acest procedeu este folosit pentru a elibera petrolul, gazele naturale (inclusiv gazul de şist, gazul ermetic şi metanul de cărbune), sau alte substanţe care urmează a fi extrase, folosind o tehnică denumită fracţionarea hidraulică indusă. Acest tip de fracţionare crează fracturi dintr-un puţ de extracţie săpat în formaţiuni de roci-rezervor. Se poate face o distincţie între fracturarea hidraulică în volum mic folosită pentru a stimula rezervoarele de mare permeabilitate, care pot consuma de obicei 76.000 – 300.000 l de fluid per puţ, şi fracturarea hidraulică de volum mare, folosită pentru puţurile de gaz ermetic şi gaz de şist; fracturarea hidraulică de volum mare poate folosi până la 7,6 – 11 Ml de fluid per puţ. Această practică este suspendată şi chiar interzisă în unele ţări. Ea a fost practicată pentru prima dată în 1974, deşi tehnica de fracţionare curentă s-a folosit pentru prima dată spre finele anilor 1990 în Texas. Energia din injecţia unui fluid de fracţionare de mare presiune crează canale noi în rocă, crescând astfel rata de extracţie şi în final recuperarea combustibililor fosili.

Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie, folosirea globală a gazului natural va creşte cu peste 50% comparativ cu nivelul din 2010, acoperind peste 25% din necesitatea energetică mondială în 2035. Susţinătorii fracţionării aduc ca argument imensa cantitate de hidrocarburi inaccesibilă până acum şi care se poate extrage prin acest proces. Dar rămân în continuare foarte multe incertitudini legate de rezervele de gaz care pot fi accesate astfel. Conform lui Adam Sieminski, şeful Administraţiei SUA de Informare privind Energia, fracţionarea hidraulică ar ajuta Statele Unite să obţină independenţa energetică, dar există şi multe opinii contrare din punctul de vedere al planurilor de export de gaze naturale.

Există preocupări privind mediul din punctul de vedere al contaminării apei freatice, riscurilor de poluare a aerului, migrării la suprafaţă a gazelor şi a substanţelor chimice din procesul de fracţionare, contaminarea suprafeţei datorită deversărilor şi a inversiunilor, şi al efectelor asupra sănătăţii.

Fracţionarea hidraulică indusă

Tehnica fracţionării hidraulice induse este folosită pentru a creşte sau restabili rata de obţinere a unor fluide, precum petrolul, apa, sau gazele naturale, din rezervoarele naturale subterane. Rezervoarele sunt de obicei gresii, calcar sau dolomită, dar poz include şi „rezervoare neconvenţionale” precum şistul sau cărbunele. Fracţionarea hidraulică permite obţinerea de gaz natural şi petrol din formaţiuni de roci aflate mult sub suprafaţa Pământului (de obicei 1.500 – 6.100 m). La astfel de adâncimi, s-ar putea ca rezervoarele să nu fie suficient de poroase, permeabile, sau cu presiune insuficientă pentru a permite curgerea gazului natural sau a petrolului sin rocă în puţuri cu debite profitabile din punct de vedere economic. Astfel, crearea de fracturi conductive în rocă este esenţială pentru extragarea gazului din rezervoare de rocă datorită permeabilităţii naturale extrem de mici a şisturilor. Fracturile oferă o cale de mare conductivitate spre puţuri care conectează o mai mare arie a rezervorului, crescând astfel zona de recuperare a gazelor naturale şi lichidelor din formaţiunea-ţintă. Aşa-numita „super-fracţionare”, care crează fisuri mai adânci pentru a elibera mai mult petrol şi gaze, va permite companiilor să fie mai eficiente. Producţia de gaz de şist scade de obicei rapid după un an sau doi.

Poluarea aerului

În procesul de obţinere a gazului natural prin fracţionare hidraulică apar emisii asociate cu combustia, inclusiv particule, oxizi de azot şi sulf, dioxid de carbon şi monoxid de carbon. Un alt grup de emisii în atmosferă sunt cele de la gazele naturale, respectiv ,etan, etan, condens, şi compuşi organici volatili periculoşi pentru sănătate (benzen, toluen, etil benzen, şi xilen). Expunerea la aceste substanţe chimice au efecte negative asupra sănătăţii: probleme neurologice, malformaţii congenitale, cancer, etc.

Contaminarea apei freatice

Există deja incidente documentate privind contaminarea apei freatice, în cazul exploatărilor anterioare din Statele Unite. În 2010 a avut loc premiera filmului Gasland la Festivalul de Film Sundance, în care se afirma că substanţe chimice precum toxine, cancerigene, şi metale grele, au poluat apa freatică în apropierea puţurilor din Pansilvania, Wyoming, şi Colorado.

În 2011, mai multe studii din SUA arătau că fracţionarea hidraulică induce efecte adverse asupra sănătăţii, inclusiv prin migrarea gazului natural în apa freatică.

Contaminarea radioactivă

New York Times a raportat emisii de radiaţii în apele reziduale rezultate în urma fracţionării hidraulice deversate în râurile din Pensilvania, întocmind şi o hartă cu aceste contaminări. În procesul de monitorizare şi măsurare a fracturilor se foloseşte nisip radioactiv care conţine izotopi radioactivi gamma. Persoanele expuse la nivele mari de radioactivitate pot avea simptome ale sindromului de radiaţie acută, inclusiv oboseala, leucemie, febră, diaree, stări de vomă, sângerarea nasului, ameţeli, dezorientare, presiune scăzută a sângelui, etc. Conform publicaţiei, există studii nepublicate care demonstrează că radiaţia nu poate fi scăzută suficient prin diluarea în râuri.

Cutremure de pământ

Un raport din Marea Britanie concluzionează că fracţionarea pare să fi fost cauza unor mici cutremure apărute în timpul fracţionărilor hidraulice, afirmaţii confirmate şi de unele studii din SUA. Astfel, mai multe cutremure ar fi apărut ca urmare a injecţiei apelor uzate folosite în fracţionarea hidraulică, inclusiv un cutremur cu magnitudine de 4,0 în ajunul Anului Nou din Youngstown, Ohio, în 1911.

Chevron CRUSH

Chevron CRUSH este o tehnologie experimentală de extracţie in situ a petrolului din şisturi bituminoase pentru a converti kerogenul din şisturile bituminoase în petrol. Numele CRUSH vine de la Chevron’s Technology for the Recovery and Upgrading of Oil from Shale.

În procesul Chevron CRUSH se foloseşte dioxid de carbon încălzit. Procesul implică forarea unor puţuri verticale în formaţiunea de şisturi şi creare aunor fracturi orizontale induse prin injectarea dioxidului de carbon prin puţurile forate, care este apoi presat spre formaţiune pentru a circula prin zonele fracturate pentru a sparge zona de producţie. Se foloseşte uneori propelant şi explozivi pentru o mai bună sfărâmiţare. Dioxidul de carbon folosit este apoi direcţionat spre generatorul de gaz pentru a fi reîncălzit şi reciclat. Materia organică rămasă de la zonele încălzite şi sărăcite anterior este arsă in-situ pentru a genera gazele încălzite necesare în proces. Aceste gaze sunt apoi presurizate din zona sărăcită spre noi porţiuni fracturate ale formaţiunii şi procesul se repetă. Hidrocarburile fluide sunt aduse în puţuri de petrol verticale convenţionale.

Suprafaţa procesată este izolată de apa freatică din vecinătate prin crearea de zone fracturate („buzunare”) de cca. 4.000 – 20.000 mp lîţime şi 15 m adâncime în centrul depozitului de şisturi bituminoase. Astfel, cca. 23 m de strat izolant va separa zona procesată de apa din straturile de deasupra şi de dedesubt, păstrând zonele freatice în afara zonei de producţie.

Politici publice

Majoritatea guvernelor dezvoltă în prezent legislaţii specifice pentru fracţionarea hidraulică. Statele Unite au cea mai lungă istorie privind folosirea fracţionării hidraulice. Unele state din SUA au limitat posibilitatea municipalizăţilor de a folosi zonarea pentru a proteja cetăţenii de expunerea la poluarea datorată fracţionării hidraulice.

Zilele acestea Barack Obama a semnat Supporting Safe and Responsible Development of Unconventional Domestic Natural Gas Resources, o decizie executivă pentru reglementarea şi dezvoltarea industriei gazelor naturale „neconvenţionale” cu respectarea unor norme mai restrictive de siguranţă şi protecţia mediului, cu accent pe metoda fracţionării hidraulice pentru gazele de şist.

Prin această decizie, extracţia gazelor naturale va fi monitorizată de un grup de lucru format din experţi al Departamentului Apărării, Transporturi, Agricultură, Sănătate, şi Securitate.

Săptămâna viitoare urmează ca Agenţia pentru Protecţia Mediului din SUA să stabilească reglementările concrete împotriva poluării la extracţia gazelor naturale pentru evitarea smogului şi a emisiilor toxice.

Fracţionarea hidraulică a devenit o problemă de mediu şi sănătate. Franţa a interzis practicarea sa, şi există numeroase moratorii în Australia, Africa de Sud, Canada, şi chiar unele state din SUA.

În Australia fracţionarea este limitată la o singură zonă şi la un număr mic de operaţiuni de fracturare.

În Bulgaria, urmare a unui protest la nivell naţional în ianuarie 2012, guvernul a decis să interzică această tehnologie.

În Canada, fracţionarea este suspendată temporar, pentru a se studia efectele sale asupra mediului şi sănătăţii.

China foloseşte fracţionarea hidraulică cu puţuri orizontale, rezervele sale fiind cu 50% mai mare decât cele din SUA.

Irlanda foloseşte fracţionarea, dar în prezent există numeroase proteste împotriva acestei tehnologii, la fel ca în Noua Zeelandă.

Polonia foloseşte în prezent fracţionarea, estimările arătând că aici se găsesc cele mai mari rezerve de gaz de şist din Europa.

În Marea Britanie, deşi procedeul nu este interzis oficial, nu s-a mai folosit din iunie 2011, când operţiunile de fracţionare au cauzat două mici cutremure în Lancashire.

(Traducere si adaptare din Wikipedia)

Share...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedInShare on RedditShare on StumbleUponShare on TumblrPin on PinterestEmail this to someone

Lasă un Răspuns