¿Cual es el origen del Shale Gas?
El origen del shale gas es el mismo que el de todos los
hidrocarburos (carbón, gas y petroleo). Ellos se formaron dentro de una roca fuente, tambien llamada roca madre o roca generadora, como resultado de la transformación de sedimentos
ricos en materia orgánica depositados en el fondo de los océanos y lagos. Con
el transcurso de tiempos geológicos (millones de años), los sedimentos
gradualmente resultaron más profundamente enterrados. Durante este proceso, se
consolidaron y el calor y la presión del subsuelo convirtieron la materia
orgánica contenida en ellos en hidrocarburos. Muchos de los hidrocarburos que
se formaron de esta manera fueron gradualmente expulsados de la roca madre y
emigraron para arriba, hacia la superficie terrestre. En algunos casos su
emigración fue bloqueada por una barrera de roca impermeable, denominada roca sello. Los hidrocarburos se
acumularon debajo de esta “tapa” y eventualmente formaron un reservorio de petróleo y/o gas convencional.
Los hidrocarburos que permanecieron en la roca madre, constituyen el shale gas y el shale oil. El reservorio, en este caso es la misma roca madre.
En el primer caso se dice que se está en presencia de un yacimiento convencional y en el segundo
caso de un yacimiento no convencional.
No hay ninguna diferencia entre el petróleo y el gas convencionales y
no convencionales. Químicamente son idénticos. Hay sin embargo diferencias en
los reservorios de donde los hidrocarburos son obtenidos y en las técnicas
necesarias para extraerlos. (Fig. 1) |
Fig. 1
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Gas atrapado en
su roca madre
El shale gas está a menudo atrapado a gran profundidad debajo de
la superficie (de
Debido a la naturaleza compacta e impermeable de la roca madre, el
gas queda atrapado en los pequeños poros entre los granos y es también absorbido
por la matriz misma de la roca, de ahí el término "roca fuente". Esto
hace que ese gas sea muy difícil de extraer.
Las 3 fuentes principales de gas no convencional*
Las 3 fuentes principales de gas no convencional*
La
expresión “gas no convencional” actualmente incluye 3 tipos principales de recursos de gas natural: “shale gas” (gas de esquisto, en
español), “tight gas” ( gas de
arenas compactas o apretadas) y “coalbed
methane” (metano de capas de carbón), también conocido como “coal seam gas” (metano de vetas de carbón).
* Hay otros hidrocarburos que también se consideran
no convencionales, como el shale oil,
los petróleos pesados (heavy oil); el alquitrán en arenas (tar sands); el petróleo extra pesado (extra heavy oil) y los hidratos
de metano, que se encuentran en el fondo de los océanos.Shale Gas y Tight Gas
Los hidrocarburos (convencionales y no convencionales) están atrapados en
el subsuelo en las llamadas “rocas reservorios”. A pesar de la connotación de
la palabra, estas no son enormes piscinas, sino minúsculos poros entre los
granos que constituyen la matriz de la roca.
La calidad de una roca reservorio está determinada por su porosidad y por su permeabilidad.
La porosidad está dada por la cantidad y tamaño de los poros, es decir el
espacio vacío entre los granos y entonces representa la capacidad de la roca
para contener fluidos (hidrocarburos líquidos o gaseosos). Por lo tanto, una
roca reservorio muy porosa puede contener un gran volumen de petróleo o gas.
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Fig. 2 Petróleo moviéndose a través
de los poros interconectados (altas
porosidad y permeabilidad)
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Una característica en común del shale gas y del tight gas es que ambos
están atrapados en rocas de muy baja permeabilidad que evitan o limitan
fuertemente la emigración del gas. (Fig.3)
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| Fig. 3 Baja porosidad y baja permeabilidad |
La unidad de medición de la permeabilidad es el Darcy. La permebilidad es uno
de los parámetros por los cuales los
reservorios de gas convencional pueden
ser distinguidos de las formaciones no convencionales. El reservorio de un
hidrocarburo convencional de buena calidad tendrá una permeabilidad de 1 Darcy, o más, mientras que los
reservorios de tight gas, más compactos que un ladrillo, puede tener una
permeabilidad de solo unas pocas decenas de micro Darcy. Los valores de permeabilidad para los reservorios de
shale gas son todavía más bajos, del
orden de un milésimo de los valores de de la permeabilidad de las formaciones
de tight gas. La unidad aquí es el nano
Darsy. (Fig.4)
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Fig.4 Permeabilidad de los reservorios de los hidrocarburos
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El tight gas es atrapado en
reservorios ultra compactos, caracterizados por muy bajas porosidad y permeabilidad.
Los poros de la roca que contienen el gas son minúsculos y las interconexiones
entre ellos son tan limitadas que el gas solo puede emigrar a través de ellos
con gran dificultad.
El shale gas es extraído de una
capa geológica conocida como roca madre,
en lugar de hacerlo de un reservorio convencional. Esta roca sedimentaria, rica
en arcilla, tiene naturalmente baja permeabilidad. El gas que ella contiene es absorbido (insertado
dentro de la materia orgánica) o se encuentra en estado libre en los espacios
vacíos (poros) de la roca. (Fig.5)
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Fig. 5 Imagen de las principales formas en que se presenta el gas natural y
esquemas de extracción
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La técnica de fractura
hidráulica o fracking, produce
fisuras en la roca madre, aumentando la porosidad y la permeabilidad del shale
de manera artificial, facilitando la emigración del gas natural hacia el pozo.
(Fig. 6). Esta técnica también es usada para las arenas compactas o tight.
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Fig. 6 Fractura hidráulica o fracking
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Coalbed
Methane
El coalbed methane, o metano de las vetas de carbón, como
su nombre lo sugiere, está atrapado en los depósitos de carbón. La mayoría del
gas es absorbido sobre la superficie del carbón, que es un excelente “vaso de
almacenamiento”. Él puede contener 2 o 3
veces más gas por unidad de volumen de roca, que un depósito de gas
convencional.(Fig.7)
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Fig.7 Coalbed methane
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