La fracturación hidráulica, o fracking, es una técnica probada y altamente regulada que llevan utilizando las empresas petroleras y de gas desde hace más de 60 años.

La fracturación sigue el principio básico de agrietar la roca y abrirla para permitir que el petróleo y el gas fluyan hacia la superficie. Aunque el principio es sencillo, la innovación continua ha llevado al desarrollo de tecnologías muy avanzadas que han permitido el acceso a nuevos y enormes recursos de petróleo y gas y han estimulado el crecimiento de la producción, especialmente en los últimos 15 años.

¿Qué es la fracturación hidráulica o fracking?

Contrariamente a la creencia popular, el fracking no es un proceso de perforación. El fracking tiene lugar después de que el pozo haya sido perforado, revestido y cementado. El fracking es un proceso que utiliza fluidos para estimular el flujo de petróleo y gas natural hacia la superficie del pozo.

El fracking es un proceso cuidadosamente diseñado que tiene en cuenta muchas condiciones antes de iniciar el tratamiento, incluyendo las siguientes:

• Tipo de roca en la formación
• Profundidad del pozo
• Temperatura en el fondo del pozo

Estas condiciones y propiedades adicionales se modelan con un ordenador para ilustrar las dimensiones esperadas de las fracturas que resultarán del tratamiento propuesto. Con estos detalles, se desarrolla un plan para optimizar el rendimiento y mitigar los riesgos potenciales durante las operaciones de fracturación.

En el campo, el proceso de fracturación durará de 3 a 4 días por pozo e implica los siguientes pasos básicos:

1. El agua, el apuntalante (arena de fracturación) y los productos químicos se transportan y almacenan en el sitio del pozo. El equipo de fracturación llega y se instala.
   Nota: Gráfico actualizado por Streamflow
   

   Foto: Trican

2. El fluido de fracturación, también conocido como fluido de fracturación hidráulica o agua deslizante, se mezcla in situ, y los bombeadores de fracturación bombean el fluido en el pozo a una presión lo suficientemente alta como para crear pequeñas grietas (de una anchura milimétrica) en la formación rocosa objetivo a gran profundidad bajo la superficie.

   Una vez que el intervalo, o etapa, está adecuadamente fracturado, las bombas se apagan, la presión se reduce y las grietas comienzan a cerrarse. La arena de fracturación “apuntala” las fracturas para permitir que las moléculas de hidrocarburo fluyan hacia las grietas y luego hacia el pozo.

   La fracturación suele comenzar en la punta, o el final del tramo horizontal, y regresa a la parte vertical del pozo. El proceso se denomina fracturación hidráulica en varias etapas. Por lo general, se necesita una media de 10 a 15 etapas para garantizar una cobertura adecuada del yacimiento y maximizar la recuperación del petróleo o el gas que contiene. El número de etapas depende de la longitud lateral del pozo.

3. La finalización de las etapas previstas suele durar entre 3 y 4 días. A continuación se retira el equipo de fracturación del pozo y se instala el equipo de prueba de flujo y/o de producción. Ahora el petróleo o el gas natural podrán fluir desde el pozo.
4. Al principio, se permite que el petróleo o el gas fluyan desde el pozo junto con la mayor parte del fluido de fracturación, denominado fluido de retorno. El fluido de retorno se separa del gas natural o del petróleo y se almacena en el pozo. El pozo puede fluir (o producir) durante años, pero el reflujo del fluido sólo se produce durante días o meses.

   El fluido de reflujo cuidadosamente recuperado se reutiliza en otro pozo o se elimina en instalaciones aprobadas por el gobierno. Los operadores deben hacer un seguimiento de los volúmenes de fluido de reflujo e informar a los organismos reguladores.

Frac Fluid

La elección del fluido de fracturación depende de las propiedades del yacimiento, el coste y la disponibilidad.

El fluido de fracturación utilizado durante el proceso de fracking consiste en:

• Un fluido base: normalmente agua, pero también puede ser dióxido de carbono líquido (CO2) o nitrógeno (N2)
• Apoyante o arena de fracturación: normalmente arena de sílice pura, pero también puede ser arena recubierta de resina o perlas de cerámica
• Aditivos: aditivos comunes que cambian el rendimiento del fluido a lo largo del proceso de fracking y protegen el yacimiento y el equipo

Frac Fluid = Fluido base + Proppant + Aditivos

Divulgación de fluidos de fracturación

La industria del petróleo y el gas de Canadá entiende que el público tiene preguntas sobre los aditivos utilizados durante la fracturación y, por lo tanto, está comprometida con la divulgación pública de los fluidos de fracturación que utilizan. La gran mayoría de los aditivos utilizados en los fluidos de fracturación se emplean también en procesos industriales y domésticos comunes, como el champú, la barra de labios, los antitranspirantes y los helados.

Las empresas de servicios que llevan a cabo el fracking en el campo se comprometen a proporcionar a las empresas de exploración y producción (E&P), sus clientes, una lista de los aditivos utilizados en sus fluidos de fracturación.

A su vez, las empresas E&P se comprometen a divulgar públicamente los aditivos utilizados para fracturar los pozos que poseen. FracFocus alberga un registro público en el que las empresas suben datos sobre sus operaciones de fracturación hidráulica en Canadá.

Garantizar la seguridad y la responsabilidad del fracking

La supervisión continua y en tiempo real de las operaciones de fracturación es clave para garantizar la seguridad de los trabajadores y del medio ambiente. Las operaciones de fracturación implican una mano de obra bien formada que mezcla el fluido y supervisa las presiones, los ritmos y los volúmenes de bombeo para garantizar que las actividades de fracturación sigan el plan diseñado y específico del lugar. El equipo de bombeo puede detenerse en cualquier momento si la operación varía con respecto al plan o si se requiere una parada por cualquier otro motivo.

La monitorización microsísmica es el seguimiento en tiempo real de la sismicidad inducida que se produce durante el fracking. La monitorización microsísmica crea una imagen de cada etapa de fracturación para que el operador pueda estar seguro de que el proceso de fracturación se está llevando a cabo según lo previsto dentro de la formación rocosa objetivo.

La monitorización proporciona información sobre la tensión cambiante de un yacimiento. A partir de estos datos, los operadores pueden demostrar la extensión de las grietas. Las grietas crecen más en la dirección horizontal que en la vertical. Por ejemplo, las fracturas en la cuenca del río Horn, en el noreste de la Columbia Británica, pueden extenderse cientos de metros lateralmente y decenas de metros verticalmente.

El fracking, como todas las actividades relacionadas con el petróleo y el gas en Canadá, está estrictamente regulado. Cada fase del desarrollo del petróleo y el gas debe solicitar la aprobación de la normativa antes de que puedan comenzar los trabajos.

Además de la normativa, la industria canadiense y el personal del gobierno han trabajado juntos para desarrollar las Prácticas Recomendadas por la Industria (IRP) para el fracking. Las IRP se desarrollan mediante esfuerzos de colaboración e identifican las mejores prácticas de medidas preventivas para mitigar los riesgos durante las operaciones de fracturación.

Por último, no todo el trabajo de la industria se realiza sobre el terreno. Muchas empresas de fracturación hidráulica cuentan con centros de investigación y desarrollo de última generación centrados en la mejora continua de las técnicas de fracturación. El trabajo en estos laboratorios se traduce en avances en el lugar del pozo en las siguientes áreas:

• Fluidos respetuosos con el medio ambiente, productos químicos ecológicos y nuevas tecnologías que permitirán la fracturación con menos agua dulce
• Sistemas de trazadores utilizados para evaluar la distribución y la productividad de la fractura
• Técnicas de monitorización en el fondo del pozo para mejorar la eficacia de cada etapa de fracturación
• Innovaciones en la reutilización y el reciclaje de fluidos de fracturación