ReFINE Briefing Note

Una introducción al esquisto y la fracturación hidráulica Este informe de investigación tiene como objetivo presentar una explicación general del gas de esquisto, así como los términos más comúnmente usados. Este informe ha sido producido como parte del proyecto “Investigando la Fracturación Hidráulica en Europa”, ReFINE (por sus siglas en Inglés: “Researching Fracking in Europe”). Dicho proyecto es dirigido por el Instituto de Energía de Durham (Durham Energy Institute). Para mayor información se puede consultar el portal web del proyecto: www.refine.org.uk. El gas de esquisto y la fracturación hidráulica parecen estar constantemente en las noticias desde la Gran Bretaña hasta Bulgaria y desde Ucrania hasta Estados Unidos. Pero, ¿qué es el esquisto? ¿Por qué contiene gas? ¿Qué es el proceso de fracturación hidráulica? Dirigido por el Instituto de Energía de Durham, el proyecto ReFINE utiliza métodos científicos para investigar la fracturación hidráulica en Europa. Esta guía provee una introducción a este tema y explica algunos de los términos más importantes. ¿Qué es el esquisto? El esquisto es una lutita, la cual es una roca sedimentaria formada por capas de lodo acumuladas a lo largo de millones de años que han sido aplastadas y comprimidas hasta formar una roca. Las lutitas son muy comunes en los registros rocosos debido a que el lodo es el sedimento más común en la Tierra. Éste cubre la mayor parte del suelo marino y de la superficie terrestre. Los lodos y lutitas contienen cuatro componentes principales: arcilla (partículas minúsculas y planas de minerales), limo de cuarzo (pequeñas piezas de este material duro y común), materia orgánica rica en carbono (restos de animales y vegetales) y carbonato de calcio (comúnmente de conchas). Estos componentes se encuentran en diferentes proporciones en las lutitas, pero los geólogos

comúnmente denominan esquisto a lutitas ricas en arcilla y materia orgánica y que se escinden en planos paralelos espacialmente próximos. La Figura 1 muestra un ejemplo de esquisto obtenido de la Costa Jurásica de Dorset en el Reino Unido.

Figura 1: Un esquisto jurásico proveniente de Dorset, Reino Unido. Las capas negras tienen alta concentración de materia orgánica, mientras que las capas blancas tienen alto contenido de carbonato de calcio. El campo de visión es de aproximadamente 20 centímetros.

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¿Qué es el gas de esquisto? Las partículas de gas natural, típicamente metano, son atrapadas frecuentemente en los poros de las lutitas. Si la concentración es lo suficientemente alta y la sucesión de camas de esquisto con gas es lo suficientemente gruesa, puede resultar económicamente viable la extracción del gas para su uso como combustible. A esto se le conoce como gas de esquisto.

¿Qué es la fracturación hidráulica? Las fracturas hidráulicas se pueden formar naturalmente cuando fluidos presurizados escapan de rocas sepultados profundamente y las fracturan en su viaje a la superficie. Sin embargo, la fracturación hidráulica es un proceso por el cual se inyectan fluidos a alta presión a las rocas para crear fracturas. Estas fracturas artificiales se mantienen abiertas por agentes de sostén, como arena.

¿Por qué el esquisto contiene gas? No todos los esquistos contienen gas. Estos necesitan haberse formado de lodos que contenían una alta concentración de materia orgánica. Cuando dichos lodos son sepultados, comprimidos y calentados, la materia orgánica se “cocina” y descompone liberando el gas. Este proceso típicamente requiere de temperaturas de al menos 100 grados Celsius, las cuales normalmente ocurren a 3 km o más por debajo de la superficie terrestre. Una vez que el gas es generado, una parte migrara a la superficie, pero la mayoría quedará atrapado en los poros del esquisto. Este gas atrapado forma un yacimiento de gas de esquisto, el cual es objeto de exploración.

¿Por qué la fracturación hidráulica se utiliza para extraer el gas de esquisto? Los esquistos son porosos, conteniendo muchos poros diminutos dentro de los cuales puede quedar atrapado el gas natural. Sin embargo, estos poros no están interconectados, lo que significa que los esquistos tienen muy poca permeabilidad. Por lo cual, el gas no fluirá a través de la roca. Para liberar al gas, se necesita crear permeabilidad en la roca por medio de la fracturación hidráulica. Las grietas generadas por la fracturación hidráulica permiten que los poros del esquisto queden conectados, facilitando que el gas fluya a través de la roca asta el pozo de extracción.

Figura 2: Diagrama simplificado de la fracturación hidráulica para el gas de esquisto. Un pozo es perforado hasta llegar al yacimiento de gas de esquisto y fluidos a alta presión son inyectados al pozo. Al final del pozo, los fluidos son inyectados al esquisto. Esto produce fracturas artificiales que permiten que el gas fluya del esquisto al pozo.

Figura 3: Acercamiento del diagrama simplificado de la fracturación hidráulica para el gas de esquisto. La inyección de fluidos a alta presión en el esquisto crea grietas pequeñas que conectan a los poros. Esto permite que el gas fluya hacia el pozo y a la superficie.

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