Fracturación hidráulica

La fracturación hidráulica (también conocida como fracking , fracking , hidrofracturación o hidrofracking ) es una técnica de estimulación de pozos que consiste en la fracturación de formaciones en la roca madre mediante un líquido a presión. El proceso implica la inyección a alta presión de un fluido de fracturación (principalmente agua, que contiene arena u otros apuntalantes suspendidos con la ayuda de agentes espesantes ) en un pozo para crear grietas en las formaciones rocosas profundas a través de las cuales el gas natural , el petróleo y la salmuera fluirán con mayor libertad. Cuando se elimina la presión hidráulica del pozo, pequeños granos de apuntalantes de fracturación hidráulica (ya sea arena u óxido de aluminio ) mantienen abiertas las fracturas. ^{[ 1 ]}

La fracturación hidráulica, ya sea mediante presión hidráulica o ácido, es el método más común para la estimulación de pozos . ^{[ 2 ]} Las técnicas de estimulación de pozos ayudan a crear vías para que el petróleo, el gas o el agua fluyan con mayor facilidad, lo que en última instancia aumenta la producción general del pozo. ^{[ 3 ]} Ambos métodos de fracturación hidráulica se clasifican como no convencionales , porque buscan mejorar (aumentar) permanentemente la permeabilidad de la formación. Por lo tanto, la división tradicional de las rocas que contienen hidrocarburos en roca madre y yacimiento ya no es válida; la roca madre se convierte en yacimiento después del tratamiento.

La fracturación hidráulica es más conocida por el público en general y es el método predominante utilizado en la explotación de hidrocarburos, pero la fracturación ácida tiene una historia mucho más larga. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} La industria de hidrocarburos tiende a usar el término fracturación , aunque la palabra fracturación ahora predomina en los medios populares.

Definición

La fracturación hidráulica (fracking) y la acidificación (fracturación ácida) son dos de los métodos más comunes para la estimulación de pozos. El diagrama de flujo muestra que la fracturación hidráulica y la acidificación, resaltadas en amarillo, son dos categorías de métodos hidráulicos no convencionales. Sin embargo, la acidificación se complica por el hecho de que la acidificación de la matriz se considera convencional. Cabe destacar que se lleva a cabo por debajo del gradiente de fractura de la roca.

En el contexto legislativo y de permisos de hidrocarburos del Reino Unido (véase Fracking en el Reino Unido ), Adriana Zalucka et al. revisaron las diversas definiciones, ^{[ 8 ]} así como el papel de los reguladores y autoridades clave, en un artículo revisado por pares publicado en 2021. Propusieron una nueva definición sólida para los tratamientos de pozos no convencionales:

Todos los tratamientos de estimulación de pozos de petróleo y gas que aumentan la permeabilidad del volumen de roca objetivo a más de 0,1 milidarcies más allá de un radio de 1 m desde el pozo.

La definición anterior se centra en el aumento de la permeabilidad, más que en un proceso de extracción específico. Es cuantitativa, utilizando el valor límite generalmente aceptado de 0,1 md, por debajo del cual las rocas se consideran impermeables. Exime a los procesos de limpieza de pozos, como la inyección o el lavado con ácido, de ser clasificados como no convencionales, mediante el criterio de radio de 1 m. Evita una definición basada, por ejemplo, en la cantidad de agua inyectada, que es controvertida, ^{[ 9 ]} o en la presión de inyección aplicada (si el tratamiento está por encima o por debajo del gradiente de fractura, como se muestra en el diagrama de flujo anterior). También exime a los pozos no hidrocarburos de ser clasificados como no convencionales.

La definición tiene en cuenta las opiniones de la industria de hidrocarburos y, en particular, del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Una baja permeabilidad (definida por consenso como inferior a 0,1 milidarcies) implica que el recurso es no convencional, lo que significa que requiere métodos especiales para su extracción. Por encima de ese valor, bastan los métodos convencionales. Los recursos no convencionales también se caracterizan por su amplia distribución, baja densidad energética (es decir, baja concentración) y volumen poco definido. No presentan límites definidos, a diferencia de los que delimitan un yacimiento de hidrocarburos convencional.

Si bien la definición anterior se desarrolló en el contexto del Reino Unido, es de aplicación universal.

Fracturación hidráulica

La fracturación hidráulica ^{[ a ]} es la técnica de estimulación de pozos más utilizada . Consiste en la fracturación de formaciones en la roca madre mediante un líquido a presión. El proceso implica la inyección a alta presión de "fluido de fracturación" (principalmente agua, que contiene arena u otros apuntalantes suspendidos con la ayuda de agentes espesantes ) en un pozo para crear grietas en las formaciones rocosas profundas a través de las cuales el gas natural , el petróleo y la salmuera fluirán con mayor libertad. Cuando se elimina la presión hidráulica del pozo, pequeños granos de apuntalantes de fracturación hidráulica (ya sea arena u óxido de aluminio ) mantienen abiertas las fracturas. ^{[ 1 ]}

La fracturación hidráulica comenzó como un experimento en 1947, ^{[ 10 ]} y la primera aplicación comercialmente exitosa se produjo en 1949. Hasta 2012, se habían realizado 2,5 millones de "trabajos de fracturación" en pozos de petróleo y gas en todo el mundo, más de un millón de ellos dentro de los EE. UU. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Este tratamiento es generalmente necesario para lograr caudales adecuados en pozos de gas de esquisto , gas compacto , petróleo compacto y gas de vetas de carbón . ^{[ 13 ]} Algunas fracturas hidráulicas pueden formarse naturalmente en ciertas vetas o diques . ^{[ 14 ]} La perforación y la fracturación hidráulica han convertido a los Estados Unidos en un importante exportador de petróleo crudo a partir de 2019, ^{[ 15 ]} pero la fuga de metano , un potente gas de efecto invernadero , ha aumentado drásticamente. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} El aumento de la producción de petróleo y gas debido al auge de la fracturación hidráulica de una década ha llevado a precios más bajos para los consumidores, con mínimos históricos de la proporción de los ingresos familiares que se destinan a los gastos de energía. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}

La fracturación hidráulica es muy controvertida. ^{[ 20 ]} Sus defensores destacan los beneficios económicos de hidrocarburos más accesibles (como el petróleo y el gas natural ), ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} los beneficios de reemplazar el carbón con gas natural , que se quema de forma más limpia y emite menos dióxido de carbono (CO ₂ ), ^{[ 23 ]}^{[ 24 ]} y los beneficios de la independencia energética . ^{[ 25 ]} Los opositores a la fracturación hidráulica argumentan que estos se ven superados por los impactos ambientales , que incluyen la contaminación de aguas subterráneas y superficiales , ^{[ 26 ]} la contaminación acústica y atmosférica , el desencadenamiento de terremotos y los peligros resultantes para la salud pública y el medio ambiente. ^{[ 27 ]}^{[ 28 ]} Las investigaciones han encontrado efectos adversos para la salud en poblaciones que viven cerca de sitios de fracturación hidráulica, ^{[ 29 ]}^{[ 30 ]} incluyendo la confirmación de riesgos químicos, físicos y psicosociales como resultados del embarazo y el parto, migrañas, rinosinusitis crónica , fatiga severa, exacerbaciones del asma y estrés psicológico. ^{[ 31 ]} Se requiere el cumplimiento de las regulaciones y los procedimientos de seguridad para evitar mayores impactos negativos. ^{[ 32 ]}

La magnitud de las fugas de metano asociadas con la fracturación hidráulica es incierta, y hay cierta evidencia de que las fugas pueden anular cualquier beneficio en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero del gas natural en relación con otros combustibles fósiles . ^{[ 33 ]}^{[ 34 ]}

Los aumentos en la actividad sísmica después de la fracturación hidráulica a lo largo de fallas inactivas o previamente desconocidas a veces son causados por la inyección profunda de fluido de retorno de fracturación (un subproducto de pozos fracturados hidráulicamente) ^{[ 35 ]} y salmuera de formación producida (un subproducto de pozos de petróleo y gas fracturados y no fracturados). ^{[ 36 ]} Por estas razones, la fracturación hidráulica está bajo escrutinio internacional, restringida en algunos países y prohibida por completo en otros. ^{[ 37 ]}^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} La Unión Europea está elaborando regulaciones que permitirían la aplicación controlada de la fracturación hidráulica. ^{[ 40 ]}

Geología

Mecánica

Las rocas que se fracturan a gran profundidad frecuentemente se ven suprimidas por la presión debido al peso de los estratos rocosos suprayacentes y la cementación de la formación. Este proceso de supresión es particularmente significativo en las fracturas de tracción ( Modo 1 ), que requieren que las paredes de la fractura se muevan contra esta presión. La fracturación ocurre cuando la presión de los fluidos dentro de la roca supera la tensión efectiva . La tensión principal mínima se vuelve de tracción y excede la resistencia a la tracción del material. ^{[ 41 ]}^{[ 42 ]} Las fracturas formadas de esta manera generalmente están orientadas en un plano perpendicular a la tensión principal mínima, y por esta razón, las fracturas hidráulicas en pozos pueden usarse para determinar la orientación de las tensiones. ^{[ 43 ]} En ejemplos naturales, como diques o fracturas rellenas de vetas, las orientaciones pueden usarse para inferir estados de tensión pasados . ^{[ 44 ]}

venas

La mayoría de los sistemas de vetas minerales son el resultado de fracturas naturales repetidas durante períodos de presión de fluidos intersticiales relativamente alta . El efecto de la alta presión de fluidos intersticiales en el proceso de formación de los sistemas de vetas minerales es particularmente evidente en las vetas de "fisura-sellado", donde el material de la veta forma parte de una serie de eventos de fractura discretos, y se deposita material adicional de la veta en cada ocasión. ^{[ 45 ]} Un ejemplo de fracturación natural repetida a largo plazo se observa en los efectos de la actividad sísmica. Los niveles de tensión aumentan y disminuyen episódicamente, y los terremotos pueden provocar la expulsión de grandes volúmenes de agua connata de las fracturas llenas de fluido. Este proceso se conoce como "bombeo sísmico". ^{[ 46 ]}

Diques

Las intrusiones menores en la parte superior de la corteza , como los diques, se propagan en forma de grietas llenas de fluido. En estos casos, el fluido es magma . En rocas sedimentarias con un contenido de agua significativo, el fluido en la punta de la fractura será vapor. ^{[ 47 ]}

Historia

Precursores

Compañía Lightning Torpedo y camión cisterna de nitroglicerina. — Compañía de Torpedos Relámpago

La fracturación hidráulica como método para estimular pozos petrolíferos poco profundos en roca dura se remonta a la década de 1860, aunque el concepto general de usar la presión del agua para destruir la roca se conocía ya en la antigua Roma, en forma de ruina montium . Se utilizaban detonaciones de dinamita o nitroglicerina para aumentar la producción de petróleo y gas natural de formaciones petrolíferas. El 24 de abril de 1865, el coronel Edward AL Roberts, veterano de la Guerra Civil estadounidense , recibió una patente para un " torpedo explosivo ". ^{[ 48 ]} Se empleó en Pensilvania , Nueva York , Kentucky , Oklahoma , Texas y Virginia Occidental utilizando nitroglicerina líquida y, posteriormente, solidificada . Empresas como Lightning Torpedo Company utilizaron este proceso en Oklahoma y Texas. Más tarde, el mismo método se aplicó a pozos de agua y gas. La estimulación de pozos con ácido, en lugar de fluidos explosivos, se introdujo en la década de 1930. Debido al grabado ácido , las fracturas no se cerraban por completo, lo que resultaba en un mayor aumento de la productividad. ^{[ 49 ]}

Aplicaciones del siglo XX

Harold Hamm , Aubrey McClendon , Tom Ward y George P. Mitchell son considerados pioneros en las innovaciones de fracturación hidráulica para aplicaciones prácticas. ^{[ 50 ]}^{[ 51 ]}

pozos de petróleo y gas

La relación entre el rendimiento del pozo y las presiones de tratamiento fue estudiada por Floyd Farris de Stanolind Oil and Gas Corporation . Este estudio fue la base del primer experimento de fracturación hidráulica, realizado en 1947 en el campo de gas Hugoton en el condado de Grant , al suroeste de Kansas , por Stanolind. ^{[ 13 ]}^{[ 52 ]} Para el tratamiento del pozo, se inyectaron 1000 galones estadounidenses (3800 L; 830 galones imperiales ) de gasolina gelificada (esencialmente napalm ) y arena del río Arkansas en la formación de piedra caliza productora de gas a 2400 pies (730 m) . El experimento no fue muy exitoso, ya que la capacidad de producción del pozo no cambió apreciablemente. El proceso fue descrito con más detalle por JB Clark de Stanolind en su artículo publicado en 1948. Se emitió una patente sobre este proceso en 1949 y se otorgó una licencia exclusiva a Halliburton Oil Well Cementing Company. El 17 de marzo de 1949, Halliburton realizó los dos primeros tratamientos comerciales de fracturación hidráulica en el condado de Stephens, Oklahoma , y en el condado de Archer, Texas . ^[⁵²^] Desde entonces, la fracturación hidráulica se ha utilizado para estimular aproximadamente un millón de pozos de petróleo y gas ^[⁵³^] en diversos regímenes geológicos con buenos resultados.

A diferencia de la fracturación hidráulica a gran escala utilizada en formaciones de baja permeabilidad, los tratamientos de fracturación hidráulica a pequeña escala se utilizan comúnmente en formaciones de alta permeabilidad para remediar el "daño superficial", una zona de baja permeabilidad que a veces se forma en la interfaz roca-pozo. En tales casos, la fracturación puede extenderse solo unos pocos pies desde el pozo. ^{[ 54 ]}

En la Unión Soviética , la primera fracturación hidráulica con apuntalante se llevó a cabo en 1952. Otros países de Europa y el norte de África emplearon posteriormente técnicas de fracturación hidráulica, entre ellos Noruega, Polonia, Checoslovaquia (antes de 1989), Yugoslavia (antes de 1991), Hungría, Austria, Francia, Italia, Bulgaria, Rumania, Turquía, Túnez y Argelia. ^{[ 55 ]}

Fracturación masiva

La fracturación hidráulica masiva (también conocida como fracturación hidráulica de alto volumen) es una técnica aplicada por primera vez por Pan American Petroleum en el condado de Stephens, Oklahoma , EE. UU., en 1968. La definición de fracturación hidráulica masiva varía, pero generalmente se refiere a tratamientos que inyectan más de 150 toneladas cortas, o aproximadamente 300 000 libras (136 toneladas métricas), de agente de apuntalamiento. ^{[ 56 ]}

Los geólogos estadounidenses se percataron gradualmente de que existían enormes volúmenes de areniscas saturadas de gas con una permeabilidad demasiado baja (generalmente inferior a 0,1 milidarcy ) para recuperar el gas de forma económica. ^{[ 56 ]} A partir de 1973, se utilizó la fracturación hidráulica masiva en miles de pozos de gas en la cuenca de San Juan , la cuenca de Denver , ^{[ 57 ]} la cuenca de Piceance , ^{[ 58 ]} y la cuenca del río Green , y en otras formaciones de roca dura del oeste de los Estados Unidos. Otros pozos de arenisca compacta en los Estados Unidos que se volvieron económicamente viables mediante la fracturación hidráulica masiva se encontraban en la arenisca de Clinton-Medina (Ohio, Pensilvania y Nueva York) y en la arenisca de Cotton Valley (Texas y Luisiana). ^{[ 56 ]}

La fracturación hidráulica masiva se extendió rápidamente a finales de la década de 1970 al oeste de Canadá, a las areniscas gasíferas del Rotliegend y del Carbonífero en Alemania, a los Países Bajos (campos de gas terrestres y marinos) y al Reino Unido en el Mar del Norte . ^{[ 55 ]}

Los pozos horizontales de petróleo o gas eran poco comunes hasta finales de la década de 1980. Entonces, los operadores en Texas comenzaron a completar miles de pozos de petróleo perforando horizontalmente en la Formación Austin Chalk y aplicando tratamientos masivos de fracturación hidráulica con agua resbaladiza a los pozos. Los pozos horizontales demostraron ser mucho más efectivos que los pozos verticales para producir petróleo de la tiza compacta; ^{[ 59 ]} los estratos sedimentarios suelen ser casi horizontales, por lo que los pozos horizontales tienen áreas de contacto mucho mayores con la formación objetivo. ^{[ 60 ]}

Las operaciones de fracturación hidráulica han crecido exponencialmente desde mediados de la década de 1990, cuando los avances tecnológicos y el aumento del precio del gas natural hicieron que esta técnica fuera económicamente viable. ^{[ 61 ]}

Esquistos

La fracturación hidráulica de esquistos se remonta al menos a 1965, cuando algunos operadores del campo de gas Big Sandy, en el este de Kentucky y el sur de Virginia Occidental, comenzaron a fracturar hidráulicamente los esquistos de Ohio y Cleveland , utilizando fracturas relativamente pequeñas. En general, estas fracturas aumentaron la producción, especialmente en pozos de menor rendimiento. ^{[ 62 ]}

En 1976, el gobierno de Estados Unidos inició el Proyecto de Esquistos Gasíferos del Este , que incluía numerosos proyectos de demostración de fracturación hidráulica público-privados. ^{[ 63 ]} Durante el mismo período, el Instituto de Investigación del Gas , un consorcio de investigación de la industria del gas, recibió la aprobación para la investigación y la financiación de la Comisión Federal Reguladora de Energía . ^{[ 64 ]}

En 1997, Nick Steinsberger, ingeniero de Mitchell Energy (ahora parte de Devon Energy ), aplicó la técnica de fracturación con agua resbaladiza, utilizando más agua y mayor presión de bombeo que las técnicas de fracturación anteriores, que se utilizó en el este de Texas en el Barnett Shale del norte de Texas. ^{[ 60 ]} En 1998, la nueva técnica demostró ser exitosa cuando la producción de gas de los primeros 90 días del pozo llamado SH Griffin No. 3 superó la producción de cualquiera de los pozos anteriores de la compañía. ^{[ 65 ]}^{[ 66 ]} Esta nueva técnica de terminación hizo que la extracción de gas fuera ampliamente económica en el Barnett Shale , y luego se aplicó a otros esquistos, incluidos el Eagle Ford y el Bakken Shale . ^{[ 67 ]}^{[ 68 ]}^{[ 69 ]} George P. Mitchell ha sido llamado el "padre del fracking" debido a su papel en la aplicación de este en esquistos. ^{[ 70 ]} El primer pozo horizontal en el esquisto de Barnett se perforó en 1991, pero no se generalizó en Barnett hasta que se demostró que el gas podía extraerse económicamente de pozos verticales en Barnett. ^{[ 60 ]}

En 2013, la fracturación hidráulica masiva se aplicaba a escala comercial en yacimientos de esquisto en Estados Unidos, Canadá y China. Varios países más planeaban utilizar la fracturación hidráulica . ^{[ 71 ]}^{[ 72 ]}^{[ 73 ]}

Proceso

Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), la fracturación hidráulica es un proceso para estimular un pozo de gas natural, petróleo o energía geotérmica con el fin de maximizar la extracción. La EPA define el proceso en su conjunto como aquel que incluye la adquisición de la fuente de agua, la construcción del pozo, la estimulación del pozo y la eliminación de residuos. ^{[ 74 ]}

Método

Una fractura hidráulica se forma bombeando fluido de fracturación en un pozo a una velocidad suficiente para aumentar la presión a la profundidad objetivo (determinada por la ubicación de las perforaciones del revestimiento del pozo), hasta superar la del gradiente de fractura (gradiente de presión) de la roca. ^{[ 75 ]} El gradiente de fractura se define como el aumento de presión por unidad de profundidad en relación con la densidad, y generalmente se mide en libras por pulgada cuadrada, por pie (psi/ft). La roca se agrieta y el fluido de fracturación la impregna extendiendo la grieta cada vez más. Las fracturas se localizan a medida que la presión disminuye con la tasa de pérdida por fricción, que es relativa a la distancia del pozo. Los operadores generalmente intentan mantener el "ancho de la fractura" o ralentizar su disminución después del tratamiento, introduciendo un apuntalante en el fluido inyectado : un material como granos de arena, cerámica u otras partículas, evitando así que las fracturas se cierren cuando se detiene la inyección y se elimina la presión. La consideración de la resistencia del apuntalante y la prevención de su falla cobra mayor importancia a mayores profundidades, donde la presión y las tensiones en las fracturas son más elevadas. La fractura apuntalada es lo suficientemente permeable como para permitir el flujo de gas, petróleo, agua salada y fluidos de fracturación hidráulica hacia el pozo. ^[⁷⁵^]

Durante el proceso, se produce una fuga de fluido de fracturación (pérdida de fluido de fracturación desde el canal de fractura hacia la roca permeable circundante). Si no se controla, puede superar el 70 % del volumen inyectado. Esto puede provocar daños en la matriz de la formación, interacciones adversas con el fluido de la formación y alteración de la geometría de la fractura, disminuyendo así la eficiencia. ^{[ 76 ]}

La ubicación de una o más fracturas a lo largo del pozo se controla rigurosamente mediante diversos métodos que crean o sellan orificios en la pared del pozo. La fracturación hidráulica se realiza en pozos revestidos , y se accede a las zonas a fracturar perforando el revestimiento en esos puntos. ^{[ 77 ]}

El equipo de fracturación hidráulica utilizado en campos de petróleo y gas natural generalmente consta de una mezcladora de lodos, una o más bombas de fracturación de alta presión y alto volumen (típicamente bombas triplex o quíntuples potentes) y una unidad de monitoreo. El equipo asociado incluye tanques de fracturación, una o más unidades para el almacenamiento y manejo de apuntalante, hierro de tratamiento de alta presión , una unidad de aditivos químicos (utilizada para monitorear con precisión la adición de productos químicos), manguera de fracturación (mangueras flexibles de baja presión) y muchos manómetros y medidores para el caudal, la densidad del fluido y la presión de tratamiento. ^{[ 78 ]} Los aditivos químicos suelen ser el 0,5 % del volumen total del fluido. El equipo de fracturación opera en un rango de presiones y caudales de inyección, y puede alcanzar hasta 100 megapascales (15 000 psi) y 265 litros por segundo (9,4 pies cúbicos /s; 133 barriles estadounidenses /min) . ^[⁷⁹^]

Tipos de pozos

Se puede establecer una distinción entre la fracturación hidráulica convencional de bajo volumen, utilizada para estimular yacimientos de alta permeabilidad en un solo pozo, y la fracturación hidráulica no convencional de alto volumen, utilizada en la terminación de pozos de gas de baja permeabilidad y gas de esquisto. La fracturación hidráulica de alto volumen generalmente requiere presiones más altas que la de bajo volumen; estas presiones más altas son necesarias para expulsar mayores volúmenes de fluido y agente de apuntalamiento que se extienden más lejos del pozo. ^{[ 80 ]}

La perforación horizontal implica pozos con un extremo perforado que se completa como un "perforador lateral" que se extiende paralelo a la capa de roca que contiene la sustancia a extraer. Por ejemplo, los perforadores laterales se extienden de 1500 a 5000 pies (460 a 1520 m) en la cuenca de Barnett Shale en Texas, y hasta 10 000 pies (3000 m) en la formación Bakken en Dakota del Norte. En cambio, un pozo vertical solo accede al espesor de la capa de roca, generalmente de 50 a 300 pies (15 a 91 m) . La perforación horizontal reduce las alteraciones en la superficie, ya que se requieren menos pozos para acceder al mismo volumen de roca.

La perforación suele obstruir los espacios porosos en la pared del pozo, reduciendo la permeabilidad en el pozo y sus alrededores. Esto disminuye el flujo hacia el pozo desde la formación rocosa circundante y sella parcialmente el pozo con respecto a la roca circundante. La fracturación hidráulica de bajo volumen puede utilizarse para restaurar la permeabilidad. ^{[ 81 ]}

Fluidos de fracturación

Los principales objetivos del fluido de fracturación son extender las fracturas, proporcionar lubricación, modificar la resistencia del gel y transportar el agente de apuntalamiento a la formación. Existen dos métodos para transportar el agente de apuntalamiento en el fluido : a alta velocidad y a alta viscosidad . La fracturación a alta viscosidad tiende a generar grandes fracturas dominantes, mientras que la fracturación a alta velocidad (con fluido de baja viscosidad) genera pequeñas microfracturas dispersas. ^[⁸²^]

Los agentes gelificantes solubles en agua (como la goma guar ) aumentan la viscosidad y suministran eficazmente el agente de apuntalamiento a la formación. ^{[ 83 ]}

El fluido suele ser una mezcla de agua, apuntalante y aditivos químicos . ^{[ 84 ]} Además, se pueden inyectar geles, espumas y gases comprimidos, como nitrógeno , dióxido de carbono y aire. Normalmente, el 90% del fluido es agua y el 9,5% es arena, con aditivos químicos que representan aproximadamente el 0,5%. ^{[ 75 ]}^{[ 85 ]}^{[ 86 ]} Sin embargo, se han desarrollado fluidos de fracturación que utilizan gas licuado de petróleo (GLP) y propano. Este proceso se denomina fracturación sin agua . ^{[ 87 ]}

Cuando se utiliza propano, este se convierte en vapor debido a la alta presión y temperatura. Tanto el vapor de propano como el gas natural regresan a la superficie y pueden recolectarse, lo que facilita su reutilización y/o reventa. Ninguno de los productos químicos utilizados regresa a la superficie. Solo el propano utilizado regresa del proceso. ^{[ 88 ]}

El agente de apuntalamiento es un material granular que impide que las fracturas creadas se cierren después del tratamiento de fracturación. Entre los tipos de agentes de apuntalamiento se incluyen la arena de sílice , la arena recubierta de resina, la bauxita y la cerámica artificial. La elección del agente de apuntalamiento depende del tipo de permeabilidad o resistencia del grano necesaria. En algunas formaciones, donde la presión es lo suficientemente grande como para triturar los granos de arena de sílice natural, se pueden utilizar agentes de apuntalamiento de mayor resistencia, como la bauxita o la cerámica. El agente de apuntalamiento más utilizado es la arena de sílice, aunque se cree que los agentes de apuntalamiento de tamaño y forma uniformes, como el agente de apuntalamiento cerámico, son más eficaces. ^{[ 89 ]}

El fluido de fracturación varía según el tipo de fracturación deseado, las condiciones específicas de los pozos que se fracturan y las características del agua. Puede ser a base de gel, espuma o agua con propiedades hidrosolubles. La elección del fluido implica ventajas e inconvenientes: los fluidos más viscosos, como los geles, mantienen mejor el agente de apuntalamiento en suspensión; mientras que los fluidos menos viscosos y de menor fricción, como el agua con propiedades hidrosolubles, permiten bombear el fluido a mayor velocidad para crear fracturas más alejadas del pozo. Entre las propiedades importantes del fluido se incluyen la viscosidad , el pH , diversos factores reológicos , entre otros.

El agua se mezcla con arena y productos químicos para crear el fluido de fracturación hidráulica. Se utilizan aproximadamente 40 000 galones de productos químicos por fracturación. ^{[ 92 ]} Un tratamiento de fracturación típico utiliza entre 3 y 12 aditivos químicos. ^{[ 75 ]} Si bien puede haber fluidos de fracturación no convencionales, los aditivos químicos típicos pueden incluir uno o más de los siguientes:

Ácidos : el ácido clorhídrico o el ácido acético se utilizan en la etapa previa a la fracturación para limpiar las perforaciones e iniciar fisuras en la roca cercana al pozo. ^{[ 86 ]}
Cloruro de sodio (sal): retrasa la degradación de las cadenas de polímeros del gel . ^{[ 86 ]}
La poliacrilamida y otros reductores de fricción disminuyen la turbulencia en el flujo de fluidos y la fricción en las tuberías, lo que permite que las bombas bombeen a un caudal mayor sin tener una mayor presión en la superficie. ^{[ 86 ]}
Etilenglicol : previene la formación de depósitos de incrustaciones en la tubería. ^{[ 86 ]}
Sales de borato : se utilizan para mantener la viscosidad del fluido durante el aumento de temperatura. ^{[ 86 ]}
Carbonatos de sodio y potasio : se utilizan para mantener la eficacia de los agentes reticulantes . ^{[ 86 ]}
Glutaraldehído : un biocida que previene la corrosión de las tuberías causada por la actividad microbiana. ^{[ 93 ]}
La goma guar y otros agentes gelificantes solubles en agua aumentan la viscosidad del fluido de fracturación para suministrar el agente de apuntalamiento a la formación de manera más eficiente. ^{[ 83 ]}^{[ 86 ]}
Ácido cítrico : se utiliza para prevenir la corrosión .
Isopropanol : se utiliza para proteger los productos químicos contra la congelación. ^{[ 86 ]}

El producto químico más común utilizado para la fracturación hidráulica en los Estados Unidos entre 2005 y 2009 fue el metanol , mientras que otros productos químicos ampliamente utilizados fueron el alcohol isopropílico , el 2-butoxietanol y el etilenglicol . ^{[ 94 ]}

Los tipos de fluidos típicos son:

Geles lineales convencionales. Estos geles son derivados de la celulosa ( carboximetilcelulosa , hidroxietilcelulosa , carboximetilhidroxietilcelulosa , hidroxipropilcelulosa , hidroxietilmetilcelulosa ), guar o sus derivados ( hidroxipropil guar , carboximetilhidroxipropil guar ), mezclados con otros productos químicos.
Fluidos reticulados con borato. Se trata de fluidos a base de goma guar reticulados con iones de boro (provenientes de una solución acuosa de bórax / ácido bórico ). Estos geles presentan una mayor viscosidad a partir de pH 9 y se utilizan para transportar el agente de apuntalamiento. Tras la fracturación, el pH se reduce a 3-4 para romper los enlaces cruzados, lo que disminuye la viscosidad del gel y permite su bombeo.
Se sabe que los fluidos reticulados organometálicos ( sales de circonio , cromo , antimonio y titanio ) reticulan los geles a base de guar. El mecanismo de reticulación no es reversible, por lo que una vez que el agente de apuntalamiento se bombea junto con el gel reticulado, la fractura se completa. Los geles se rompen con los agentes de ruptura adecuados. ^[⁸³^]
Geles de fosfato de aluminio y éster de aceite. El fosfato de aluminio y los aceites éster se mezclan para formar un gel reticulado. Este es uno de los primeros sistemas gelificantes conocidos.

Para fluidos de agua resbaladiza, es común el uso de barridos. Los barridos son reducciones temporales en la concentración de apuntalante, que ayudan a asegurar que el pozo no se sature de apuntalante. ^{[ 95 ]} A medida que avanza el proceso de fracturación, a veces se agregan agentes reductores de viscosidad, como oxidantes y rompedores de enzimas , al fluido de fracturación para desactivar los agentes gelificantes y fomentar el flujo de retorno. ^{[ 83 ]} Dichos oxidantes reaccionan con el gel y lo descomponen, reduciendo la viscosidad del fluido y asegurando que no se extraiga apuntalante de la formación. Una enzima actúa como catalizador para descomponer el gel. A veces se utilizan modificadores de pH para romper el entrecruzamiento al final de un trabajo de fracturación hidráulica, ya que muchos requieren un sistema de amortiguación de pH para mantener la viscosidad. ^{[ 95 ]} Al final del trabajo, el pozo se suele lavar con agua a presión (a veces mezclada con un químico reductor de fricción). Se recupera parte (pero no todo) del fluido inyectado. Este fluido se gestiona mediante diversos métodos, entre los que se incluyen el control de la inyección subterránea, el tratamiento, la descarga, el reciclaje y el almacenamiento temporal en fosas o contenedores. Constantemente se desarrollan nuevas tecnologías para gestionar mejor las aguas residuales y mejorar su reutilización. ^{[ 75 ]}

Monitoreo de fracturas

La medición de la presión y la velocidad durante el crecimiento de una fractura hidráulica, junto con el conocimiento de las propiedades del fluido y del agente de apuntalamiento inyectado en el pozo, proporciona el método más común y sencillo para monitorear un tratamiento de fracturación hidráulica. Estos datos, junto con el conocimiento de la geología subterránea, pueden utilizarse para modelar información como la longitud, el ancho y la conductividad de una fractura apuntalada. ^{[ 75 ]}

Monitoreo de radionúclidos

La inyección de trazadores radiactivos junto con el fluido de fracturación se utiliza a veces para determinar el perfil de inyección y la ubicación de las fracturas creadas. ^{[ 96 ]} Los radiotrazadores se seleccionan para que tengan una radiación fácilmente detectable, propiedades químicas apropiadas y una vida media y un nivel de toxicidad que minimicen la contaminación inicial y residual. ^{[ 97 ]} También se pueden inyectar isótopos radiactivos unidos químicamente a vidrio (arena) y/o perlas de resina para rastrear las fracturas. ^{[ 98 ]} Por ejemplo, se pueden agregar gránulos de plástico recubiertos con 10 GBq de Ag-110mm al apuntalante, o se puede marcar arena con Ir-192, para que se pueda monitorear el progreso del apuntalante. ^{[ 97 ]} Los radiotrazadores como Tc-99m e I-131 también se utilizan para medir caudales. ^{[ 97 ]} La Comisión Reguladora Nuclear publica directrices que enumeran una amplia gama de materiales radiactivos en formas sólidas, líquidas y gaseosas que pueden usarse como trazadores y limitan la cantidad que se puede usar por inyección y por pozo de cada radionúclido. ^{[ 98 ]}

Una nueva técnica de monitoreo de pozos utiliza cables de fibra óptica instalados fuera del revestimiento. Mediante la fibra óptica, se pueden medir las temperaturas cada pie a lo largo del pozo, incluso durante la fracturación hidráulica y el bombeo. Al monitorear la temperatura del pozo, los ingenieros pueden determinar la cantidad de fluido de fracturación hidráulica que utilizan las diferentes partes del pozo, así como la cantidad de gas natural o petróleo que se acumula, tanto durante la operación de fracturación hidráulica como cuando el pozo está en producción.

Monitoreo microsísmico

Para aplicaciones más avanzadas, a veces se utiliza el monitoreo microsísmico para estimar el tamaño y la orientación de las fracturas inducidas. La actividad microsísmica se mide colocando una matriz de geófonos en un pozo cercano. Al mapear la ubicación de cualquier evento sísmico pequeño asociado con la fractura en crecimiento, se infiere la geometría aproximada de la fractura. Las matrices de inclinómetros desplegadas en la superficie o en el fondo de un pozo proporcionan otra tecnología para monitorear la deformación ^{[ 99 ].}

El mapeo microsísmico es muy similar geofísicamente a la sismología . En la sismología de terremotos, los sismómetros dispersos en la superficie terrestre o cerca de ella registran las ondas S y P que se liberan durante un evento sísmico. Esto permite estimar el movimiento a lo largo del plano de falla y mapear su ubicación en el subsuelo terrestre. La fracturación hidráulica es un aumento en la tensión de la formación proporcional a la presión neta de fracturación, así como un aumento en la presión de poro debido a la filtración. ^[¹⁰⁰^] Se generan tensiones de tracción delante de la punta de la fractura, generando grandes cantidades de tensión cortante . Los aumentos en la presión del agua de poro y en la tensión de la formación se combinan y afectan las debilidades cerca de la fractura hidráulica, como fracturas naturales, juntas y planos de estratificación. ^[¹⁰¹^]

Los distintos métodos presentan diferentes errores de localización y ventajas. La precisión del mapeo de eventos microsísmicos depende de la relación señal-ruido y de la distribución de los sensores. La precisión de los eventos localizados mediante inversión sísmica mejora al colocar sensores en múltiples azimuts desde el pozo monitorizado. En una configuración de arreglo de sensores en el fondo del pozo, la precisión de los eventos mejora al estar cerca del pozo monitorizado (alta relación señal-ruido).

El monitoreo de eventos microsísmicos inducidos por la estimulación de yacimientos se ha convertido en un aspecto clave en la evaluación de fracturas hidráulicas y su optimización. El objetivo principal del monitoreo de fracturas hidráulicas es caracterizar completamente la estructura de fractura inducida y la distribución de la conductividad dentro de una formación. El análisis geomecánico, como la comprensión de las propiedades del material de una formación, las condiciones in situ y las geometrías, ayuda al monitoreo al proporcionar una mejor definición del entorno en el que se propaga la red de fracturas. ^{[ 102 ]} La siguiente tarea es conocer la ubicación del apuntalante dentro de la fractura y la distribución de la conductividad de la fractura. Esto se puede monitorear utilizando múltiples tipos de técnicas para finalmente desarrollar un modelo de yacimiento que prediga con precisión el desempeño del pozo.

Terminaciones horizontales

Desde principios de la década de 2000, los avances en la tecnología de perforación y terminación han hecho que los pozos horizontales sean mucho más económicos. Los pozos horizontales permiten una exposición mucho mayor a una formación que los pozos verticales convencionales. Esto es particularmente útil en formaciones de esquisto que no tienen la permeabilidad suficiente para producir económicamente con un pozo vertical. Dichos pozos, cuando se perforan en tierra, ahora suelen fracturarse hidráulicamente en varias etapas, especialmente en Norteamérica. El tipo de terminación del pozo se utiliza para determinar cuántas veces se fractura una formación y en qué ubicaciones a lo largo de la sección horizontal. ^{[ 103 ]}

En Norteamérica, los yacimientos de esquisto como Bakken , Barnett , Montney , Haynesville , Marcellus y, más recientemente, Eagle Ford , Niobrara y Utica , se perforan horizontalmente a través de los intervalos productores, se completan y se fracturan. El método más común para colocar las fracturas a lo largo del pozo es mediante dos métodos: "tapón y perforación" y "manguito deslizante". ^[¹⁰⁴^]

El pozo para una operación de taponamiento y perforación generalmente se compone de revestimiento de acero estándar, cementado o no cementado, colocado en el orificio perforado. Una vez retirada la plataforma de perforación, se utiliza un camión de cable para perforar cerca del fondo del pozo y luego se bombea fluido de fracturación. A continuación, el camión de cable coloca un tapón en el pozo para sellar temporalmente esa sección y permitir el tratamiento de la siguiente sección del pozo. Se bombea otra etapa y el proceso se repite a lo largo de la longitud horizontal del pozo. ^{[ 105 ]}

El pozo para la técnica de manguitos deslizantes se diferencia en que los manguitos se incluyen a intervalos fijos en el revestimiento de acero al momento de su instalación. Generalmente, todos los manguitos deslizantes están cerrados en ese momento. Cuando se va a fracturar el pozo, se abre el manguito deslizante inferior mediante una de varias técnicas de activación y se bombea la primera etapa. Una vez finalizada, se abre el siguiente manguito, aislando simultáneamente la etapa anterior, y el proceso se repite. Para el método de manguitos deslizantes, generalmente no se requiere cable.

Estas técnicas de terminación pueden permitir bombear más de 30 etapas en la sección horizontal de un solo pozo si es necesario, lo cual es mucho más de lo que normalmente se bombearía en un pozo vertical que tiene muchos menos pies de zona productora expuesta. ^{[ 106 ]}

Usos

La fracturación hidráulica se utiliza para aumentar la tasa de recuperación de sustancias como el petróleo o el gas natural de yacimientos subterráneos naturales. Estos yacimientos suelen ser areniscas porosas , calizas o dolomitas , pero también incluyen yacimientos no convencionales como esquistos o capas de carbón . La fracturación hidráulica permite la extracción de gas natural y petróleo de formaciones rocosas a gran profundidad (generalmente entre 2000 y 6000 m (5000 y 20 000 pies) ), muy por debajo de los niveles típicos de los yacimientos de agua subterránea. A tal profundidad, la permeabilidad o la presión del yacimiento pueden ser insuficientes para permitir que el gas natural y el petróleo fluyan desde la roca hacia el pozo con una alta rentabilidad. Por lo tanto, la creación de fracturas conductoras en la roca es fundamental para la extracción de yacimientos de esquisto naturalmente impermeables. La permeabilidad se mide en el rango de microdarcys a nanodarcys. ^[¹⁰⁷^] Las fracturas son una vía conductora que conecta un mayor volumen de yacimiento con el pozo. La denominada "superfracturación" crea grietas más profundas en la formación rocosa para liberar más petróleo y gas, y aumenta la eficiencia. ^[¹⁰⁸^] El rendimiento de los pozos de esquisto típicos generalmente disminuye después del primer o segundo año, pero la vida productiva máxima de un pozo puede extenderse a varias décadas. ^[¹⁰⁹^]

Usos distintos al petróleo y al gas

Si bien el principal uso industrial de la fracturación hidráulica es estimular la producción de pozos de petróleo y gas, ^{[ 110 ]}^{[ 111 ]}^{[ 112 ]} la fracturación hidráulica también se aplica:

Para estimular los pozos de agua subterránea ^{[ 113 ]}
Para preacondicionar o inducir derrumbes de rocas en la minería ^{[ 114 ]}
Como medio para mejorar la remediación de residuos, generalmente residuos de hidrocarburos o derrames ^{[ 115 ]}
Eliminar los desechos mediante inyección profunda en la roca ^{[ 116 ]}
Para medir la tensión en la Tierra ^{[ 117 ]}
Para la generación de electricidad en sistemas geotérmicos mejorados ^{[ 118 ]}
Para aumentar las tasas de inyección para el secuestro geológico de CO ₂^{[ 119 ]}
Para almacenar energía eléctrica, se utiliza la hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo ^{[ 120 ].}

Desde finales de la década de 1970, la fracturación hidráulica se ha utilizado, en algunos casos, para aumentar el rendimiento de agua potable de pozos en varios países, incluidos Estados Unidos, Australia y Sudáfrica. ^{[ 121 ]}^{[ 122 ]}^{[ 123 ]}

Efectos económicos

La fracturación hidráulica se ha considerado uno de los métodos clave para la extracción de petróleo y gas no convencionales . Según la Agencia Internacional de Energía , se estima que los recursos recuperables de gas de esquisto ascienden a 208 billones de metros cúbicos (7300 billones de pies cúbicos) , los de gas de lutitas a 76 billones de metros cúbicos (2700 billones de pies cúbicos) y los de metano de lecho de carbón a 47 billones de metros cúbicos (1700 billones de pies cúbicos) . Por lo general, las formaciones de estos recursos presentan una permeabilidad menor que las formaciones de gas convencionales. Por lo tanto, dependiendo de las características geológicas de la formación, se requieren tecnologías específicas como la fracturación hidráulica. Si bien existen otros métodos para extraer estos recursos, como la perforación convencional o la perforación horizontal, la fracturación hidráulica es uno de los métodos clave que hacen que su extracción sea económicamente viable. La técnica de fracturación multietapa ha facilitado el desarrollo de la producción de gas de esquisto y petróleo ligero de lutitas en Estados Unidos y se cree que lo hará también en otros países con recursos de hidrocarburos no convencionales. ^[²¹^]

Una gran mayoría de estudios indican que la fracturación hidráulica en Estados Unidos ha tenido hasta ahora un fuerte beneficio económico. La Brookings Institution estima que los beneficios del gas de esquisto por sí solos han generado un beneficio económico neto de 48 mil millones de dólares anuales. La mayor parte de este beneficio se concentra en los sectores de consumo e industrial debido a la significativa reducción de los precios del gas natural. ^[¹²⁴^] Otros estudios sugieren que los beneficios económicos se ven contrarrestados por las externalidades y que el costo nivelado de la electricidad (LCOE) proveniente de fuentes menos intensivas en carbono y agua es menor. ^[¹²⁵^]

El principal beneficio de la fracturación hidráulica es compensar las importaciones de gas natural y petróleo, ya que el costo pagado a los productores, de otro modo, saldría de la economía nacional. ^{[ 126 ]} Sin embargo, el petróleo y el gas de esquisto están altamente subsidiados en EE. UU. y aún no han cubierto los costos de producción ^{[ 127 ]} , lo que significa que el costo de la fracturación hidráulica se paga con los impuestos sobre la renta y, en muchos casos, llega a ser el doble del costo pagado en la gasolinera. ^{[ 128 ]}

Las investigaciones sugieren que los pozos de fracturación hidráulica tienen un efecto adverso en la productividad agrícola en las cercanías de los pozos. ^{[ 129 ]} Un estudio encontró que "la productividad de un cultivo de regadío disminuye en un 5,7 % cuando se perfora un pozo durante los meses de actividad agrícola dentro de un radio de 11 a 20 km de un municipio productor. Este efecto se vuelve menor y más débil a medida que aumenta la distancia entre el municipio y los pozos". ^{[ 129 ]} Los hallazgos implican que la introducción de pozos de fracturación hidráulica en Alberta le costó a la provincia $14,8 millones en 2014 debido a la disminución en la productividad de los cultivos, ^{[ 129 ]}

La Administración de Información Energética del Departamento de Energía de los Estados Unidos estima que el 45% del suministro de gas de EE. UU. provendrá del gas de esquisto para 2035 (y la gran mayoría de este reemplazará al gas convencional, que tiene una menor huella de gases de efecto invernadero). ^{[ 130 ]}

Debate público

Política y políticas públicas

Movimientos populares y organizaciones de la sociedad civil

Ha surgido un movimiento antifracking tanto a nivel internacional, con la participación de organizaciones ambientales internacionales y naciones como Francia, como a nivel local en áreas afectadas como Balcombe en Sussex, donde la protesta contra la perforación de Balcombe tuvo lugar a mediados de 2013. ^{[ 131 ]} La considerable oposición a las actividades de fracturación hidráulica en los municipios locales de Estados Unidos ha llevado a las empresas a adoptar diversas medidas de relaciones públicas para tranquilizar al público, incluyendo la contratación de exmilitares con formación en operaciones de guerra psicológica . Según Matt Pitzarella, director de comunicaciones de Range Resources , los empleados formados en Oriente Medio han sido valiosos para Range Resources en Pensilvania, al tratar con reuniones municipales cargadas de emotividad y asesorar a los municipios sobre zonificación y ordenanzas locales relacionadas con la fracturación hidráulica. ^{[ 132 ]}^{[ 133 ]}

Se han producido numerosas protestas contra la fracturación hidráulica. Por ejemplo, diez personas fueron arrestadas en 2013 durante una protesta contra el fracking cerca de New Matamoras, Ohio, después de que entraran ilegalmente en una zona de desarrollo y se engancharan a equipos de perforación. ^{[ 134 ]} En el noroeste de Pensilvania, se produjo un tiroteo desde un vehículo en un pozo, en el que alguien disparó dos veces con un rifle de pequeño calibre en dirección a una plataforma de perforación. ^{[ 135 ]} En el condado de Washington, Pensilvania , un contratista que trabajaba en un gasoducto encontró una bomba casera colocada en el lugar donde se iba a construir el gasoducto, que según las autoridades locales habría causado una "catástrofe" de no haber sido descubierta y detonada. ^{[ 136 ]}

El gobierno estadounidense y el lobby empresarial

El Departamento de Estado de los Estados Unidos estableció la Iniciativa Global de Gas de Esquisto para persuadir a los gobiernos de todo el mundo a otorgar concesiones a las principales compañías de petróleo y gas para la instalación de operaciones de fracturación hidráulica. Un documento filtrado de cables diplomáticos estadounidenses muestra que, como parte de este proyecto, funcionarios estadounidenses convocaron conferencias para funcionarios de gobiernos extranjeros que incluyeron presentaciones de representantes de las principales compañías de petróleo y gas y de profesionales de relaciones públicas con experiencia en cómo apaciguar a las poblaciones de los países objetivo, cuyos ciudadanos a menudo eran bastante hostiles a la fracturación hidráulica en sus tierras. El proyecto del gobierno estadounidense tuvo éxito, ya que muchos países en varios continentes accedieron a la idea de otorgar concesiones para la fracturación hidráulica; Polonia , por ejemplo, acordó permitir la fracturación hidráulica por parte de las principales corporaciones de petróleo y gas en casi un tercio de su territorio. ^{[ 137 ]} El Banco de Exportación e Importación de los Estados Unidos , una agencia del gobierno estadounidense, proporcionó 4700 millones de dólares en financiamiento para operaciones de fracturación hidráulica establecidas desde 2010 en Queensland, Australia . ^{[ 138 ]}

Supuesta defensa del Estado ruso

En 2014, varios funcionarios europeos sugirieron que varias protestas importantes en Europa contra la fracturación hidráulica (con resultados dispares en Lituania y Ucrania) podrían estar parcialmente financiadas por Gazprom , la empresa estatal rusa de gas. El New York Times sugirió que Rusia consideraba sus exportaciones de gas natural a Europa un elemento clave de su influencia geopolítica, y que este mercado se vería reducido si se adoptaba la fracturación hidráulica en Europa del Este, ya que esta práctica expone importantes reservas de gas de esquisto en la región. En numerosas ocasiones, funcionarios rusos han declarado públicamente que la fracturación hidráulica «plantea un enorme problema ambiental». ^{[ 139 ]}

Operaciones de fracturación hidráulica actuales

La fracturación hidráulica se está llevando a cabo actualmente en Estados Unidos en Arkansas, California, Colorado, Luisiana, Dakota del Norte, Oklahoma, Pensilvania, Texas, Virginia, Virginia Occidental ^{[ 140 ]} y Wyoming. A partir de 2024, existen siete operaciones de fracking importantes activas en Estados Unidos. ^{[ 141 ]} Estas son la operación Bakken en Dakota del Norte y Montane, la operación Niobrara en Wyoming y Colorado, Anandarko en el norte de Texas y Oklahoma, Permian y Eagle Ford en Texas, Haynesville en Texas y Luisiana, y el gran sitio de los Apalaches. ^{[ 141 ]} California ha mantenido una moratoria de larga data sobre el fracking y Vermont, Nueva York, Maryland, Washington y Oregón tienen prohibiciones estatales de fracking. ^{[ 142 ]}

Aunque recientemente se levantó la moratoria sobre la fracturación hidráulica en el Reino Unido, el gobierno está actuando con cautela debido a la preocupación por los terremotos y el impacto ambiental de las perforaciones. La fracturación hidráulica está actualmente prohibida en Francia y Bulgaria. ^{[ 61 ]}

Películas documentales

La película Gasland de Josh Fox, nominada al Premio de la Academia en 2010 ^[¹⁴³^], se convirtió en un centro de oposición a la fracturación hidráulica de esquisto. La película presentó problemas con la contaminación de aguas subterráneas cerca de pozos en Pensilvania , Wyoming y Colorado . ^[¹⁴⁴^] Energy in Depth , un grupo de presión de la industria del petróleo y el gas, puso en duda los hechos de la película. ^[¹⁴⁵^] En respuesta, se publicó una refutación de las afirmaciones de Energy in Depth sobre la inexactitud en el sitio web de Gasland . ^[¹⁴⁶^] El director de la Comisión de Conservación de Petróleo y Gas de Colorado (COGCC) se ofreció a ser entrevistado como parte de la película si podía revisar lo que se incluyó de la entrevista en la película final, pero Fox rechazó la oferta. ^[¹⁴⁷^] ExxonMobil , Chevron Corporation y ConocoPhillips emitieron anuncios durante 2011 y 2012 que afirmaban describir los beneficios económicos y ambientales del gas natural y argumentaban que la fracturación hidráulica era segura. ^[¹⁴⁸^]

La película de 2012 , Promised Land , protagonizada por Matt Damon , aborda la fracturación hidráulica. ^{[ 149 ]} La industria del gas respondió a las críticas de la película sobre la fracturación hidráulica con folletos y publicaciones en Twitter y Facebook . ^{[ 148 ]}

En enero de 2013, el periodista y cineasta norirlandés Phelim McAleer estrenó un documental financiado mediante micromecenazgo ^{[ 150 ]} llamado FrackNation como respuesta a las declaraciones de Fox en Gasland , afirmando que «cuenta la verdad sobre la fracturación hidráulica para la extracción de gas natural». FrackNation se estrenó en AXS TV, el canal de Mark Cuban . El estreno coincidió con el lanzamiento de Promised Land . ^[¹⁵¹^]

En abril de 2013, Josh Fox publicó Gasland 2 , su "odisea internacional que desvela una red de secretos, mentiras y contaminación relacionados con la fracturación hidráulica". El documental cuestiona la imagen que la industria del gas proyecta del gas natural como una alternativa limpia y segura al petróleo, calificándola de mito, y afirma que los pozos fracturados hidráulicamente inevitablemente presentan fugas con el tiempo, contaminando el agua y el aire, perjudicando a las familias y poniendo en peligro el clima de la Tierra con el metano, un potente gas de efecto invernadero.

En 2014, Scott Cannon de Video Innovations estrenó el documental La ética del fracking . La película aborda los puntos de vista políticos, espirituales, científicos, médicos y profesionales sobre la fracturación hidráulica. También analiza la forma en que la industria del gas presenta la fracturación hidráulica en su publicidad. ^{[ 152 ]}

En 2015, el documental canadiense Fractured Land tuvo su estreno mundial en el Festival Internacional de Documentales Hot Docs de Canadá . ^{[ 153 ]}

Temas de investigación

Por lo general, la fuente de financiación de los estudios de investigación es un punto central de controversia. Se han planteado preocupaciones sobre la investigación financiada por fundaciones y corporaciones, o por grupos ambientalistas, lo que a veces puede llevar a que los estudios parezcan poco fiables. ^{[ 154 ]}^{[ 155 ]} Varias organizaciones, investigadores y medios de comunicación han informado de dificultades para realizar y publicar los resultados de estudios sobre fracturación hidráulica debido a la presión de la industria ^{[ 156 ]} y del gobierno, ^{[ 37 ]} y han expresado su preocupación por la posible censura de los informes ambientales. ^{[ 156 ]}^{[ 157 ]}^{[ 158 ]} Algunos han argumentado que es necesario realizar más investigaciones sobre los efectos ambientales y en la salud de la técnica. ^{[ 159 ]}^{[ 160 ]}^{[ 161 ]}^{[ 162 ]}

Riesgos para la salud

Existe preocupación por las posibles consecuencias adversas para la salud pública de la actividad de fracturación hidráulica. ^{[ 159 ]} Una revisión de 2013 sobre la producción de gas de esquisto en los Estados Unidos afirmó: "con el creciente número de sitios de perforación, más personas están en riesgo de sufrir accidentes y exposición a sustancias nocivas utilizadas en pozos fracturados". ^{[ 163 ]} Una evaluación de riesgos de 2011 recomendó la divulgación completa de los productos químicos utilizados para la fracturación hidráulica y la perforación, ya que muchos tienen efectos inmediatos en la salud y muchos pueden tener efectos a largo plazo. ^{[ 164 ]}

En junio de 2014, Public Health England publicó una revisión de los posibles impactos en la salud pública de la exposición a contaminantes químicos y radiactivos como resultado de la extracción de gas de esquisto en el Reino Unido, basada en el análisis de la literatura y los datos de países donde ya se realiza la fracturación hidráulica. ^{[ 160 ]} El resumen ejecutivo del informe declaró: «Una evaluación de la evidencia disponible actualmente indica que los riesgos potenciales para la salud pública derivados de la exposición a las emisiones asociadas con la extracción de gas de esquisto serán bajos si las operaciones se gestionan y regulan adecuadamente. La mayoría de la evidencia sugiere que la contaminación de las aguas subterráneas , si se produce, es más probable que se deba a fugas a través del pozo vertical. Es improbable que la contaminación de las aguas subterráneas provenga del propio proceso de fracturación hidráulica subterránea (es decir, la fracturación del esquisto). Sin embargo, los derrames superficiales de fluidos de fracturación hidráulica o aguas residuales pueden afectar las aguas subterráneas, y las emisiones a la atmósfera también tienen el potencial de afectar la salud. Cuando se han identificado riesgos potenciales en la literatura, los problemas reportados suelen ser el resultado de fallas operativas y un entorno regulatorio deficiente». ^{[ 165 ]}

Un informe de 2012 preparado para la Dirección General de Medio Ambiente de la Unión Europea identificó riesgos potenciales para los seres humanos derivados de la contaminación del aire y del agua subterránea causada por la fracturación hidráulica. ^{[ 166 ]} Esto dio lugar a una serie de recomendaciones en 2014 para mitigar estas preocupaciones. ^{[ 167 ]}^{[ 168 ]} Una guía de 2012 para enfermeras pediátricas en los EE. UU. indicó que la fracturación hidráulica tenía un impacto negativo potencial en la salud pública y que las enfermeras pediátricas debían estar preparadas para recopilar información sobre estos temas con el fin de abogar por una mejor salud comunitaria. ^{[ 169 ]}

Un estudio de 2017 publicado en The American Economic Review encontró que "las plataformas de perforación adicionales a menos de 1 kilómetro de la toma de agua de un sistema comunitario aumentan los contaminantes relacionados con el gas de esquisto en el agua potable". ^{[ 170 ]}

Un estudio de 2022 realizado por la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard y publicado en Nature Energy encontró que las personas mayores que viven cerca o a sotavento de la explotación de petróleo y gas no convencional (UOGD), que incluye métodos de extracción como la fracturación hidráulica, tienen un mayor riesgo de muerte prematura en comparación con las personas mayores que no viven cerca de dichas operaciones. ^{[ 171 ]}

Las estadísticas recopiladas por el Departamento de Trabajo de EE. UU. y analizadas por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE . UU . muestran una correlación entre la actividad de perforación y el número de lesiones laborales relacionadas con la perforación y accidentes de vehículos motorizados, explosiones, caídas e incendios. ^{[ 172 ]} Los trabajadores de extracción también corren el riesgo de desarrollar enfermedades pulmonares, incluido el cáncer de pulmón y la silicosis (esta última debido a la exposición al polvo de sílice generado por la perforación de rocas y la manipulación de arena). ^{[ 173 ]} El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. ( NIOSH ) identificó la exposición a sílice en el aire como un riesgo para la salud de los trabajadores que realizan algunas operaciones de fracturación hidráulica. ^{[ 174 ]} NIOSH y OSHA emitieron una alerta conjunta sobre este tema en junio de 2012. ^{[ 174 ]}

Además, los trabajadores de extracción corren un mayor riesgo de exposición a la radiación. Las actividades de fracturación hidráulica a menudo requieren perforar rocas que contienen material radiactivo natural (NORM), como radón, torio y uranio. ^{[ 175 ]}

Otro informe publicado por el Canadian Medical Journal reveló que, tras una investigación, identificaron 55 factores que podrían causar cáncer, incluyendo 20 que han demostrado aumentar el riesgo de leucemia y linfoma. El análisis de Salud Pública de Yale advierte que millones de personas que viven a menos de una milla de pozos de fracking podrían haber estado expuestas a estos químicos. ^{[ 176 ]}

A pesar de estas preocupaciones sanitarias y de los esfuerzos por instaurar una moratoria sobre la fracturación hidráulica hasta que se comprendan mejor sus efectos ambientales y para la salud, Estados Unidos sigue dependiendo en gran medida de la energía procedente de combustibles fósiles. En 2017, el 37 % del consumo energético anual de EE. UU. provino del petróleo, el 29 % del gas natural, el 14 % del carbón y el 9 % de fuentes nucleares, mientras que solo el 11 % provino de energías renovables, como la eólica y la solar. ^{[ 177 ]}

Justicia ambiental

La fracturación hidráulica puede causar diversos problemas de justicia ambiental. ^{[ 178 ]} Uno de los principales problemas de justicia asociados con la fracturación hidráulica es el efecto que los pozos tienen en las comunidades donde se ubican. ^{[ 178 ]} La mayoría de los sitios de fracturación hidráulica en los Estados Unidos se encuentran en áreas rurales pobres. ^{[ 179 ]} La ubicación de los pozos provoca que las personas pobres, las personas de color y los pueblos indígenas se vean afectados de manera desproporcionada por las externalidades negativas de las operaciones de fracturación hidráulica. ^{[ 179 ]}

Muchas empresas de fracking afirman que sus sitios generarán más oportunidades de empleo para las comunidades en las que se ubican. Sin embargo, en un artículo que entrevista al autor de un informe sobre los sitios de fracking de Ohio, el autor del informe, Sean O'Leary, declaró: "Los pozos terminados no necesitan muchos empleados permanentes. Y muchas personas que trabajan en la perforación y el fracking vienen de fuera del área local". ^{[ 180 ]} Esto se convierte en un problema porque muchos de estos sitios de fracking se construyen en comunidades rurales pobres, donde la gente necesita empleo. ^{[ 181 ]} Ha habido muchos casos en los que se ha observado una disminución del empleo después de la implementación del fracking. Desde el auge del fracking en los Apalaches en 2008, treinta grandes compañías de gas en Ohio, Pensilvania y Virginia Occidental han registrado una gran producción económica, pero los empleos en el área cayeron un 1% mientras que a nivel nacional las oportunidades de empleo aumentaron un 14%, el empleo creció un 4% en las regiones de fracking mientras que la tasa de empleo nacional creció un 10%, y los ingresos habían crecido tres cuartas partes de la tasa del promedio nacional. ^{[ 182 ]} Según Sean O'Leary, investigador principal del Ohio River Valley Institute, señala que "Si bien algunos estudios han encontrado que las condiciones económicas mejoran en áreas donde se introduce la fracturación hidráulica, estos estudios no logran negar el hecho de que las externalidades negativas de la fracturación hidráulica se centralizan en estas regiones (regiones rurales pobres) y que a menudo perjudican a quienes no reciben beneficios económicos de la fracturación hidráulica". ^{[ 182 ]} Aunque a muchas regiones se les prometen beneficios económicos, generalmente en áreas rurales pobres donde esto es necesario, estos beneficios nunca se concretan. Un caso de este tipo es frecuente en North Jackson, Ohio, donde un residente local, Mel Cadle, permitió la construcción de pozos en su granja con la promesa de regalías lucrativas, pero, como declaró Cadle, "No tengo ningún ingreso de estos pozos. Perdí cinco acres para nada", como resultado de las falsas promesas de las compañías petroleras y de no proporcionarle ningún tipo de ganancia financiera por el uso de su tierra. ^{[ 183 ]} Los pueblos indígenas también enfrentan una cantidad desproporcionada de fracturación hidráulica en sus comunidades, ya que las empresas y el gobierno a menudo toman sus tierras y las destruyen para obtener recursos minerales como gas y petróleo. ^{[ 184 ]} Según el Classic Journal, se ha creado legislación en los Estados Unidos para permitir que esto ocurra, específicamente leyes federales como la Ley de Arrendamiento de Minerales de 1938 y la Ley de Autodeterminación y Asistencia Educativa Indígena de 1975 que restringen los derechos de los indígenas sobre los recursos en sus tierras. ^{[ 184 ]}Un problema importante asociado con la fracturación hidráulica que a menudo recae sobre las tribus nativas es el vertido de aguas residuales cargadas de químicos provenientes de los sitios de fracturación. ^{[ 184 ]} Un estudio realizado por Shelley Palmer y otros miembros de la facultad de la Universidad de Georgia, que exploró los impactos negativos de las políticas de fracturación hidráulica en las tierras y comunidades nativas americanas, afirma que "las lagunas regulatorias permiten que las aguas residuales sin tratar de la fracturación hidráulica se viertan en tierras nativas americanas, lo que genera problemas de contaminación y riesgos para la salud humana". ^{[ 184 ]}

Algunas de las principales consecuencias ambientales y para la salud asociadas con la fracturación hidráulica hacen que las comunidades rurales donde se ubican los pozos se vean afectadas de manera desproporcionada por la contaminación del agua, la contaminación del aire y la contaminación del suelo. ^{[ 179 ]} Una investigación realizada por el jurista Matthew Castell encontró que ni el estatus federal ni el derecho consuetudinario brindan a las comunidades y propietarios de tierras afectados acceso a soluciones o ayuda para los daños causados por la fracturación hidráulica. ^{[ 179 ]} La investigadora de ciencias sociales y salud ambiental Vivian Underhill y profesora de sociología y medio ambiente y sostenibilidad "encontró que desde 2014 hasta 2024, entre el 62% y el 73% de las fracturaciones hidráulicas reportadas cada año utilizaron al menos un producto químico que la Ley de Agua Potable Segura reconoce como perjudicial para la salud humana y el medio ambiente. Si no fuera por la laguna legal de Halliburton, estos proyectos habrían estado sujetos a requisitos de permisos y monitoreo, proporcionando información a las comunidades locales sobre los riesgos potenciales. ^{[ 185 ]}

Impactos ambientales

Los posibles efectos ambientales de la fracturación hidráulica incluyen contaminación del aire y contribución al cambio climático, alto consumo de agua, contaminación de aguas subterráneas, uso del suelo, ^{[ 186 ]} terremotos inducidos, contaminación acústica y diversos efectos en la salud humana. ^{[ 187 ]}

contaminación del aire

Las emisiones atmosféricas son principalmente metano que se escapa de los pozos, junto con las emisiones industriales de los equipos utilizados en el proceso de extracción. ^{[ 166 ]} La normativa moderna del Reino Unido y la UE exige cero emisiones de metano, un potente gas de efecto invernadero . El escape de metano es un problema mayor en los pozos más antiguos que en los construidos bajo la legislación más reciente de la UE. ^[¹⁶⁶^]

Uso del agua y contaminación

En diciembre de 2016, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) publicó el informe «Fracturación hidráulica para la extracción de petróleo y gas: Impactos del ciclo del agua de la fracturación hidráulica en los recursos de agua potable en los Estados Unidos (Informe final)». La EPA encontró evidencia científica de que las actividades de fracturación hidráulica pueden afectar los recursos de agua potable. ^{[ 188 ]} Algunas de las principales razones por las que el agua potable puede contaminarse, según la EPA, son:

Extracción de agua para ser utilizada en la fracturación hidráulica en épocas o áreas de baja disponibilidad de agua ^{[ 188 ]}
Derrames durante la manipulación de fluidos y productos químicos de fracturación hidráulica que resultan en grandes volúmenes o altas concentraciones de productos químicos que llegan a los recursos de agua subterránea ^{[ 188 ].}
Inyección de fluidos de fracturación hidráulica en pozos cuando se manipula incorrectamente la maquinaria, lo que permite que gases o líquidos se muevan hacia los recursos de agua subterránea ^{[ 188 ].}
Inyección de fluidos de fracturación hidráulica directamente en los recursos hídricos subterráneos ^{[ 188 ]}
Fuga de aguas residuales defectuosas de fracturación hidráulica a aguas superficiales ^{[ 188 ]}
Eliminación o almacenamiento de aguas residuales de fracturación hidráulica en fosas sin revestimiento que provocan la contaminación de los recursos hídricos subterráneos. ^{[ 188 ]}

Las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida del petróleo de esquisto son entre un 21 % y un 47 % más altas que las del petróleo convencional, mientras que las emisiones del gas no convencional son entre un 6 % más bajas y un 43 % más altas que las del gas convencional. ^{[ 189 ]}

La fracturación hidráulica utiliza entre 1,2 y 3,5 millones de galones estadounidenses (4500 y 13 200 m³ ⁾ de agua por pozo, y los grandes proyectos utilizan hasta 5 millones de galones estadounidenses (19 000 m³ ⁾ . ^[¹⁹⁰^] Se utiliza agua adicional cuando se refracturan los pozos. ^[⁸³^]^[¹⁹¹^] Un pozo promedio requiere de 3 a 8 millones ^degalones estadounidenses (11 000 a 30 000 m³ ) de agua durante su vida útil. ^[⁷⁵^] Según el Instituto Oxford de Estudios Energéticos , se requieren mayores volúmenes de fluidos de fracturación en Europa, donde las profundidades de esquisto son en promedio 1,5 veces mayores que en los EE. UU. ^[¹⁹²^] El agua superficial puede contaminarse por derrames y pozos de desechos construidos y mantenidos de manera inadecuada, ^[¹⁹³^] y el agua subterránea puede contaminarse si el fluido puede escapar de la formación que se está fracturando (a través de, por ejemplo, pozos abandonados , fracturas y fallas ^[¹⁹⁴^] ) o por agua producida (los fluidos que regresan, que también contienen constituyentes disueltos como minerales y aguas salinas ). La posibilidad de contaminación del agua subterránea por fugas de salmuera y fluido de fracturación a través de pozos antiguos abandonados es baja. ^[¹⁹⁵^]^[¹⁶⁰^] El agua producida se gestiona mediante inyección subterránea , tratamiento y descarga de aguas residuales municipales y comerciales , sistemas autónomos en sitios de pozos o campos, y reciclaje para fracturar pozos futuros. ^[¹⁹⁶^] Normalmente se recupera menos de la mitad del agua producida utilizada para fracturar la formación. ^[¹⁹⁷^]

La fracturación hidráulica causa muchos tipos diferentes de contaminación, incluida la contaminación del agua. Después de que el pozo se fractura y produce petróleo y gas, los fluidos de fracturación a menudo permanecen bajo tierra, donde pueden contaminar las aguas subterráneas y conectarse con los sistemas acuíferos. ^{[ 198 ]} Las aguas residuales producidas por las operaciones también son tóxicas y deben almacenarse correctamente, tratarse y luego descargarse, pero a menudo se almacenan en estanques de retención que pueden filtrarse al suelo circundante y afectar la vida silvestre. ^{[ 198 ]} Las respuestas federales y estatales a los recursos hídricos afectados han sido, en el mejor de los casos, mixtas, según… Según… A nivel federal, "la regulación es insuficiente debido a ciertas exenciones explícitas de la Ley de Agua Potable Segura, la Ley de Aire Limpio y la Ley de Agua Limpia otorgadas por la Ley de Política Energética de 2005". ^[¹⁹⁸^]

Las personas obtienen agua potable de aguas superficiales, que incluyen ríos y embalses, o de acuíferos subterráneos, a los que acceden mediante pozos públicos o privados. Existen numerosos casos documentados en los que las aguas subterráneas cercanas se han contaminado por actividades de fracturación hidráulica, lo que obliga a los residentes con pozos privados a obtener agua de fuentes externas para beber y para uso diario. ^{[ 199 ]}^{[ 200 ]}

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, también conocidas como "PFAS" o "sustancias químicas persistentes", se han relacionado con el cáncer y defectos de nacimiento. Las sustancias químicas utilizadas en la fracturación hidráulica permanecen en el medio ambiente. Una vez allí, estas sustancias químicas se descomponen con el tiempo en PFAS. Estas sustancias químicas pueden escapar de los sitios de perforación y llegar a las aguas subterráneas. Las PFAS pueden filtrarse a pozos subterráneos que almacenan millones de galones de aguas residuales. ^{[ 201 ]}

Además de la contaminación del agua, la fracturación hidráulica utiliza una cantidad considerable de agua. Un pozo puede consumir entre 1,5 y 16 millones de galones de agua. ^{[ 202 ]} Existe preocupación por el impacto de la fracturación hidráulica en los recursos hídricos locales, especialmente en las regiones más secas de Estados Unidos. ^{[ 203 ]} Estos sitios de fracturación hidráulica están consumiendo millones de galones de agua de acuíferos que ya se están agotando. ^{[ 204 ]} Según The New York Times , "A nivel nacional, la fracturación hidráulica ha consumido casi 1,5 billones de galones de agua desde 2011. Esa es la cantidad de agua del grifo que todo el estado de Texas utiliza en un año". ^{[ 205 ]}

Uso del suelo

En Estados Unidos, más de 12 millones de acres (4.900.000 ha) se utilizan para combustibles fósiles. Esto equivale a seis Parques Nacionales de Yellowstone. ^[²⁰⁶^] Se necesitan aproximadamente 3,6 hectáreas (8,9 acres) de terreno por cada plataforma de perforación para instalaciones en superficie. La construcción de plataformas de pozos y estructuras de soporte fragmenta significativamente los paisajes, lo que probablemente tenga efectos negativos en la vida silvestre. ^[²⁰⁷^] Estos sitios deben ser remediados una vez agotados los pozos. ^[¹⁶⁶^] Las investigaciones indican que los efectos en los costos de los servicios ecosistémicos (es decir, aquellos procesos que el mundo natural proporciona a la humanidad) han alcanzado más de 250 millones de dólares por año en los EE. UU . ^[²⁰⁸^] Cada plataforma de pozos (en promedio 10 pozos por plataforma) necesita durante el proceso preparatorio y de fracturación hidráulica entre 800 y 2.500 días de actividad ruidosa, que afecta tanto a los residentes como a la vida silvestre local. Además, el ruido es generado por el tráfico continuo de camiones (arena, etc.) necesario en la fracturación hidráulica. ^[¹⁶⁶^] Se están realizando investigaciones para determinar si la salud humana se ha visto afectada por la contaminación del aire y del agua , y se requiere el cumplimiento riguroso de los procedimientos y regulaciones de seguridad para evitar daños y gestionar el riesgo de accidentes que podrían causarlos. ^[¹⁶⁰^]

En julio de 2013, la Administración Federal de Ferrocarriles de EE. UU. incluyó la contaminación por petróleo debido a los productos químicos de la fracturación hidráulica como "una posible causa" de corrosión en los vagones cisterna de petróleo. ^{[ 209 ]}

Actividad sísmica inducida

La fracturación hidráulica se ha relacionado con la sismicidad inducida o terremotos en regiones donde antes se registraban pocos o ningún terremoto. ^{[ 210 ]} El fracking ha sido el principal catalizador de al menos el 2% de los terremotos en los Estados Unidos, según el Servicio Geológico de los Estados Unidos, pero podría ser mayor. ^{[ 210 ]} Los geólogos saben desde la década de 1960 que inyectar fluidos en el subsuelo, como se hace durante el fracking, puede provocar terremotos, pero el USGS ha argumentado que esto fue ignorado por muchas compañías de combustibles fósiles. ^{[ 211 ]} La conexión se reconoció por primera vez cuando se perforó un pozo fuera de una planta en Denver, y se produjeron más de 700 terremotos de magnitud pequeña a moderada, que correspondían con el volumen y la presión de las inyecciones en el pozo. ^{[ 211 ]} Detrás de un gran aumento en estos terremotos están los pozos de inyección de aguas residuales, en los que los pozos se perforan horizontalmente y se utilizan en muchas operaciones de fracking. ^{[ 211 ]} Un informe del Servicio Geológico de los Estados Unidos indicó que hasta 7,9 millones de personas en varios estados tienen un riesgo sísmico similar al de California, siendo la fracturación hidráulica y prácticas similares un factor contribuyente principal. ^{[ 212 ]}

Texas y Oklahoma han sido dos de las regiones más afectadas por la actividad sísmica inducida por la fracturación hidráulica. Antes de 2008, no se había registrado ni un solo terremoto en la región de Dallas-Fort Worth, Texas, pero desde entonces la región ha experimentado un aumento de seis veces en los terremotos. ^{[ 213 ]} El aumento de terremotos en el área coincide directamente con el aumento de la actividad de perforación petrolera. ^{[ 211 ]} Después de que la perforación agresiva comenzó en 2008 en las regiones de Texas y Oklahoma, los residentes comenzaron a sentir terremotos, con más de 180 registrados en Texas entre el 30 de octubre de ese año y el 31 de mayo de 2009. ^{[ 211 ]} El terremoto más grande registrado en Texas, que en última instancia resultó de la fracturación hidráulica y la perforación, fue de magnitud 4.0 y ocurrió en 2018. ^{[ 210 ]} Una mejor comprensión de la geología del área donde se realiza la fracturación hidráulica y se utilizan pozos de inyección puede ser útil para mitigar el potencial de eventos sísmicos significativos. ^{[ 214 ]}

Reglamentos

Los países que utilizan o consideran utilizar la fracturación hidráulica han implementado diferentes regulaciones, incluyendo el desarrollo de legislación federal y regional, y limitaciones de zonificación local. ^{[ 215 ]}^{[ 216 ]} En 2011, después de la presión pública Francia se convirtió en la primera nación en prohibir la fracturación hidráulica, basándose en el principio de precaución así como en el principio de acción preventiva y correctiva de riesgos ambientales. ^{[ 38 ]}^{[ 39 ]}^{[ 217 ]}^{[ 218 ]} La prohibición fue confirmada por un fallo del Consejo Constitucional de octubre de 2013. ^{[ 219 ]} Algunos otros países, como Escocia, han establecido una moratoria temporal sobre la práctica debido a preocupaciones de salud pública y una fuerte oposición pública. ^{[ 220 ]} Países como Sudáfrica han levantado sus prohibiciones, optando por centrarse en la regulación en lugar de la prohibición total. ^{[ 221 ]} Alemania ha anunciado un proyecto de reglamento que permitiría el uso de la fracturación hidráulica para la explotación de depósitos de gas de esquisto con la excepción de las áreas de humedales . ^{[ 222 ]} En China, la regulación del gas de esquisto aún enfrenta obstáculos, ya que tiene interrelaciones complejas con otros regímenes regulatorios, especialmente el comercio. ^{[ 223 ]} Muchos estados de Australia han prohibido de forma permanente o temporal la fracturación hidráulica para hidrocarburos. ^{[ 224 ]} En 2019, la fracturación hidráulica fue prohibida en el Reino Unido. ^{[ 225 ]}

La Unión Europea ha adoptado una recomendación sobre principios mínimos para el uso de la fracturación hidráulica de alto volumen. ^{[ 40 ]} Su régimen regulatorio exige la divulgación completa de todos los aditivos. ^{[ 226 ]} En Estados Unidos, el Consejo de Protección de Aguas Subterráneas lanzó FracFocus.org, una base de datos voluntaria en línea para la divulgación de fluidos de fracturación hidráulica financiada por grupos comerciales de petróleo y gas y el Departamento de Energía de Estados Unidos. ^{[ 227 ]}^{[ 228 ]} La fracturación hidráulica está excluida de la regulación de control de inyección subterránea de la Ley de Agua Potable Segura , excepto cuando se utiliza combustible diésel . La EPA garantiza la vigilancia de la emisión de permisos de perforación cuando se emplea combustible diésel. ^{[ 229 ]}

En 2012, Vermont se convirtió en el primer estado de Estados Unidos en prohibir la fracturación hidráulica. El 17 de diciembre de 2014, Nueva York se convirtió en el segundo estado en emitir una prohibición total de cualquier tipo de fracturación hidráulica debido a los riesgos potenciales para la salud humana y el medio ambiente. ^{[ 230 ]}^{[ 231 ]}^{[ 232 ]}

Véase también

Notas y referencias

Notas explicativas

↑ También conocido como fracturación hidráulica , fracking , fracking , hidrofracturación , hidrofracking o simplemente fracking .

Referencias

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Definición

Fracturación hidráulica

Geología

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Historia

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Véase también

Notas y referencias

Notas explicativas

Referencias

Fuentes

Lecturas adicionales

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