Los yacimientos no convencionales (petróleo y gas) , o recursos no convencionales (plays de recursos) son acumulaciones donde las fases de petróleo y gas están estrechamente unidas a la estructura rocosa por fuertes fuerzas capilares , lo que requiere medidas especializadas para su evaluación y extracción . [1]
El petróleo y el gas se generan naturalmente a profundidades de alrededor de 4 o 5 kilómetros bajo la superficie de la Tierra . [a] Al ser más liviano que el agua, que satura las rocas debajo del nivel freático , el petróleo y el gas se filtran a través de vías acuíferas hacia la superficie de la Tierra (a través del tiempo) por flotabilidad . Parte del petróleo y el gas se filtran hasta la superficie como filtraciones naturales , ya sea en la tierra o en el fondo del mar. El resto permanece atrapado bajo tierra, donde barreras geológicas impiden que el petróleo y el gas lleguen a la superficie , [b] en una variedad de geometrías de trampa . De esta manera, las bolsas subterráneas de petróleo y gas se acumulan desplazando el agua en rocas porosas , que, si son permeables , se denominan yacimientos convencionales . Un pozo perforado en estos yacimientos normalmente fluye petróleo y gas a través de flotabilidad natural, conducido al pozo donde las diferencias de presión son relativamente altas. [c] Cuando las presiones son bajas, el flujo se puede ayudar con bombas (por ejemplo, burros cabeceando ). [2]
En los primeros días de la industria petrolera , no había necesidad de estimulación para mejorar la eficiencia de la recuperación , porque la oferta superaba ampliamente a la demanda y dejar petróleo "difícil" en el subsuelo era económicamente conveniente. [3] Dos guerras mundiales , seguidas de un enorme crecimiento económico, dieron como resultado una creciente demanda de energía portátil barata, [4] mientras que la disponibilidad de nuevos recursos convencionales de petróleo y gas disminuyó. [5] [6] [d] Inicialmente, la industria buscó mejorar la recuperación del petróleo y gas atrapados, utilizando técnicas como la fracturación hidráulica restringida o de bajo volumen para estimular aún más el yacimiento, [e] reduciendo así el volumen de petróleo y gas restante. en el suelo hasta un mínimo económico. [7] [f] Con el cambio de milenio , se necesitaba un nuevo tipo de recurso energético , particularmente por parte de los EE.UU., quienes estaban impulsados a lograr la independencia energética . Estados Unidos recurrió a reservorios no convencionales para lograr sus objetivos [8] , que se conocían desde hacía décadas pero que anteriormente eran demasiado costosos para ser económicamente atractivos. Hoy en día, los yacimientos no convencionales incluyen gas de cuenca , gas de esquisto , metano de yacimientos de carbón (CBM), hidratos de gas , arenas bituminosas , petróleo ligero y esquisto bituminoso , principalmente de América del Norte. [9] [10]
La distinción entre recursos convencionales y no convencionales refleja diferencias en las cualidades del yacimiento y/o las propiedades físicas del petróleo y el gas ( es decir, permeabilidad y/o viscosidad ). [11] [12] [13] Estas características impactan significativamente la previsibilidad (riesgo de encontrar, evaluar y desarrollar) y, a su vez, los métodos de extracción de esos yacimientos, como el fracking .
Las acumulaciones de petróleo y gas convencionales se concentran mediante vías acuíferas impulsadas por flotabilidad en trampas geológicas discretas , que son detectables desde la superficie. Estas trampas constituyen campos relativamente pequeños pero con una alta densidad de recursos . La mayoría de los yacimientos de petróleo o gas convencionales inicialmente fluyen naturalmente por flotabilidad únicamente hacia el pozo, con sus límites definidos por la mecánica de fluidos medibles desde el pozo ( por ejemplo, presión del fluido, OWC/GWC , etc. ). En general, el riesgo técnico y comercial asociado con los yacimientos convencionales discretos se puede reducir utilizando técnicas remotas relativamente económicas, como la sismología de reflexión , y se puede extraer con relativamente pocos pozos de evaluación y desarrollo. [2]
Los yacimientos no convencionales, por el contrario, están dispersos regionalmente en grandes áreas sin una geometría de trampa indicativa que pueda usarse con fines predictivos. El petróleo y el gas en yacimientos no convencionales son generalmente recursos de baja densidad, frecuentemente atrapados en la roca por fuertes fuerzas capilares incapaces de fluir naturalmente a través de la flotabilidad. [14] Por lo tanto, los límites de un campo no convencional generalmente se definen mediante pruebas de pozos relativamente costosas para su entrega. La extracción de yacimientos no convencionales requiere cambiar las propiedades físicas del yacimiento, o las características de flujo del fluido, [g] utilizando técnicas como el fracking o la inyección de vapor . El riesgo técnico y comercial asociado con los yacimientos no convencionales es generalmente mayor que el de los yacimientos convencionales debido a la falta de previsibilidad de la extensión de la trampa y de la calidad del yacimiento, lo que requiere una extensa colocación de pozos y pruebas para determinar las reservas económicas /límite del pozo definido por la entrega del pozo. . [1] [h]
Como ocurre con todas las formas de combustibles fósiles , existen problemas establecidos con las emisiones de gases de efecto invernadero a través de la exportación (distribución) así como del consumo (combustión), que son idénticos ya sea que el petróleo o el gas se deriven de yacimientos convencionales o no convencionales. [15] Sin embargo, sus huellas de carbono son radicalmente diferentes: los yacimientos convencionales utilizan la energía natural del medio ambiente para hacer fluir petróleo y gas a la superficie sin ayuda; Los yacimientos no convencionales requieren poner energía en el suelo para su extracción, ya sea en forma de calor ( por ejemplo, arenas bituminosas y esquistos bituminosos) o como presión ( por ejemplo, gas de esquisto y CBM ). La transferencia artificial de calor y presión requiere el uso de grandes volúmenes de agua dulce , lo que genera problemas de suministro y eliminación . La distribución del recurso en grandes áreas crea problemas de uso de la tierra, con implicaciones para las comunidades locales en la infraestructura, el tráfico de mercancías y las economías locales. El impacto sobre el medio ambiente es una consecuencia inevitable de toda actividad humana, pero la diferencia entre el impacto de los embalses convencionales en comparación con los no convencionales es significativa, mensurable y predecible. [16] [17]
