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J. F. Llamas
Juan.llamas@upm.es
Fracking
y
Medio Ambiente
1Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
GAS “no convencional”
Se denomina (petróleo) gas no convencional al que para su
extracción, transporte y transformación requiere tratamientos
distintos o complementarios de los que reciben los crudos
habitualmente utilizados
• Coal Bed Methane
• Shale gas
• Tight gas
• Hidratos de metano
2Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
3Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Hidratos de Metano (Clathrate)
(Natural Gas [Methane] Hydrates)
Probablemente
menos
4Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Hidratos de Metano (Clathrate)
5Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Hidratos de Metano
6Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Hidratos de Metano (Clathrate)
7Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Coal Bed Methane(CBM)
8Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
CBM en España
Inventario de metano en capa de carbón (CBM) Fuente: IGME, 2004
9Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Tight sandstone Porosidad 0.02
(los poros estan en azul)
“Tight Gas”
10Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
“Gas shale”
11Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
“Gas shale”
12Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
13Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
El empleo de la
fracturación hidráulica
incrementa los ratios de
producción a niveles
rentables
Fracking
14Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
15Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Prospección HCNC
Mapa de permisos y concesiones de hidrocarburos Fuente: Ministerio de Industria, Energía y Turismo
16Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Contestación Social
17Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
18Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Hasta ahora, la mayoría de las demandas se ha centrado en los
daños materiales por deterioro del entorno, y no en los perjuicios a la
salud. La empresa Aruba Petroleum mantuvo durante el juicio que
sus operaciones cumplen con la regulación vigente y que no se le
puede relacionar directamente con los síntomas padecidos por esta
familia. “Esto indica que sigue siendo una corporación que no quiere
asumir la responsabilidad de los daños causados”, asegura el
abogado de los Parr. Según datos citados por The Wall Street
Journal, más de 15 millones de estadounidenses viven a una
distancia inferior a un kilómetro y medio de un pozo de extracción. La
resolución de la demanda de los Parr puede abrir paso a nuevas
reclamaciones similares y convertirse además en un argumento a
favor de los que rechazan esta práctica. Sin embargo, fuentes
jurídicas citadas por la cadena CNN afirman que es poco probable
que un fallo así vuelva a repetirse, e incluso que la familia podría
perder la apelación.
Viernes 2 de mayo de 2014
19Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Aún hay pocos estudios que relacionen directamente las instalaciones que
usan esta técnica de extracción de hidrocarburos con posibles perjuicios
para la salud, explica el geoquímico e investigador del CSIC Xavier Querol.
“El problema son los componentes químicos de la mezcla de líquido que se
inyecta en el subsuelo. Muchos de ellos son tóxicos”, señala. “Las empresas
no desvelan qué sustancias emplean. Si se trata de hidrocarburos
aromáticos como el benceno, que es cancerígeno, obviamente supone un
peligro”, añade.
Precisamente, un estudio publicado en 2012 en la revista Science of the
Total Environment encontró altas emisiones de contaminantes como el
benceno. Según otro artículo publicado en diciembre pasado en la
revista Endocrinology, entre el cóctel de sustancias que se emplean hay 12
consideradas disruptores endocrinos, es decir, alteradores del equilibrio
hormonal que se relacionan con infertilidad y cáncer, entre otros problemas
de salud. Los investigadores de la Universidad de Missouri (EE UU) tomaron
muestras de agua en una zona con gran densidad de pozos y las
compararon con las de áreas menos explotadas. Descubrieron que la
actividad estrogénica, antiestrogénica, androgénica... era muy superior en la
zona con muchos pozos defracking.
20Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
5. Conclusions
Risk assessment can be used as a tool
in HIAs to identify where and when
public health is most likely to be
impacted and to inform risk prevention
strategies directed towards efficient
reduction of negative health impacts.
These preliminary results indicate that
health effects resulting from air
emissions during development of
unconventional natural gas resources
are most likely to occur in residents living
nearest to the well pads and warrant
further study. Risk prevention efforts
should be directed towards reducing air
emission exposures for persons living
and working near wells during well
completions.
Supplementary materials related to this
article can be found online at
doi:10.1016/j.scitotenv.2012.02.018.
Estos resultados preliminares indican que los efectos
sobre la salud que resultan de las emisiones a la
atmósfera durante el desarrollo de los recursos de gas
natural no convencional es más probable que ocurran
en los residentes que viven más cerca de los pozos y
así justificar un mayor estudio. Los esfuerzos de
prevención de riesgos deben ser dirigidas hacia
la reducción de la exposición de emisión de aire para las
personas que viven y trabajan cerca de los
pozos durante los trabajos de terminación de
los pozos.
21Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
<<… Fifth, there are likely many sources of VOCs, such as
traffic, but attempts to potentially identify specific sources of
specific measured concentrations were beyond the scope of
this current assessment and, as such, were not conducted
at time. As indicated in Fig. 2, the similarity in benzene air
concentrations at both Fort Worth Northwest (an urban
monitor in the Barnett Shale region) and the Dallas Hinton
(an urban monitor outside of the Barnett Shale region)
monitors suggests that the measured benzene is
likely primarily due to sources other than shale
gas operations. Nonetheless, benzene was considered
potentially relevant and was included in all assessments in
this current study. …>>
Como se indica en la figura. 2, la similitud en las
concentraciones de benceno en el aire tanto Fort
Worth Noroeste (un monitor urbano en la región de
Barnett Shale) y el Dallas Hinton (un monitor urbano
fuera de la región Barnett Shale) sugiere que el
benceno medido es probable debido
principalmente a otras fuentes aparte de
las operaciones de gas de esquisto. No
obstante, el benceno se consideró potencialmente
relevante y se incluyó en todas las evaluaciones de
este estudio. …
22Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Discussion
We report for the first time estrogenic, antiestrogenic, and antiandrogenic activity in a selected
subset of chemicals used in natural gas operations and the presence of these activities in ground
and surface water from a natural gas drilling-dense area in Garfield County, Colorado….
Very little estrogen or androgen receptor activity was measured in drilling-sparse reference
water samples, moderate levels were measured in samples collected from the Colorado River (the
drainage basin for all Colorado collection sites), and moderate to high activities were measured
in water samples from Garfield County spill sites. The Garfield County spill sites were known
to have various types of contamination including produced water (wastewater and chemical
mixture recovered after hydraulic fracturing) pipe leaks, a produced water tank spill, the
improper disposal of produced water into surface water, and a natural gas upwelling (Table
1), which may have resulted in the distinct site-specific patterns of activities observed.
En las muestras de agua de referencia de la zona con
escasa densidad de perforación se midió muy poca
actividad de estrógeno o receptor de andrógenos, se
midieron niveles moderados en las muestras recogidas
del Río Colorado (la cuenca de drenaje para todos los
sitios de recolección de Colorado), y niveles entre
moderados y altos en las muestras de agua de
los sitios de derrame del condado de Garfield. Los
sitios de derrame del Condado de Garfield se sabe
que tienen diferentes tipos de contaminación
incluidas las aguas de producción (aguas
residuales y mezcla química recuperadas después de
la fracturación hidráulica) fugas en tuberías, un
derrame del tanque de agua de producción, la
eliminación inadecuada de agua de producción en las
aguas superficiales, y una corriente ascendente de
gas natural …
23Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Kit de Detección de Camelos
¿Qué tan confiables son las fuentes de esta afirmación? ¿Hay razones para creer que
puede ser que tengan una agenda a seguir en este caso?
Las afirmaciones ¿Han sido verificadas por otras fuentes? ¿Qué datos se presentan
en apoyo de esa opinión?
¿Qué posición tiene la mayoría de la comunidad científica que trabaja en ese tema?
¿De qué manera esta afirmación encaja con lo que sabemos acerca de cómo
funciona el mundo? ¿Es ésta una afirmación razonable o se contradice las teorías
establecidas?
¿Los argumentos son equilibrados y lógicos? ¿Los defensores de una posición
particular han considerado puntos de vista alternativos o sólo determinada evidencia de
apoyo para sus creencias particulares?
¿Qué sabe usted acerca de las fuentes de financiación para una posición en
particular? ¿Están financiados por grupos con objetivos partidistas?
¿Dónde se han publicado las evidencias de las teorías que competidoras? ¿Se han
sometido a la revisión por pares, imparcial, o sólo a la de los propietarios de la
publicación?
after Carl Sagan
24Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
FRACTURACION HIDRÁULICA (FRACKING)
• Es utilizada para crear la permeabilidad adicional en una formación no
convencional con el objeto de aumentar la productividad en la misma.
• No es una técnica moderna. Se viene utilizando desde hace más de 60 años.
• No es un proceso de perforación, ya que se realiza una vez finalizada la
perforación del pozo. (aunque condiciona las operaciones de perforación)
•
PROCESO:
• Cuando no se utiliza tubería perforada es
necesario el uso de una pequeña carga
explosiva para su rotura y la creación de
fracturas iniciales (3 a 5 cm) en la formación.
• Inyección del fluido hidráulico a alta presión
para aumentar la longitud de las fracturas.
• Producción, control del pozo y tratamiento
del fluido de retorno.
25Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
El Fracking tiene más de 60 años y de hecho es también una técnica de remediación
26Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
27Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
IMPACTOS AMBIENTALES:
• Consumo de Agua
• Contaminación de las aguas subterráneas
• Fluido de Retorno
• Uso de Aditivos
• Radioactividad Inducida
• Interconexión de las fracturas con los acuiferos
• Efecto Invernadero
• Riesgo sísmico
• Uso del suelo
Fracking
28Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
CONSUMO DE AGUA
PREOCUPACION:
• Se consumen grandes cantidades de agua, reducción de los suministros hídricos de las
comunidades cercanas.
CONSIDERACIONES:
• Mismas implicaciones que el resto de actividades ya aceptadas. El agua al ser un
recurso limitado y tan imprescindible para las personas, tiene que ser utilizado de forma
responsable, minimizando consumos y posibilitando su uso para otros fines.
• 2500 m3, volumen de una piscina olímpica
• 10000 m3– 30000 m3 utilizado en un pozo durante la fracturación hidráulica.
ACCIONES CORRECTORAS:
• Aprovechamiento de los cambios estacionales en el caudal de los ríos para la obtención
del agua.
• Las técnicas de tratamiento ya permiten reutilizar el agua de retorno de fracturaciones
anteriores.
• Ya es posible utilizar las aguas salobres y aguas salinas procedentes de acuíferos
profundos.
29Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Uso vs Consumo
El uso se define como la
cantidad total de agua extraída de
la superficie o subterránea.
El consumo representa la parte
del agua captada que se evapora,
transpira, o se convierte en parte
de un producto o de una cosecha.
30Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
31Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
32Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
PREOCUPACIÓN:
• Contaminación de acuíferos por los fluidos de perforación, gas y los
contaminantes naturales de formación subterránea.
PROBLEMA:
• Incorrecta cementación o rotura de la
tubería de revestimiento.
ACCIONES:
• Correcta cementación y control de la
seguridad del pozo.
33Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
CONTAMINACIÓN POR EL FLUIDO DE RETORNO
Entre el 15% y 85% del fluido de retorno inyectado durante la fracturación alcanza
de nuevo la superficie en los primeros días, cuando el pozo es presurizado.
PREOCUPACIÓN:
• El fluido de retorno contiene, además de parte de los aditivos utilizados,
metano, agua salada con minerales disueltos del interior de la formación y que
en algunos casos pueden ser radioactivos.
MEDIDAS CORRECTORAS:
• La gestión de este fluido debe ser responsable debido al daño que puede llegar
a causar en la superficie. Y la mejor opción es: El tratamiento que permite su
reutilización para perforaciones posteriores.
• Actualmente también se inyecta en formaciones geológicas profundas
Fracking
34Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Aproximadamente
el 60% del
flowback total tiene
lugar durante los
primeros 4 días
depués de la
fracturación
35Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
USO DE ADITIVOS QUÍMICOS
PREOCUPACIÓN:
• ¿Qué aditivos se utilizan?
• ¿Qué efectos tienen en caso de contaminación?
• ¿Son necesarios?
RESPUESTAS:
• Son necesarios para
garantizar que el proceso
de fracturación se realice
de manera eficaz y
eficiente
• Información
http://fracfocus.org/
Fracking
http://democrats.energycommerce.house.gov/sites/default/files/documents/
Hydraulic-Fracturing-Chemicals-2011-4-18.pdf
36Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
USO DE ADITIVOS QUÍMICOS (UNIÓN EUROPEA)
37Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
RADIOACTIVIDAD INDUCIDA
PREOCUPACIÓN:
• Presencia del material radioactivo en el fluido de retorno del Fracking
CONSIDERACIONES:
• La tecnología no incorpora ningún material radioactivo al proceso. Se trata de
radioactividad natural (NORM = Naturally Ocurring Radioactive Material) que en
concentraciones naturales no es perjudicial.
• Pueden llegar a concentrarse sobre todo por reacciones del 226Ra y 228Ra con
sulfato de bario originándose incrustaciones y por evaporación de los fluidos.
ACCIONES:
Para evitar potenciales riesgos
se debe controlar en todo
momento los niveles de
radiación y los equipos se
deben limpiar y descontaminar
periódicamente.
(Rango de exposición para trabajadores relacionados con actividades con radioactividad es de 2.5 mR/h y para el público en
general es de 0.11 mR/h)
Fracking
38Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
(NORM) Naturally Occurring Radioactive Material
http://www.ogp.org.uk/pubs/412.pdf
39Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
INTERCONEXIÓN DE LAS FRACTURAS CON LAS AGUAS SUBTERRANEAS
PREOCUPACIÓN:
• Contaminación de acuíferos mediante las fracturas creadas tras la inyección de
fluido hidráulico
CONSIDERACIONES:
• Es muy difícil la interconexión entre las fracturas creadas (a una profundidad
entre 2000 y 6000 metros) y los acuíferos (a profundidades entre 100 y 500
metros).
• En las pizarras (esquistos) la permeabilidad vertical es mucho menos que la
horizontal.
Fracking
40Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Comparisons of fracture growth and depth of overlying water
sources (aquifers or water wells) (Fisher and Warpinski 2012)
Each of the figures illustrates fracture height for fracture treatments
performed in four major US shale formations between 2001 and 2010.
The depth of each fracture treatment is illustrated by the yellow line
and sorted by depth. The red spikes represent the extent of upward
and downward fracture growth. The dark blue bars at the top of each
figure illustrate the depth of overlying water sources.
http://eprints.gla.ac.uk/69554/1/PY-Shale-gas-2012-06-28-.pdf
41Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
42Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Subsurface Migration Modeling
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), in consultation with the EPA, will simulate the
hypothetical subsurface migration of fluids (including gases) resulting from SIX POSSIBLE
MECHANISMS using computer models
43Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
The debate surrounding the safety of shale gas development in the Appalachian Basin has generated increased
awareness of drinking water quality in rural communities. Concerns include the potential for migration of stray gas,
metal-rich formation brines, and hydraulic fracturing and/or flowback fluids to drinking water aquifers.
A critical question common to these environmental risks is the hydraulic connectivity between the shale gas
formations and the overlying shallow drinking water aquifers. We present geochemical evidence from northeastern
Pennsylvania showing that pathways, unrelated to recent drilling activities, exist in some locations between deep
underlying formations and shallow drinking water aquifers. Integration of chemical data (Br, Cl, Na, Ba, Sr, and
Li) and isotopic ratios (87Sr∕86Sr, 2H∕H, 18O∕16O, and 228Ra∕226Ra) from this and previous studies in 426 shallow
groundwater samples and 83 northern Appalachian brine samples suggest that mixing relationships between
shallow ground water and a deep formation brine causes groundwater salinization in some locations. The strong
geochemical fingerprint in the salinized (Cl > 20 mg∕L) groundwater sampled from the Alluvium, Catskill, and Lock
Haven aquifers suggests possible migration of Marcellus brine through naturally occurring pathways. The
occurrences of saline water do not correlate with the location of shale-gas wells and are consistent with
reported data before rapid shale-gas development in the region; however, the presence of these fluids
suggests conductive pathways and specific geostructural and/or hydrodynamic regimes in northeastern
Pennsylvania that are at increased risk for contamination of shallow drinking water resources, particularly
by fugitive gases, because of natural hydraulic connections to deeper formations.
La fuerte huella digital geoquímica en las aguas subterráneas salinizadas (Cl> 20 mg / L)
…. sugiere la posible migración de la salmuera de la formación Marcellus a través de
vías naturales. La presencia de aguas salinas no se correlacionan con la
ubicación de los pozos de gas de lutita y son consistentes con los datos
notificados antes de un rápido desarrollo de gas de lutita en la región; sin
embargo, la presencia de estos fluidos sugiere vías conductoras y regímenes
específicos, geoestructurales y/o hidrodinámicos, en el noreste de Pensilvania que son
un mayor riesgo de contaminación de los recursos de agua potable de poca profundidad,
en particular por los gases fugitivos, debido a las conexiones hidráulicas naturales con
formaciones más profundas.
44Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
EMISIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO
PREOCUPACIÓN:
• Los escapes de metano que puedan producirse durante la explotación del
recurso
CONSIDERACIONES:
• El gas, una vez desadsorbido puede migrar hacia la superficie.
ACCIONES:
• Mejorar la operación del pozo
Fracking
45Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
46Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
47Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
48Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
RIESGO SISMICO
PREOCUPACION:
• Relación del fracking con la actividad sísmica
CONSIDERACIONES
• Se libera mayor energía en el colapso de los huecos abiertos en antiguas minas
de carbón.
• No se generan movimientos de tierra apreciables en el mismo proceso.
• Los movimientos de tierra son apreciables cuando se fractura sobre una falla no
identificada.
Sismicidad: (Escala RICHTER <3 No perceptibles >3 Perceptibles)
MEDIDAS CORRECTORAS
• Identificación correcta del emplazamiento a fracturar. Estudios geofísicos previos
al inicio de las actividades y metodología flexibles en función de los datos
obtenidos en las compañías de control sísmico.
Fracking
49Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
50Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
http://esd.lbl.gov/research/projects/induced_seismicity/primer.html
Figure 2. Example of injection related seismicity; note the
close correlation between water injection wells and the
location of the seismicity.
Figure 3. Cross section through a stimulation well
showing six different stages of hydrofracture stimulation
and the associated seismicity (magnitude -1.0 to -2.5)
during the entire hydrofracture (less than 24 hours)
Warpinski et al 2005.
51Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
52Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
52
INDUCED SEISMICITY
BLACKPOOL (UK)
Natural seismicity (red)
and coal mining-
induced seismicity
(green) in the
UK from 1382 to 2012
(Source: British
Geological Survey)
53Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
54Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
55Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
USO DEL SUELO
PREOCUPACIÓN:
• La ocupación masiva del suelo desplazando a otras actividades tradicionales.
COMENTARIO:
• La ocupación del suelo en USA es una consecuencia de la diferente legislación
en cuanto a los recursos del subsuelo.
ACCIONES:
• Actualmente, con la perforación horizontal el espaciado entre los pozos está
entre los 1000 y los 2000 metros
Fracking
56Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
ENVIRONMENTAL REVIEWS AND CASE STUDIES: Shale Gas Development and Brook Trout: Scaling Best Management Practices to Anticipate Cumulative Effects
David R. Smitha1 c1, Craig D. Snydera1, Nathaniel P. Hitta1, John A. Younga1 and Stephen P. Faulknera1
a1 US Geological Survey, Leetown Science Center, Aquatic Ecology Branch, Kearneysville, West Virginia
•Environmental Practice / Volume 14 / Issue 04 / December 2012, pp 366-381
Shale gas extraction activities have been reported to disturb between 3.5 and 8.8 acres for each well pad and
associated infrastructure during the drilling phase [Entrekin et al., 2011; Johnson, 2010; New York State Department of
Environmental Conservation (NYS DEC), 2011; Pennsylvania Department of Conservation and Natural Resources, 2011; Slonecker et
al., 2012; Wachal et al., 2009]. On average, multiwell horizontal drilling pads disturb a greater area per pad than does
vertical drilling (7.4 acres vs. 4.8 acres, respectively) because of larger infrastructure requirements associated with
multiple wellheads, but a lower density of horizontally drilled well pads is needed in order to extract the same amount
of gas per square mile (mi2) (NYS DEC, 2011). Slightly less area is reported disturbed during the postdrilling production
phase for both multiwall horizontal drill pads and vertically drilled well pads (5.5 and 4.5 acres, respectively) (NYS
DEC, 2011). Well-pad density in New York and Pennsylvania has historically averaged 8–16 well pads/mi2(80–40
acres per well pad) When a mixture of vertical and horizontal drilling has been used, and 16 well pads/mi2is the
current recommended density (NYS DEC, 2011). The NYS DEC (2011) discusses the potential for 1 multiple (6–8) well,
horizontally drilled well pad to develop 640 acres fully (1 mi2) with only 7–8 acres of total land disturbance, and Liss
(2011) negotiated a density of 1 well pad/mi2. Based on these reported ranges, we selected three scenarios ….
1 acre ≈ 0,4 hectáreas
1 milla cuadrada ≈ 259 hectáreas
Se ha informado de que la infraestructura asociada durante la fase de perforación y las
actividades de extracción de gas de esquisto afecta entre 1,4 y 3,5 ha para cada well-pad
[Entrekin et al., 2011; Johnson, 2010; Departamento de Estado de Nueva York de la Conservación del Medio Ambiente (NYS
DEC), 2011; Departamento de Conservación y Recursos Naturales, 2011 Pennsylvania; Slonecker et al, 2012.; Wachal et al.,
2009]. En promedio, los multipozos de perforación horizontal perturban un área mayor por
emplazamiento que los de perforación vertical (3 ha vs. 1.9 ha respectivamente) debido a los
requisitos de infraestructura más grandes asociados con las cabezas de pozo múltiples, pero se
necesita una menor densidad de puntos de perforación horizontal para extraer la misma cantidad
de gas por km2 (NYS diciembre de 2011). El área afectada durante la fase de producción es ligeramente
menor, tanto para plataformas de perforación horizontal como para pozos verticales (2,2 y 1,8 ha,
respectivamente) (NYS diciembre de 2011). la densidad de los well-pads en Nueva York y Pensilvania
han promediado históricamente entre 3 y 6 vell-pads/km2 (0,32-0,16 km2 por vell-pad) Cuando se
ha utilizado una mezcla de perforación vertical y horizontal, la densidad recomendada es de 6
vell-pads/km2 (NYS diciembre de 2011). El Estado de Nueva York (diciembre 2011) analiza la
posibilidad de un well-pad (6-8 pozos) perforados horizontalmente para
desarrollar 2,6 km2 con tan solo 2-3 ha de terreno total afectado y Liss (2011)
negoció un densidad de 0,37 pozos/km2. Sobre la base de estos rangos reportados, se
seleccionaron tres escenarios ....
57Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
USO DEL SUELO (RUIDO E ILUMINACIÓN)
PREOCUPACIÓN:
• La contaminación acústica puede ser una consideración importante.
• Cada well pad requiere entre 500 y1.500 días (y noches) de actividad ruidosa.
• Se estima que la construcción de cada well pad requeriría entre 4300-6500
visitas de camiones. Esto podría tener claramente un impacto local en las
carreteras, el tráfico y los contaminantes relacionados.
Fracking
58Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Fracking
Fuente: Robert Puls Ph.D. Non Conventional Gas and Fresh Water
Conference. Madrid. March 2012
Número de incidentes y causas investigados por la
EPA sobre 200.000 pozos
Análisis 40 incidentes medio ambientales
denunciados en explotaciones de gas no
convencional en 10 diferentes estados de
USA
28 en formaciones de pizarras, 8 en tight
sands y 4 en coal bed methane
59Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Module:
Lecturer:
Course:
HSE10
Health, Safety And
Environment
HSE10.2
Environmental Impact
Assesment in E&P
Operations
Juan Llamas
Environmental Impact in
E&P Operations
1. Introduction
HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
MODULE: HSE10 COURSE: HSE10.2 Environmental Impact Assesment in E&P Operations
Lecturer: Juan Llamas
IMPACTOS HUMANOS, SOCIO-ECONÓMICOS Y CULTURALES
Impactos: Positivos o negativos
• Los patrones de uso de la tierra (como consecuencia primaria, por ejemplo, la
ocupación del suelo y la exclusión, o secundaria al proporcionar nuevas vías de
acceso, lo que lleva a situaciones no planificadas de explotación de los recursos
naturales
•Niveles de la población local, como resultado de la inmigración (fuerza de trabajo) y
la inmigración de una población foránea, debido a un mayor acceso y oportunidades
•Los sistemas socioeconómicos debido a las nuevas oportunidades de empleo, las
diferencias de ingresos, la inflación, las diferencias en el ingreso per cápita, cuando
los diferentes miembros de los grupos locales se benefician de forma desigual
de los cambios inducidos
•Sistemas socio-culturales tales como la estructura social, la organización y el
patrimonio cultural, las prácticas y las creencias, y los impactos secundarios, como
los efectos sobre los recursos naturales, los derechos de acceso, y el cambio en los
sistemas de valores influenciados por los extranjeros
HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
MODULE: HSE10 COURSE: HSE10.2 Environmental Impact Assesment in E&P Operations
Lecturer: Juan Llamas
• La disponibilidad y el acceso a bienes y servicios, como la vivienda, la
educación, la atención sanitaria, agua, combustible, electricidad, alcantarillado y
eliminación de residuos, también a los bienes de consumo introducidos en la
región
• Las estrategias de planificación, donde surgen conflictos entre el desarrollo y
la protección, el uso de los recursos naturales, el uso recreativo, el turismo y los
recursos históricos y culturales
• Estética, debido a las instalaciones antiestéticas o ruido
• Los sistemas de transporte, debido al aumento de circulación por carretera,
de las infraestructuras aéreas y marinas y los efectos asociados (por ejemplo,
el ruido, riesgo de accidentes, el aumento de las necesidades de mantenimiento
de o el cambio en los servicios existentes)
IMPACTOS HUMANOS, SOCIO-ECONÓMICOS Y CULTURALES
HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
63Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
Reservas de Petróleo
Ultimate Recoverable Reserves (URR)
64Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
CONCLUSIÓN
• Es necesario y urgente trasponer la Normativa que afecta a los parámetros
técnicos y que cubra todas las fases del desarrollo, desde la exploración hasta
le restauración del emplazamiento (Ubicación de las instalaciones, espaciado de
sondeos, entubado, cementación, notificación de aditivos químicos,
restauración, ….). De este modo se asegurarían las buenas prácticas y se
facilitaría el fijar la responsabilidad ambiental de todos los actores que
intervienen en el proceso.
• Es necesario informar con total transparencia.
CONSIDERACIONES
• Incidentes que pueden producirse en cualquier pozo de gas
• Las causas de los accidentes se asocian a los aspectos estudiados
• Muchos de los incidentes son debidos a violaciones de la legislación
• Menor número de incidentes por unidad de producción
• Es de importancia vital garantizar la integridad del pozo.
Fracking
65Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
4. Legislación aplicable al shale gas en Reino Unido (II)
1. Licencia inicial DECC
2. Acuerdo de acceso al terreno Dueños terreno
3. Permiso de planificación Autoridad Local
4. Permisos medioambientales Regulador medioambiental
5. Planes de pozo HSE
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"Fracking" y medio ambiente

  • 2. 1Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas GAS “no convencional” Se denomina (petróleo) gas no convencional al que para su extracción, transporte y transformación requiere tratamientos distintos o complementarios de los que reciben los crudos habitualmente utilizados • Coal Bed Methane • Shale gas • Tight gas • Hidratos de metano
  • 3. 2Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 4. 3Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Hidratos de Metano (Clathrate) (Natural Gas [Methane] Hydrates) Probablemente menos
  • 5. 4Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Hidratos de Metano (Clathrate)
  • 6. 5Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Hidratos de Metano
  • 7. 6Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Hidratos de Metano (Clathrate)
  • 8. 7Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Coal Bed Methane(CBM)
  • 9. 8Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas CBM en España Inventario de metano en capa de carbón (CBM) Fuente: IGME, 2004
  • 10. 9Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Tight sandstone Porosidad 0.02 (los poros estan en azul) “Tight Gas”
  • 11. 10Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas “Gas shale”
  • 12. 11Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas “Gas shale”
  • 13. 12Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 14. 13Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas El empleo de la fracturación hidráulica incrementa los ratios de producción a niveles rentables Fracking
  • 15. 14Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking
  • 16. 15Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Prospección HCNC Mapa de permisos y concesiones de hidrocarburos Fuente: Ministerio de Industria, Energía y Turismo
  • 17. 16Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Contestación Social
  • 18. 17Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking
  • 19. 18Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Hasta ahora, la mayoría de las demandas se ha centrado en los daños materiales por deterioro del entorno, y no en los perjuicios a la salud. La empresa Aruba Petroleum mantuvo durante el juicio que sus operaciones cumplen con la regulación vigente y que no se le puede relacionar directamente con los síntomas padecidos por esta familia. “Esto indica que sigue siendo una corporación que no quiere asumir la responsabilidad de los daños causados”, asegura el abogado de los Parr. Según datos citados por The Wall Street Journal, más de 15 millones de estadounidenses viven a una distancia inferior a un kilómetro y medio de un pozo de extracción. La resolución de la demanda de los Parr puede abrir paso a nuevas reclamaciones similares y convertirse además en un argumento a favor de los que rechazan esta práctica. Sin embargo, fuentes jurídicas citadas por la cadena CNN afirman que es poco probable que un fallo así vuelva a repetirse, e incluso que la familia podría perder la apelación. Viernes 2 de mayo de 2014
  • 20. 19Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Aún hay pocos estudios que relacionen directamente las instalaciones que usan esta técnica de extracción de hidrocarburos con posibles perjuicios para la salud, explica el geoquímico e investigador del CSIC Xavier Querol. “El problema son los componentes químicos de la mezcla de líquido que se inyecta en el subsuelo. Muchos de ellos son tóxicos”, señala. “Las empresas no desvelan qué sustancias emplean. Si se trata de hidrocarburos aromáticos como el benceno, que es cancerígeno, obviamente supone un peligro”, añade. Precisamente, un estudio publicado en 2012 en la revista Science of the Total Environment encontró altas emisiones de contaminantes como el benceno. Según otro artículo publicado en diciembre pasado en la revista Endocrinology, entre el cóctel de sustancias que se emplean hay 12 consideradas disruptores endocrinos, es decir, alteradores del equilibrio hormonal que se relacionan con infertilidad y cáncer, entre otros problemas de salud. Los investigadores de la Universidad de Missouri (EE UU) tomaron muestras de agua en una zona con gran densidad de pozos y las compararon con las de áreas menos explotadas. Descubrieron que la actividad estrogénica, antiestrogénica, androgénica... era muy superior en la zona con muchos pozos defracking.
  • 21. 20Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas 5. Conclusions Risk assessment can be used as a tool in HIAs to identify where and when public health is most likely to be impacted and to inform risk prevention strategies directed towards efficient reduction of negative health impacts. These preliminary results indicate that health effects resulting from air emissions during development of unconventional natural gas resources are most likely to occur in residents living nearest to the well pads and warrant further study. Risk prevention efforts should be directed towards reducing air emission exposures for persons living and working near wells during well completions. Supplementary materials related to this article can be found online at doi:10.1016/j.scitotenv.2012.02.018. Estos resultados preliminares indican que los efectos sobre la salud que resultan de las emisiones a la atmósfera durante el desarrollo de los recursos de gas natural no convencional es más probable que ocurran en los residentes que viven más cerca de los pozos y así justificar un mayor estudio. Los esfuerzos de prevención de riesgos deben ser dirigidas hacia la reducción de la exposición de emisión de aire para las personas que viven y trabajan cerca de los pozos durante los trabajos de terminación de los pozos.
  • 22. 21Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas <<… Fifth, there are likely many sources of VOCs, such as traffic, but attempts to potentially identify specific sources of specific measured concentrations were beyond the scope of this current assessment and, as such, were not conducted at time. As indicated in Fig. 2, the similarity in benzene air concentrations at both Fort Worth Northwest (an urban monitor in the Barnett Shale region) and the Dallas Hinton (an urban monitor outside of the Barnett Shale region) monitors suggests that the measured benzene is likely primarily due to sources other than shale gas operations. Nonetheless, benzene was considered potentially relevant and was included in all assessments in this current study. …>> Como se indica en la figura. 2, la similitud en las concentraciones de benceno en el aire tanto Fort Worth Noroeste (un monitor urbano en la región de Barnett Shale) y el Dallas Hinton (un monitor urbano fuera de la región Barnett Shale) sugiere que el benceno medido es probable debido principalmente a otras fuentes aparte de las operaciones de gas de esquisto. No obstante, el benceno se consideró potencialmente relevante y se incluyó en todas las evaluaciones de este estudio. …
  • 23. 22Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Discussion We report for the first time estrogenic, antiestrogenic, and antiandrogenic activity in a selected subset of chemicals used in natural gas operations and the presence of these activities in ground and surface water from a natural gas drilling-dense area in Garfield County, Colorado…. Very little estrogen or androgen receptor activity was measured in drilling-sparse reference water samples, moderate levels were measured in samples collected from the Colorado River (the drainage basin for all Colorado collection sites), and moderate to high activities were measured in water samples from Garfield County spill sites. The Garfield County spill sites were known to have various types of contamination including produced water (wastewater and chemical mixture recovered after hydraulic fracturing) pipe leaks, a produced water tank spill, the improper disposal of produced water into surface water, and a natural gas upwelling (Table 1), which may have resulted in the distinct site-specific patterns of activities observed. En las muestras de agua de referencia de la zona con escasa densidad de perforación se midió muy poca actividad de estrógeno o receptor de andrógenos, se midieron niveles moderados en las muestras recogidas del Río Colorado (la cuenca de drenaje para todos los sitios de recolección de Colorado), y niveles entre moderados y altos en las muestras de agua de los sitios de derrame del condado de Garfield. Los sitios de derrame del Condado de Garfield se sabe que tienen diferentes tipos de contaminación incluidas las aguas de producción (aguas residuales y mezcla química recuperadas después de la fracturación hidráulica) fugas en tuberías, un derrame del tanque de agua de producción, la eliminación inadecuada de agua de producción en las aguas superficiales, y una corriente ascendente de gas natural …
  • 24. 23Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Kit de Detección de Camelos ¿Qué tan confiables son las fuentes de esta afirmación? ¿Hay razones para creer que puede ser que tengan una agenda a seguir en este caso? Las afirmaciones ¿Han sido verificadas por otras fuentes? ¿Qué datos se presentan en apoyo de esa opinión? ¿Qué posición tiene la mayoría de la comunidad científica que trabaja en ese tema? ¿De qué manera esta afirmación encaja con lo que sabemos acerca de cómo funciona el mundo? ¿Es ésta una afirmación razonable o se contradice las teorías establecidas? ¿Los argumentos son equilibrados y lógicos? ¿Los defensores de una posición particular han considerado puntos de vista alternativos o sólo determinada evidencia de apoyo para sus creencias particulares? ¿Qué sabe usted acerca de las fuentes de financiación para una posición en particular? ¿Están financiados por grupos con objetivos partidistas? ¿Dónde se han publicado las evidencias de las teorías que competidoras? ¿Se han sometido a la revisión por pares, imparcial, o sólo a la de los propietarios de la publicación? after Carl Sagan
  • 25. 24Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking FRACTURACION HIDRÁULICA (FRACKING) • Es utilizada para crear la permeabilidad adicional en una formación no convencional con el objeto de aumentar la productividad en la misma. • No es una técnica moderna. Se viene utilizando desde hace más de 60 años. • No es un proceso de perforación, ya que se realiza una vez finalizada la perforación del pozo. (aunque condiciona las operaciones de perforación) • PROCESO: • Cuando no se utiliza tubería perforada es necesario el uso de una pequeña carga explosiva para su rotura y la creación de fracturas iniciales (3 a 5 cm) en la formación. • Inyección del fluido hidráulico a alta presión para aumentar la longitud de las fracturas. • Producción, control del pozo y tratamiento del fluido de retorno.
  • 26. 25Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking El Fracking tiene más de 60 años y de hecho es también una técnica de remediación
  • 27. 26Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 28. 27Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas IMPACTOS AMBIENTALES: • Consumo de Agua • Contaminación de las aguas subterráneas • Fluido de Retorno • Uso de Aditivos • Radioactividad Inducida • Interconexión de las fracturas con los acuiferos • Efecto Invernadero • Riesgo sísmico • Uso del suelo Fracking
  • 29. 28Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking CONSUMO DE AGUA PREOCUPACION: • Se consumen grandes cantidades de agua, reducción de los suministros hídricos de las comunidades cercanas. CONSIDERACIONES: • Mismas implicaciones que el resto de actividades ya aceptadas. El agua al ser un recurso limitado y tan imprescindible para las personas, tiene que ser utilizado de forma responsable, minimizando consumos y posibilitando su uso para otros fines. • 2500 m3, volumen de una piscina olímpica • 10000 m3– 30000 m3 utilizado en un pozo durante la fracturación hidráulica. ACCIONES CORRECTORAS: • Aprovechamiento de los cambios estacionales en el caudal de los ríos para la obtención del agua. • Las técnicas de tratamiento ya permiten reutilizar el agua de retorno de fracturaciones anteriores. • Ya es posible utilizar las aguas salobres y aguas salinas procedentes de acuíferos profundos.
  • 30. 29Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Uso vs Consumo El uso se define como la cantidad total de agua extraída de la superficie o subterránea. El consumo representa la parte del agua captada que se evapora, transpira, o se convierte en parte de un producto o de una cosecha.
  • 31. 30Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 32. 31Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 33. 32Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS PREOCUPACIÓN: • Contaminación de acuíferos por los fluidos de perforación, gas y los contaminantes naturales de formación subterránea. PROBLEMA: • Incorrecta cementación o rotura de la tubería de revestimiento. ACCIONES: • Correcta cementación y control de la seguridad del pozo.
  • 34. 33Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas CONTAMINACIÓN POR EL FLUIDO DE RETORNO Entre el 15% y 85% del fluido de retorno inyectado durante la fracturación alcanza de nuevo la superficie en los primeros días, cuando el pozo es presurizado. PREOCUPACIÓN: • El fluido de retorno contiene, además de parte de los aditivos utilizados, metano, agua salada con minerales disueltos del interior de la formación y que en algunos casos pueden ser radioactivos. MEDIDAS CORRECTORAS: • La gestión de este fluido debe ser responsable debido al daño que puede llegar a causar en la superficie. Y la mejor opción es: El tratamiento que permite su reutilización para perforaciones posteriores. • Actualmente también se inyecta en formaciones geológicas profundas Fracking
  • 35. 34Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Aproximadamente el 60% del flowback total tiene lugar durante los primeros 4 días depués de la fracturación
  • 36. 35Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas USO DE ADITIVOS QUÍMICOS PREOCUPACIÓN: • ¿Qué aditivos se utilizan? • ¿Qué efectos tienen en caso de contaminación? • ¿Son necesarios? RESPUESTAS: • Son necesarios para garantizar que el proceso de fracturación se realice de manera eficaz y eficiente • Información http://fracfocus.org/ Fracking http://democrats.energycommerce.house.gov/sites/default/files/documents/ Hydraulic-Fracturing-Chemicals-2011-4-18.pdf
  • 37. 36Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas USO DE ADITIVOS QUÍMICOS (UNIÓN EUROPEA)
  • 38. 37Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas RADIOACTIVIDAD INDUCIDA PREOCUPACIÓN: • Presencia del material radioactivo en el fluido de retorno del Fracking CONSIDERACIONES: • La tecnología no incorpora ningún material radioactivo al proceso. Se trata de radioactividad natural (NORM = Naturally Ocurring Radioactive Material) que en concentraciones naturales no es perjudicial. • Pueden llegar a concentrarse sobre todo por reacciones del 226Ra y 228Ra con sulfato de bario originándose incrustaciones y por evaporación de los fluidos. ACCIONES: Para evitar potenciales riesgos se debe controlar en todo momento los niveles de radiación y los equipos se deben limpiar y descontaminar periódicamente. (Rango de exposición para trabajadores relacionados con actividades con radioactividad es de 2.5 mR/h y para el público en general es de 0.11 mR/h) Fracking
  • 39. 38Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas (NORM) Naturally Occurring Radioactive Material http://www.ogp.org.uk/pubs/412.pdf
  • 40. 39Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas INTERCONEXIÓN DE LAS FRACTURAS CON LAS AGUAS SUBTERRANEAS PREOCUPACIÓN: • Contaminación de acuíferos mediante las fracturas creadas tras la inyección de fluido hidráulico CONSIDERACIONES: • Es muy difícil la interconexión entre las fracturas creadas (a una profundidad entre 2000 y 6000 metros) y los acuíferos (a profundidades entre 100 y 500 metros). • En las pizarras (esquistos) la permeabilidad vertical es mucho menos que la horizontal. Fracking
  • 41. 40Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Comparisons of fracture growth and depth of overlying water sources (aquifers or water wells) (Fisher and Warpinski 2012) Each of the figures illustrates fracture height for fracture treatments performed in four major US shale formations between 2001 and 2010. The depth of each fracture treatment is illustrated by the yellow line and sorted by depth. The red spikes represent the extent of upward and downward fracture growth. The dark blue bars at the top of each figure illustrate the depth of overlying water sources. http://eprints.gla.ac.uk/69554/1/PY-Shale-gas-2012-06-28-.pdf
  • 42. 41Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 43. 42Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Subsurface Migration Modeling Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), in consultation with the EPA, will simulate the hypothetical subsurface migration of fluids (including gases) resulting from SIX POSSIBLE MECHANISMS using computer models
  • 44. 43Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas The debate surrounding the safety of shale gas development in the Appalachian Basin has generated increased awareness of drinking water quality in rural communities. Concerns include the potential for migration of stray gas, metal-rich formation brines, and hydraulic fracturing and/or flowback fluids to drinking water aquifers. A critical question common to these environmental risks is the hydraulic connectivity between the shale gas formations and the overlying shallow drinking water aquifers. We present geochemical evidence from northeastern Pennsylvania showing that pathways, unrelated to recent drilling activities, exist in some locations between deep underlying formations and shallow drinking water aquifers. Integration of chemical data (Br, Cl, Na, Ba, Sr, and Li) and isotopic ratios (87Sr∕86Sr, 2H∕H, 18O∕16O, and 228Ra∕226Ra) from this and previous studies in 426 shallow groundwater samples and 83 northern Appalachian brine samples suggest that mixing relationships between shallow ground water and a deep formation brine causes groundwater salinization in some locations. The strong geochemical fingerprint in the salinized (Cl > 20 mg∕L) groundwater sampled from the Alluvium, Catskill, and Lock Haven aquifers suggests possible migration of Marcellus brine through naturally occurring pathways. The occurrences of saline water do not correlate with the location of shale-gas wells and are consistent with reported data before rapid shale-gas development in the region; however, the presence of these fluids suggests conductive pathways and specific geostructural and/or hydrodynamic regimes in northeastern Pennsylvania that are at increased risk for contamination of shallow drinking water resources, particularly by fugitive gases, because of natural hydraulic connections to deeper formations. La fuerte huella digital geoquímica en las aguas subterráneas salinizadas (Cl> 20 mg / L) …. sugiere la posible migración de la salmuera de la formación Marcellus a través de vías naturales. La presencia de aguas salinas no se correlacionan con la ubicación de los pozos de gas de lutita y son consistentes con los datos notificados antes de un rápido desarrollo de gas de lutita en la región; sin embargo, la presencia de estos fluidos sugiere vías conductoras y regímenes específicos, geoestructurales y/o hidrodinámicos, en el noreste de Pensilvania que son un mayor riesgo de contaminación de los recursos de agua potable de poca profundidad, en particular por los gases fugitivos, debido a las conexiones hidráulicas naturales con formaciones más profundas.
  • 45. 44Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas EMISIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO PREOCUPACIÓN: • Los escapes de metano que puedan producirse durante la explotación del recurso CONSIDERACIONES: • El gas, una vez desadsorbido puede migrar hacia la superficie. ACCIONES: • Mejorar la operación del pozo Fracking
  • 46. 45Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking
  • 47. 46Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 48. 47Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 49. 48Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas RIESGO SISMICO PREOCUPACION: • Relación del fracking con la actividad sísmica CONSIDERACIONES • Se libera mayor energía en el colapso de los huecos abiertos en antiguas minas de carbón. • No se generan movimientos de tierra apreciables en el mismo proceso. • Los movimientos de tierra son apreciables cuando se fractura sobre una falla no identificada. Sismicidad: (Escala RICHTER <3 No perceptibles >3 Perceptibles) MEDIDAS CORRECTORAS • Identificación correcta del emplazamiento a fracturar. Estudios geofísicos previos al inicio de las actividades y metodología flexibles en función de los datos obtenidos en las compañías de control sísmico. Fracking
  • 50. 49Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking
  • 51. 50Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking http://esd.lbl.gov/research/projects/induced_seismicity/primer.html Figure 2. Example of injection related seismicity; note the close correlation between water injection wells and the location of the seismicity. Figure 3. Cross section through a stimulation well showing six different stages of hydrofracture stimulation and the associated seismicity (magnitude -1.0 to -2.5) during the entire hydrofracture (less than 24 hours) Warpinski et al 2005.
  • 52. 51Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking
  • 53. 52Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas 52 INDUCED SEISMICITY BLACKPOOL (UK) Natural seismicity (red) and coal mining- induced seismicity (green) in the UK from 1382 to 2012 (Source: British Geological Survey)
  • 54. 53Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 55. 54Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 56. 55Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas USO DEL SUELO PREOCUPACIÓN: • La ocupación masiva del suelo desplazando a otras actividades tradicionales. COMENTARIO: • La ocupación del suelo en USA es una consecuencia de la diferente legislación en cuanto a los recursos del subsuelo. ACCIONES: • Actualmente, con la perforación horizontal el espaciado entre los pozos está entre los 1000 y los 2000 metros Fracking
  • 57. 56Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking ENVIRONMENTAL REVIEWS AND CASE STUDIES: Shale Gas Development and Brook Trout: Scaling Best Management Practices to Anticipate Cumulative Effects David R. Smitha1 c1, Craig D. Snydera1, Nathaniel P. Hitta1, John A. Younga1 and Stephen P. Faulknera1 a1 US Geological Survey, Leetown Science Center, Aquatic Ecology Branch, Kearneysville, West Virginia •Environmental Practice / Volume 14 / Issue 04 / December 2012, pp 366-381 Shale gas extraction activities have been reported to disturb between 3.5 and 8.8 acres for each well pad and associated infrastructure during the drilling phase [Entrekin et al., 2011; Johnson, 2010; New York State Department of Environmental Conservation (NYS DEC), 2011; Pennsylvania Department of Conservation and Natural Resources, 2011; Slonecker et al., 2012; Wachal et al., 2009]. On average, multiwell horizontal drilling pads disturb a greater area per pad than does vertical drilling (7.4 acres vs. 4.8 acres, respectively) because of larger infrastructure requirements associated with multiple wellheads, but a lower density of horizontally drilled well pads is needed in order to extract the same amount of gas per square mile (mi2) (NYS DEC, 2011). Slightly less area is reported disturbed during the postdrilling production phase for both multiwall horizontal drill pads and vertically drilled well pads (5.5 and 4.5 acres, respectively) (NYS DEC, 2011). Well-pad density in New York and Pennsylvania has historically averaged 8–16 well pads/mi2(80–40 acres per well pad) When a mixture of vertical and horizontal drilling has been used, and 16 well pads/mi2is the current recommended density (NYS DEC, 2011). The NYS DEC (2011) discusses the potential for 1 multiple (6–8) well, horizontally drilled well pad to develop 640 acres fully (1 mi2) with only 7–8 acres of total land disturbance, and Liss (2011) negotiated a density of 1 well pad/mi2. Based on these reported ranges, we selected three scenarios …. 1 acre ≈ 0,4 hectáreas 1 milla cuadrada ≈ 259 hectáreas Se ha informado de que la infraestructura asociada durante la fase de perforación y las actividades de extracción de gas de esquisto afecta entre 1,4 y 3,5 ha para cada well-pad [Entrekin et al., 2011; Johnson, 2010; Departamento de Estado de Nueva York de la Conservación del Medio Ambiente (NYS DEC), 2011; Departamento de Conservación y Recursos Naturales, 2011 Pennsylvania; Slonecker et al, 2012.; Wachal et al., 2009]. En promedio, los multipozos de perforación horizontal perturban un área mayor por emplazamiento que los de perforación vertical (3 ha vs. 1.9 ha respectivamente) debido a los requisitos de infraestructura más grandes asociados con las cabezas de pozo múltiples, pero se necesita una menor densidad de puntos de perforación horizontal para extraer la misma cantidad de gas por km2 (NYS diciembre de 2011). El área afectada durante la fase de producción es ligeramente menor, tanto para plataformas de perforación horizontal como para pozos verticales (2,2 y 1,8 ha, respectivamente) (NYS diciembre de 2011). la densidad de los well-pads en Nueva York y Pensilvania han promediado históricamente entre 3 y 6 vell-pads/km2 (0,32-0,16 km2 por vell-pad) Cuando se ha utilizado una mezcla de perforación vertical y horizontal, la densidad recomendada es de 6 vell-pads/km2 (NYS diciembre de 2011). El Estado de Nueva York (diciembre 2011) analiza la posibilidad de un well-pad (6-8 pozos) perforados horizontalmente para desarrollar 2,6 km2 con tan solo 2-3 ha de terreno total afectado y Liss (2011) negoció un densidad de 0,37 pozos/km2. Sobre la base de estos rangos reportados, se seleccionaron tres escenarios ....
  • 58. 57Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas USO DEL SUELO (RUIDO E ILUMINACIÓN) PREOCUPACIÓN: • La contaminación acústica puede ser una consideración importante. • Cada well pad requiere entre 500 y1.500 días (y noches) de actividad ruidosa. • Se estima que la construcción de cada well pad requeriría entre 4300-6500 visitas de camiones. Esto podría tener claramente un impacto local en las carreteras, el tráfico y los contaminantes relacionados. Fracking
  • 59. 58Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Fracking Fuente: Robert Puls Ph.D. Non Conventional Gas and Fresh Water Conference. Madrid. March 2012 Número de incidentes y causas investigados por la EPA sobre 200.000 pozos Análisis 40 incidentes medio ambientales denunciados en explotaciones de gas no convencional en 10 diferentes estados de USA 28 en formaciones de pizarras, 8 en tight sands y 4 en coal bed methane
  • 60. 59Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas
  • 61. Module: Lecturer: Course: HSE10 Health, Safety And Environment HSE10.2 Environmental Impact Assesment in E&P Operations Juan Llamas Environmental Impact in E&P Operations 1. Introduction HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
  • 62. MODULE: HSE10 COURSE: HSE10.2 Environmental Impact Assesment in E&P Operations Lecturer: Juan Llamas IMPACTOS HUMANOS, SOCIO-ECONÓMICOS Y CULTURALES Impactos: Positivos o negativos • Los patrones de uso de la tierra (como consecuencia primaria, por ejemplo, la ocupación del suelo y la exclusión, o secundaria al proporcionar nuevas vías de acceso, lo que lleva a situaciones no planificadas de explotación de los recursos naturales •Niveles de la población local, como resultado de la inmigración (fuerza de trabajo) y la inmigración de una población foránea, debido a un mayor acceso y oportunidades •Los sistemas socioeconómicos debido a las nuevas oportunidades de empleo, las diferencias de ingresos, la inflación, las diferencias en el ingreso per cápita, cuando los diferentes miembros de los grupos locales se benefician de forma desigual de los cambios inducidos •Sistemas socio-culturales tales como la estructura social, la organización y el patrimonio cultural, las prácticas y las creencias, y los impactos secundarios, como los efectos sobre los recursos naturales, los derechos de acceso, y el cambio en los sistemas de valores influenciados por los extranjeros HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
  • 63. MODULE: HSE10 COURSE: HSE10.2 Environmental Impact Assesment in E&P Operations Lecturer: Juan Llamas • La disponibilidad y el acceso a bienes y servicios, como la vivienda, la educación, la atención sanitaria, agua, combustible, electricidad, alcantarillado y eliminación de residuos, también a los bienes de consumo introducidos en la región • Las estrategias de planificación, donde surgen conflictos entre el desarrollo y la protección, el uso de los recursos naturales, el uso recreativo, el turismo y los recursos históricos y culturales • Estética, debido a las instalaciones antiestéticas o ruido • Los sistemas de transporte, debido al aumento de circulación por carretera, de las infraestructuras aéreas y marinas y los efectos asociados (por ejemplo, el ruido, riesgo de accidentes, el aumento de las necesidades de mantenimiento de o el cambio en los servicios existentes) IMPACTOS HUMANOS, SOCIO-ECONÓMICOS Y CULTURALES HIDROCARBUROS CONVENCIONALES
  • 64. 63Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Reservas de Petróleo Ultimate Recoverable Reserves (URR)
  • 65. 64Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas CONCLUSIÓN • Es necesario y urgente trasponer la Normativa que afecta a los parámetros técnicos y que cubra todas las fases del desarrollo, desde la exploración hasta le restauración del emplazamiento (Ubicación de las instalaciones, espaciado de sondeos, entubado, cementación, notificación de aditivos químicos, restauración, ….). De este modo se asegurarían las buenas prácticas y se facilitaría el fijar la responsabilidad ambiental de todos los actores que intervienen en el proceso. • Es necesario informar con total transparencia. CONSIDERACIONES • Incidentes que pueden producirse en cualquier pozo de gas • Las causas de los accidentes se asocian a los aspectos estudiados • Muchos de los incidentes son debidos a violaciones de la legislación • Menor número de incidentes por unidad de producción • Es de importancia vital garantizar la integridad del pozo. Fracking
  • 66. 65Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas 4. Legislación aplicable al shale gas en Reino Unido (II) 1. Licencia inicial DECC 2. Acuerdo de acceso al terreno Dueños terreno 3. Permiso de planificación Autoridad Local 4. Permisos medioambientales Regulador medioambiental 5. Planes de pozo HSE 6. Consentimiento de perforación o producción DECC Shale gas en Reino Unido Régimen regulatorio DECC Autoridades Locales Regulador Medioambiental Health and Safety Executive • Régimen muy riguroso y exhaustivo • Se sobrepone a riesgos • Responsabilidades repartidas • Nueva ley de derecho de acceso al terreno subterráneo
  • 67. 66Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas Shale Gas Desde un punto de vista puramente económico, el coste de hacer las cosas lo mejor posible es asumible, del orden de un 6% de sobrecoste.
  • 68. 67Departamento de Energía y Combustibles Juan F. Llamas MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN