Impactos potenciales del Fracking en México. Antonio Hernández-Espriu

1. “Consumos de agua asociados al Fracking”
Antonio Hernández-Espriú, Facultad de Ingeniería, UNAM
Colaboradores: Saúl Arciniega, J Agustín Breña-Naranjo, Adrián
Pedrozo-Acuña, Rodrigo Oropeza, Fernando Leal, M Young, B
Scanlon, JP Nicot, B Wolaver.
Foro - Impactos potenciales del Fracking en México
(Junio/2017)

2. Shale gas/oil - generalidades
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 Lutita > roca poco permeable,
 Se fractura para mejorar el flujo de gas,
 Fluido presurizante:
 90% agua
 9.5% arena
 0.5% aditivos químicos
Fracturamiento hidráulico (FH)
[Fracking]
 41 países, 95 cuencas, 137 plays
(EIA, 2013),
 Recursos recuperables en lutitas
(EIA, 2013):
 ~7,300 billones pies cúbicos de
gas
 ~345,000 millones de barriles
de aceite

3. Shale gas/oil – ¿Problemática real o hidroesquizofrenia?

4. Shale gas/oil – evidencias científicas
Abatimientos locales en
acuíferos (Arthur, 2009)
Descensos piezométricos
regionales (Rahm, 2011)
Decrecimiento en gasto
base en ríos (Barth-
Naftilan, et al. 2015)
CH4 en ríos (Heilweil et
al. 2013)
Sismicidad asociada al
FH (Westaway, 2016)
Cambios en el uso de
suelo (Slonecker, et al.
2012)
Afectación en
biodiversidad nativa
(Kiviat, 2013)
En China, Zhang y Yang
(2015) reportan que el
consumo de agua para
FH no es mucho más
elevado que el agua
para producir
hidrocarburo
convencional
Molofsky et al. (2016) y
otros reportan que el CH4
es un compuesto natural en
acuíferos reductores y se
requieren estudios
específicos para establecer
la fuente
Zhang et al. (2014) reportan
que la sisimicidad se asocia
también a la extracción de
las llamadas energías
limpias como la geotermia.
¿Qué se requiere en México?
Estudiar el fracking con rigor
cíentífico!

5. Shale gas/oil – evidencias científicas
Nicot, 2017, doi: 10.1111/gwat.12528

6. Shale gas/oil en Texas - ¿Aproximación para México?
Ground Water Protection Council, 2012

7. Shale gas/oil en Texas - ¿Aproximación para México?
BEG, 2014
Eaglefordshale.com, 2
 2008: :~32 pozos
 2009-2013:~8,300 pozos
 2014: :~11,000 pozos
 2017: ~17,000 pozos, +
2000 permisos aprobados

8. Shale gas/oil en Texas – Consumos de agua para el
FH
~50% USA
Chen y Carter, 2016
Volumen ≈ 1000 pipas
Qpozo ≈ 8 L/s (1 mes de perf.)

9. Consumos de agua: Eagle Ford vs contexto internacional
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Consumo
de
agua/pozo
(10
3
m
3
)
Mediana ≈ 17,000 m3/pozo
(2009-2013)
Año Pozos
Profundidad
media (m)
Longitud
media (m)
Consumo/
pozo (10^3
m3/pozo)
Consumo
unitario
(m3/m)
Eagle Ford
2013 3,512 2,999 1,618 19.19 11.9
2012 2,744 3,067 1,564 17.20 11
2011 1,558 3,073 1,471 17.01 11.6
2010 426 2,979 1,308 21.36 16.3
2009 61 3,082 1,089 22.95 21.2
Total 8,301 3,035 1,515 18.26 11.8
~20 pozos exploratorios en la
cuenca de Sabinas-Burgos
*
*

10. Relación producción – consumo de agua
Play Barnett, 1900-2009 (Nicot y Scanclon,
2012)
Play Barnett, 2000-2009 (Nicot y Scanclon,
2012)
12,113
18,170
189
2,650
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
Horizontal
Aceite
Horizontal
Gas
Vertical
Aceite
Vertical
Gas
Consumo
de
agua
para
FH
(m
3
)
Consumo promedio por pozo y tipo de
producción en USA (2010-2014)
Elaboración propia: FracFocus, Nicot and
Scanlon, 2012, Scanlon, et al. 2014.

11. Consumos de agua para el FH en EUA vs otros usos
Uso de agua-2008 en “minería” en Texas (Nicot y
Scanclon, 2012)
Usos totales de agua en Texas – 2008 (Nicot
y Scanclon, 2012)
Uso de agua para el FH
en Texas ≈ 1% del
consumo estatal
Uso de agua para el FH (2011-2013) con respecto a
otros usos (Scanclon, et al. 2014a)
Uso de agua para el FH (2011-2013) vs producción
convencional (Scanclon, et al. 2014b)

12. Fuentes de agua para el FH – Caso México
 Agua subterránea,
 Agua superficial,
 Acuíferos salinos (no potables),
 Salmueras,
 Agua residual tratada,
 Flujos de retorno (flowback) ~10-15%;
agua contaminada.
1. Play Sabinas (Sabinas-
Burro-Picacho)
2. Play Burgos
3. Play Tampico (Tampico-
Misantla)
4. Play Tuxpan
5. Play Veracruz
 ~545 billones de pies
cúbicos
 ~13,100 millones de
barriles
 61% de recursos
recuperables en zonas de
estrés hídrico alto/muy
alto
 Agua subterránea -> clave

13. Análisis de explotación intensiva de shale gas y cambio climático – Eagle
Ford, Tx (flujo base)
Arciniega-Esparza, et al. Sometido al Journal of
Hydrology., 2017.

14. Análisis de explotación intensiva de shale gas y cambio climático
Arciniega-Esparza, et al. Sometido al Journal of
Hydrology., 2017.
Cuencas dentro del play
Cuencas fuera del play

15. Análisis de explotación intensiva de shale gas y cambio climático – Eagle
Ford, Tx (flujo base)
Arciniega-Esparza, et al. Sometido al Journal of
Hydrology., 2017.

16. Análisis de explotación intensiva de shale gas y cambio climático – Eagle
Ford, Tx (flujo base)
Arciniega-Esparza, et al. Sometido al Journal of
Hydrology., 2017.

17. Ideas finales
 El uso/consumo del agua para el fracturamiento hidráulico debe
tratarse con rigor científico,
 México muestra retos contrastantes en este tenor: (1) cuenca
Sabinas-Burgos (continuación de lutita Eagle Ford-Tx), (2)
cuenca de Veracruz,
 El agua subterránea condicionará en gran medida el éxito de los
recursos petroleros no convencionales y de la sustentabilidad
hídrica en los plays de shale gas ubicados en zonas áridas (e.g.
Eagle Ford-Mx),
 De ninguna manera debe utilizarse una única fuente de agua
para el FH. El consumo de agua puede gestionarse diversificando
las fuentes,
 Es necesario considerar los efectos negativos del FH asociados a
escenarios extremos de cambio climático (e.g. sequía-Tx),
 Fundamental impulsar y fortalecer en la UNAM la línea de
investigación “Nexo agua – energía”.

18. Gracias por su atención!
Antonio Hernández-Espriú
ahespriu@unam.mx
@hydrogeologymx