La tecnología innovadora del gas de esquisto de China y las barreras ambientales

Jan 20, 2024 Dejar un mensaje

En los últimos dos años de esfuerzos, hemos superado la barrera de exportación de gas de esquisto y hemos resuelto el problema de si China tiene gas de esquisto. En la zona minera de Sichuan, el gas se ha producido básicamente a partir de pozos, y algunos pozos han logrado un alto flujo de aire de producción. Al mismo tiempo, he dominado inicialmente tecnologías clave como la perforación de pozos horizontales y la fracturación segmentada.

"En los últimos dos años, hemos superado la barrera de exportación de gas de esquisto y hemos resuelto el problema de la disponibilidad de gas de esquisto en China. En la zona minera de Sichuan, básicamente hemos logrado la exportación de gas de pozo, y algunos pozos han logrado un alto flujo de producción de gas. Al mismo tiempo, hemos dominado preliminarmente tecnologías clave como la perforación de pozos horizontales y la fracturación por etapas".

En China, las fuentes de energía no convencionales como el gas de esquisto, el gas de arenisca compacta, el metano de capas de carbón y los hidratos de gas natural ya no son términos nuevos y se espera que transformen el panorama energético actual del país.

 

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La denominada energía no convencional se refiere a los recursos de petróleo y gas que no pueden extraerse en condiciones convencionales, y también puede entenderse como recursos que requieren subsidios gubernamentales o apoyo político para obtener beneficios económicos para su extracción.

En la actualidad, el gas de esquisto se ha convertido en una fuerza en ascenso dentro de la familia de los gases naturales no convencionales y se considera una de las formas de energía más prometedoras para el desarrollo. Esto ha sido confirmado por los Estados Unidos: en los últimos cinco años, la producción de gas de esquisto en los Estados Unidos ha aumentado casi 20 veces, lo que lo convierte en uno de los mayores productores de gas natural del mundo. La proporción de gas de esquisto en la producción de gas natural en los Estados Unidos ha aumentado a aproximadamente 1/4, e incluso Estados Unidos espera exportar su gas natural pronto, lo que provocará una disminución significativa de los precios mundiales del gas natural.

Frente al consumo total incontrolable de energía y a la presión cada vez mayor de la conservación energética y la reducción de emisiones, China tiene motivos para estar conmovida.

Se publicará el 12º Plan Quinquenal

Recientemente, los funcionarios y expertos que asistieron a la Conferencia Internacional de Tecnología Petrolera, Petroquímica y de Ingeniería Marina de China 2011 en Beijing afirmaron que los recursos de petróleo y gas no convencionales, como el gas de esquisto, en China son muy abundantes, pero la exploración y el desarrollo aún están en sus inicios. Considerando la tecnología de exploración actual y el complejo entorno geológico de China, la producción comercial aún puede llevar algún tiempo.

Song Xiaodan, economista jefe adjunto del Departamento de Planificación de la Corporación Nacional de Petróleo de China, presentó que el "12º Plan Quinquenal para el Desarrollo del Gas de Esquisto" dirigido por la Administración Nacional de Energía ya se ha completado y se espera que se publique pronto. El plan establece claramente que la producción de gas de esquisto de China alcanzará los 6.500 millones de metros cúbicos en 2015 y aspira a alcanzar los 80.000 millones de metros cúbicos en 2020.

Los optimistas predicen que, dado el impulso total del gobierno chino al sector del gas de esquisto, con la introducción de subsidios y políticas de apoyo fiscal e impositivo, es muy probable que la energía no convencional se destaque en la transformación de la estructura energética de China.

El director del Departamento de Petróleo y Gas de la Administración Nacional de Energía, Zhang Yuqing, afirmó en el 11º Foro de la Industria del Petróleo y el Gas de China y Estados Unidos celebrado en Chengdu el mes pasado que para el año 2015, el gas de esquisto de China alcanzará "definitivamente" la producción a escala comercial. A través del "12º Plan Quinquenal", "creo que para el "13º Plan Quinquenal", el gas de esquisto de China también se desarrollará rápidamente, al igual que los Estados Unidos, y hará contribuciones positivas al ajuste de la estructura energética de China, la conservación de energía y la reducción de emisiones".

Sin embargo, también hay muchos factores menos optimistas. A pesar del enorme potencial de los recursos de gas de esquisto en China, la superficie total de lugares turísticos favorables clasificados por el Centro de Petróleo y Gas del Ministerio de Tierras y Recursos Naturales es de aproximadamente 870.000 kilómetros cuadrados, con un recurso recuperable de 3.100 millones de metros cúbicos. Pero la mayoría de los recursos de gas de esquisto de China pertenecen a facies terrestres, en lugar de gas de esquisto marino en los Estados Unidos.

Según Song Xiaodan, China tiene una edad sedimentaria de esquisto más temprana, un mayor grado de evolución de materia orgánica, menos yacimientos con profundidades de enterramiento inferiores a 3000 metros y algunos yacimientos con profundidades de enterramiento superiores a 5000 metros. Al mismo tiempo, la continuidad del yacimiento no es tan buena como en los Estados Unidos, y las condiciones estructurales del yacimiento de gas son relativamente complejas, con condiciones de conservación desfavorables y una gran cantidad de pérdida de gas. Desde la superficie, el esquisto está ampliamente distribuido en áreas planas en los Estados Unidos, mientras que China se encuentra principalmente en áreas montañosas complejas, lo que aumenta la dificultad de la exploración y la construcción de la capacidad de producción.

Por lo tanto, aún queda por verificar si China puede utilizar la tecnología y la experiencia de desarrollo de los recursos de gas de esquisto de los Estados Unidos, y es difícil predecir cuándo China podrá lograr un desarrollo comercial y a gran escala de los recursos terrestres de gas de esquisto.

Lanzamiento de la estrategia de gas de esquisto en China

Estas estimaciones optimistas de los recursos de gas de esquisto de China son sólo una "luna de agua" en la etapa actual, y sólo los avances en tecnologías clave tienen importancia práctica.

De hecho, la estrategia de China en materia de gas de esquisto ya ha entrado en la fase operativa sustancial. Li Luguang, director general de PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company, declaró anteriormente que se esforzará por lograr un desarrollo eficiente y a gran escala del gas de esquisto en la cuenca de Sichuan para 2015, con una producción anual de gas de 1.000 millones de metros cúbicos.

"En los últimos dos años de esfuerzos, hemos superado la barrera de exportación de gas de esquisto y hemos resuelto el problema del gas de esquisto en China. En el área minera de Sichuan, básicamente hemos logrado la exportación de gas de pozo, y algunos pozos han logrado un alto flujo de producción de gas", explicó Song Xiaodan. "Al mismo tiempo, hemos dominado preliminarmente tecnologías clave como la perforación de pozos horizontales y la fracturación por etapas".

"Las primeras estimaciones indican que los recursos de gas de esquisto de China no sólo son abundantes, sino que también tienen las condiciones para su explotación a gran escala", afirmó Song Xiaodan. Las estimaciones preliminares indican que los recursos de los bloques Weiyuan y Fushun Yongchuan superan el billón de metros cúbicos.

Además, Sinopec, CNOOC y Henan Coalbed Methane Company han estado investigando proyectos de exploración de gas de esquisto, y el desarrollo de este gas también ha atraído la atención de muchas otras compañías energéticas.

En julio de este año, China llevó a cabo la primera ronda de licitación competitiva para los derechos de exploración de gas de esquisto, en la que participaron sólo seis empresas nacionales, entre ellas Sinopec, CNOOC, PetroChina y Henan Coalbed Methane. Al final, Sinopec y Henan Coalbed Methane Company ganaron la licitación.

Se informa que la segunda ronda de licitación se lanzará en el cuarto trimestre y que se ampliará el alcance de esta ronda de licitación. Varios directivos han declarado públicamente que China planea determinar el gas de esquisto como un mineral independiente y alentar a varias entidades de inversión a ingresar en el campo de la exploración y el desarrollo del gas de esquisto.

"El gas de esquisto está muy de moda ahora, también tenemos que prestar atención y, si hay una oportunidad, podemos participar", dijo una persona de una empresa energética que asistió a la reunión. "Pero ahora hay muchos buenos bloques que están bajo el control de grandes compañías de petróleo y gas".

Rompiendo barreras tecnológicas y ambientales

A pesar de las políticas favorables, los desafíos tecnológicos siguen siendo un obstáculo importante en el camino del desarrollo comercial del gas de esquisto en China.

"La perforación de pozos horizontales y la tecnología de fracturación por etapas por encima del nivel 10 son tecnologías fundamentales y actualmente nuestro dominio de estas dos tecnologías aún no está maduro", afirmó Song Xiaodan.

La tecnología de fracturación hidráulica es la clave para liberar las reservas de gas de esquisto. Cuando se inyecta líquido a alta presión en la perforación y provoca que las capas de roca se agrieten, el agente de sostén del líquido a alta presión puede mantener las grietas, lo que lo convierte en un canal de permeabilidad de alta velocidad para la perforación direccional de petróleo y gas.

La tecnología de fracturación hidráulica también es un arma de doble filo, que no solo consume una gran cantidad de recursos hídricos, sino que también puede contaminar las aguas subterráneas. Según las estadísticas del Departamento de Energía de Estados Unidos, el consumo medio de agua para la perforación de un solo pozo de gas de esquisto es de hasta 15.000 metros cúbicos. En los últimos cinco años, 14 compañías de petróleo y gas de Estados Unidos han utilizado aproximadamente 2,95 millones de metros cúbicos de aditivos de fracturación, incluidos 750 productos químicos y sustancias tóxicas como benceno y plomo. "Si el fluido de fracturación de reflujo no se trata de manera oportuna o causa fugas, el impacto en el medio ambiente ecológico no se puede subestimar", dijo Song Xiaodan.

En relación con esto, Song Xiaodan admitió que la distribución de los yacimientos de gas de esquisto en China se superpone más con las áreas con escasez de agua. El gas de esquisto solo se ha descubierto en las cuencas de Sichuan y Jianghan en la relativamente abundante cuenca del río Yangtze, mientras que los recursos hídricos son bastante escasos en áreas con abundantes reservas de gas de esquisto, como el noroeste y el norte de China.

Por lo tanto, Song Xiaodan sugiere que, por un lado, las empresas deben prevenir resueltamente la contaminación de las aguas subterráneas en la exploración y el desarrollo, reducir el consumo de agua de las operaciones de construcción a través de mejoras tecnológicas y tomar medidas para eliminar el agua reciclada de perforación que contiene contaminantes; por otro lado, el nivel nacional debe considerar plenamente los problemas ambientales especiales causados ​​por la extracción de gas de esquisto y establecer estándares de exploración y desarrollo de gas de esquisto que estén en línea con la situación real de China.