¿Qué es el apuntalante?
El apuntalante, en su uso como parte del proceso de fracturación hidráulica, o «fracing», es aclamado como una de las innovaciones petroleras más impactantes del siglo XXI, a pesar de que se ha utilizado desde que se desarrolló la noción de fracing moderno hace casi 70 años. Esto se debe a que los avances tecnológicos específicos realizados en los últimos 30 años han revolucionado realmente el sector. Al combinar mejores técnicas de perforación con diseños de fracturación ultra sofisticados, las soluciones actuales de apuntalamiento ayudan a mejorar la capacidad de producción de los pozos, entregando más petróleo y gas natural, día tras día.
Para entender qué es el apuntalamiento, y su papel en el negocio de la producción de petróleo, hay que entender el proceso básico de fracturación:
¿Cómo se lleva a cabo el fraccionamiento?
Los orígenes del fracking se remontan a casi 200 años atrás, cuando los productores descubrieron que las explosiones en el subsuelo podían facilitar la salida del petróleo a la superficie. Varios grupos probaron formas de esta teoría a principios y mediados del siglo XX, culminando con la prueba de Standard Oil en el campo de gas de Hugoton en 1947. En esta prueba, la compañía inyectó 1.000 libras de gasolina gelificada y arena en la piedra caliza subterránea. Dos años más tarde, Halliburton realizó una prueba similar y se demostró la eficacia del fracking.
Si bien el fracing tuvo éxito en la extracción de líquidos petrolíferos como el gas natural y el petróleo, el fracing tal y como lo conocemos hoy no se desarrolló hasta la década de 1990, cuando George P. Mitchell combinó la tecnología de fracturación existente con la perforación horizontal para acceder a depósitos de pizarra ricos en petróleo a miles de metros bajo tierra.
Hoy en día, la perforación horizontal se lleva a cabo perforando verticalmente hasta alcanzar una capa de pizarra. En este punto, la broca gira lateralmente y extiende el pozo hacia fuera, lo que posiciona un largo segmento lateral de tubería hacia la pizarra rica en hidrocarburos. La pizarra es, por naturaleza, impermeable, lo que significa que no presenta fisuras naturales por las que pueda fluir el petróleo o el gas natural. Para que se produzca la producción, el pozo debe ser «completado», que es una fase separada del proceso de perforación en la que se realizan perforaciones a lo largo de todo el enlace del pozo lateral. Durante la fase de terminación (fracturación), se introduce en el pozo una mezcla de agua, productos químicos y apuntalante a una presión muy alta, lo que fractura la pizarra y permite que los líquidos del petróleo salgan por las perforaciones y lleguen al nivel del suelo.
¿Cuánto apuntalante se necesita para la fracturación? Varía según el pozo, dependiendo de la longitud total del pozo y de las características físicas de la roca. Un pozo típico de Wolfcamp perforado en la cuenca del Pérmico tiene un lateral de 8.500 pies y requiere 13 millones de libras de arena de fracturación.
¿Cómo se utiliza el apuntalante en la fracturación?
Cuando la mezcla líquida de apuntalante, productos químicos y agua se propulsa en un pozo, el impacto repentino abre fracturas en la roca. Si no se utiliza nada para mantener abiertas estas fracturas, se cerrarán y el número de hidrocarburos que pueden escapar será mucho menor.
Los diseños de perforación actuales utilizan arena de sílice cristalina de origen natural o un material de sostén de ingeniería que incluye la cerámica. Debido a su uso en entornos de muy alta presión (a menudo a 3.000 metros por debajo de la superficie), los apuntalantes son muy resistentes al aplastamiento para mantener las fracturas abiertas durante el mayor tiempo posible, lo que ayuda a aumentar la productividad del pozo.
Los productores actuales siguen perfeccionando sus diseños de terminación. Al tratar de encontrar un equilibrio óptimo entre la longitud de los tramos laterales y la intensidad de los agentes de sostén, podrían producirse aún más avances en la producción nacional de petróleo y gas natural.