Energia y Cambio Climatico

Energia y Cambio Climatico from Nelson Hernandez

Los 20 Primeros Países en Reservas de Hidrocarburos

   Los 20 Primeros Países en Reservas de Hidrocarburos by energia21

Nuevas Tendencias en el Sector Hidrocarburos

Stephanie Osuna

Una nueva alternativa al gas convencional se presenta en el sector de hidrocarburos, pudiendo generar grandes beneficios a aquellos países que por tradición han sido importadores de gas y petróleo. 

El panorama de los combustibles fósiles, tales como el petróleo, el carbón y el gas natural, ha ido presentando cambios en los últimos tiempos, ya que poco a poco han surgido nuevas alternativas que pudiesen, de cierta manera, sustituirlos.

Venezuela, como bien se sabe, se ha caracterizado por ser un país rico en petróleo y uno de los principales exportadores de crudo. Por otro lado, hay países que son tradicionalmente importadores de hidrocarburos pero que, gracias al reciente auge que ha tenido el gas de esquisto o shale gas, se han vuelto más independientes en este sector. 

El gas de esquisto, es una nueva opción que se diferencia del gas convencional por su ubicación, profundidad y técnicas extractivas, el cual se ha ido descubriendo en algunos países que no poseen reservas de crudo o gas tradicional y que podrían generar un cambio en su economía, pues esto podría reducir la dependencia energética que han tenido de otros países.

Según algunos expertos en el tema, las reservas probadas de gas convencional alcanzan unos 187 billones de metros cúbicos y se encuentran en Rusia, Irán, Qatar, Arabia Saudita y Turkmenistán. Por su parte, se pudo dar a conocer que el shail gas recuperable se encontró en 32 países, lo cual duplica la disponibilidad de gas para el consumo. Entre algunos de los países que son mayores productores de este hidrocarburo se encuentran China, Estados Unidos, Argentina, México, Sudáfrica Australia, entre otros.

Esta fuente de combustible de energía se encuentra en el interior de una roca sedimentaria porosa denominada esquisto. El procedimiento más conocido para extraerlo es el fracking o fractura hidráulica y se aplica perforando la tierra y abriendo grietas en las formaciones rocosas que lo almacenan, seguidamente se inyecta agua con arena a una elevada presión en conjunto con otra serie de químicos y luego de la extracción del gas, la presión acumulada se libera y se devuelve el líquido a la superficie. 

Otra técnica para extraer el shale gas es la perforación horizontal que permite realizar pozos de mil a 3 mil metros de sección horizontal, a lo largo de la cual se crean diversas fracturas. Este método permite una optimización de los costos a la vez que se minimiza la huella en la superficie y de igual manera proporciona un contacto más amplio del pozo con la capa donde se encuentra el gas. 

Es importante destacar que independientemente de las técnicas utilizadas para la extracción del gas de esquisto, se deben tomar en cuenta todas las precauciones y cautelas ambientales necesarias para reducir el gasto de recursos así como los efectos dañinos que se puedan producir como movimientos sísmicos, contaminación de las aguas o perjuicios al paisaje.

De este modo, para que esta industria sea sostenible en cuanto a ecología se trata, es necesario aislar los pozos del subsuelo y los acuíferos por medio de una barrera protectora de acero y cemento, así se almacena el agua de retorno hasta su tratamiento y reutilización. Asimismo, la selección de los terrenos a explorar debe excluir áreas protegidas, parques naturales, cultivos permanentes, poblaciones y cualquier espacio que requiera modificaciones considerables de los accesos. 

En el caso de Europa, las legislaciones de protección ambiental son una de las más confiables del mundo, pues incluyen estudios de impacto ambiental. 

El desarrollo de shale gas en Norteamérica, está entusiasmando a otros países a evaluar sus recursos de gas no convencional, ya que esta innovación ha permitido que Estados Unidos considere la posibilidad de iniciar su autosuficiencia energética, pues ha pasado de representar del 1% de la producción doméstica en el año 2000, al 20% en el año 2010. Canadá, igualmente ha presentado una gran evolución en este sector, es por esto que ambos países ya se han propuesto numerosos proyectos de exportación de gas. 

En el caso de Europa, los principales yacimientos están ubicados en Polonia y Francia, y en Cantabria y País Vasco se están realizando algunas exploraciones. Igualmente, en Sudamérica, Argentina, Brasil y Chile poseen grandes depósitos de gas de esquisto y Uruguay y Paraguay también podrían pasar de ser importadores a productores de este recurso. 

En términos generales, el gas de esquisto podría ofrecer una importante independencia a los países que actualmente son importadores de hidrocarburos. Es un recurso que traerá beneficios económicos, pero que, como se mencionó anteriormente, por los posibles riesgos ambientales que traen consigo, es de suma importancia que las compañías del sector tomen en cuenta todas las medidas que preserven el medio ambiente.

Consumo de agua en la explotación del gas de lutitas (shale gas)

 Nelson Hernandez

La explotación de los hidrocarburos provenientes de formaciones de lutitas ha tenido que vencer los cuestionamientos en cuanto al uso del agua en el fracturamiento hidráulico, y la contaminación de los acuíferos por hidrocarburos. A los momentos, ambas problemáticas han sido superadas.

La contaminación de acuíferos se elimino mediante la instalación de tubería (casing) para aislar el acuífero atravesado por la perforación. Estos acuíferos que surten de agua a particulares y poblaciones (municipios), se encuentran generalmente a profundidades no mayores a 150 metros. Mientras que los yacimientos de lutitas están a profundidades no menores de 500 metros.

Por otra parte, el agua y la energía son interdependientes. El agua es esencial en el desarrollo de los recursos energéticos. A la inversa los recursos energéticos son necesarios para la producción, procesamiento, distribución y uso de los recursos hídricos.

El agua utilizada en la perforación de un pozo profundo para extraer gas de lutitas está entre 65000 y 600000 litros. Esta agua no es reutilizada.

El agua utilizada en la fracturación hidráulica, donde una mezcla de agua y arena se inyecta  en las profundidades del yacimiento a alta presión para crear pequeñas grietas en las lutitas y permitir que el gas fluya hacia la superficie. Un pozo horizontal promedio requiere 4.5 millones de galones de agua. Es de señalar que esta agua se utiliza una sola vez, es decir, no es recurrente en la producción de gas.

 La grafica anterior muestra el requerimiento de agua para varias fuentes de energía. Nótese que el gas de lutitas es el de menor cantidad[1], entre 0.84 y 3.7 galones por MMBTU.

Para efecto de dimensionar ciertos valores, veamos que significan 5 millones de galones de agua:

·         Es lo que consume la ciudad de Nueva York en 7 minutos

·         Lo utilizado por una planta termoeléctrica de 1000 MW con base a carbón en 2 horas de operación

·         El agua para regar por 25 días un campo de golf

·         El agua para regar 7.5 hectáreas de maíz en una temporada

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[1] Los parámetros promedios de un pozo de gas de lutitas son los siguientes: Tiempo de vida de 20 años. Producción diaria de gas 1 millón de pies cúbicos (164 BPE).  4.5 millones de galones de agua utilizada en el fracturamiento. Consumo de agua de 2.31 litros por millón de BTU.

ECONOMIA EN EL GAS DE LUTITAS (SHALE GAS)

Nelson Hernandez

Hay mucha incertidumbre en cuanto al beneficio económico de los hidrocarburos de las lutitas. En el caso de los pozos de gas de lutitas, la grafica muestra una evaluación económica que le da sentido direccional al negocio.

Los parámetros de la evaluación económica son: pago de un Royalty igual al 25 % de los ingresos brutos, los gastos operacionales son iguales al 12 % de los ingresos brutos, el pago de impuestos es el 10.74 % de monto gravable y la Tasa Interna de Retorno (TIR) es del 10 %.

Para efecto de generalizar la evaluación, el eje de las X representa el Índice de Inversión (costo de completacion del pozo + la compra del terreno para ubicar el pozo) por volumen de gas a producir en el horizonte económico, expresado en dólares por mil pies cúbicos ($/MPC) . En el eje de las Y, se refiere al precio del gas a boca de pozo, expresado en $/MMBTU, y que garantiza un 10 % de TIR.

Para efecto de la comprensión de la grafica, tomemos el siguiente ejemplo:
• Costo del terreno = 0.5 MM$
• Costo completacion del pozo = 2.5 MM$
• Costo Total = 3.0 MM$
• Horizonte Económico = 20 años
• Volumen a producir en el Horizonte Económico = 3000 MMPC

Valor en el eje X = 3.0 MM$ / 3000 MMPC = 0.001 $/PC = 1 $/MPC = 1 $/MMBTU.

Con este valor se entra en el eje X, y se corta la línea de 20 años, y leemos en el eje Y el valor de 3.8 $/MMBTU, que es el precio del gas a boca de pozo que garantiza un TIR del 10 %.

Un simple ajuste estadístico de la data, da como resultado la siguiente ecuación

PBP = 0.19 * HE * (IV)^ ^0.984

Donde,

PBP = Precio del gas a Boca de Pozo ($/MMBTU)

HE = Horizonte Económico (años)
IV = Inversión por Volumen a producir ($/MPC).

La grafica muestra la evolución del precio del gas a boca de pozo en los Estados Unidos. Desde agosto del 2011, el precio está por debajo de los 4.0 $/MMBTU, con un promedio de 2.46 $/MMBTU.

Si observamos la grafica de evaluación económica, vemos que el valor de la relación Inversión/Producción (IV), hoy, no debe ser mayor a uno (1), de tal manera de que el precio, así determinado, no sea mayor a los precios reales de mercado. Sin embargo, los productores de gas de lutitas en Estados Unidos apuestan a precios más alto en el mediano plazo, y realizan inversiones que se recuperan con un precio de gas a boca de pozo entre 5.0 y 5.5 $/MMBTU. Por otra parte, y por razones de seguridad energética, el gobierno de los Estados Unidos analiza pasar a los productores de gas de lutitas, parte del ahorro por consumir gas autóctono en lugar de petróleo importado.

Supongamos que el precio del petróleo sea de 100 $ el barril ($/B), y utilizamos un precio del gas a boca de pozo de 5 $/MMBTU, que es equivalente a un petróleo de 30 $/B. Esto da un diferencial de 70 $/B. El consumo de petróleo crudo en los Estados Unidos es del orden de 15 millones de barriles diarios.

Si se sustituye un millón de barriles diarios por 6000 millones de pies cúbicos equivalentes de gas natural, generarían aproximadamente 26.5 millardos de dólares al año de ahorro. Este enfoque integral de la energía en USA, es lo que permitiría un “subsidio” a sus productores de gas de lutitas, y es una buena razón para mantener precios altos del petróleo.

Petróleo de esquistos (Oil Shale), petróleo no convencional

Petróleo de esquistos (Oil Shale), petróleo no convencional

Nelson Hernandez

Luce interesante que por un lado Arabia Saudita anuncia que ve “cuesta arriba” cumplir, con petróleo de buena calidad (ver AQUÍ), el aumento de la producción anunciada para equilibrar el precio del petróleo, y que por el otro lado, el G8 decide liberar 60 millones de barriles de petróleo de sus reservas estratégicas. Adicionalmente, Estados Unidos anuncia intensificar la explotación de sus reservas de petróleo de esquistos (oil shale) o petróleo no convencional en los próximos 10 años. Es de señalar que ya Estados Unidos ha iniciado una cruzada similar con el gas de esquistos (Ver AQUI1, AQUI2).

A nivel mundial, para el año 2007, existían reservas de petróleo de esquistos por el orden de 2826 millardos de barriles, de los cuales el 74 % se encuentran ubicados en los Estados Unidos. Otro aspecto a resaltar es que dichas reservas son 2 veces mayores que las reservas de petróleo convencional reportadas para el 2010, que totalizaron 1383 millardos de barriles. Otro aspecto a señalar es que en este volumen de “oil shale” no están contabilizadas las reservas de las Arenas de Athabasca (Canadá) y las de la Faja Petrolífera del Orinoco (Venezuela). (Ver AQUÍ).

Por lo que arrojan las cifras, el mundo tiene cuantiosos recursos en materia de hidrocarburos al agregarle a estos los concernientes a los no convencionales. Sin embargo, la disponibilidad de ambos (convencionales y no convencionales) dependerá del precio que tengan en el mercado, y debe ser alto para garantizar su viabilidad económica. Por otra parte, la utilización de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), además del precio, esta supeditada a la restricción por aspectos ambientales. (Cambio Climático, efecto invernadero)

Las economías actuales indican que con precio del petróleo de 60 dólares el barril, el petróleo de esquistos tiene una rentabilidad del 18 %., después de impuestos. Esta factibilidad tiene su fortaleza en los adelantos tecnológicos, los cuales han aumentado la recuperación de petróleo por tonelada de esquistos. Mediante la utilización del método “Ensayo de Fischer” se pueden obtener al menos 40 litros (0.25 barriles) de petróleo de esquisto por tonelada métrica de esquistos (pizarra). (Ver AQUÍ). Esta técnica tiene limitantes, ya que se requiere calentar el yacimiento durante 18 a 24 meses antes de iniciar la producción comercial.

Según la EIA la fecha más temprana para iniciar la construcción de un proyecto comercial es el 2017. Por lo tanto, la planificación, permisos, y la construcción de una instalación in situ se requerirían unos 5 años, así que el año 2023, probablemente, es la primera fecha inicial para la primera producción comercial de petróleo de esquistos. Sin embargo, el éxito de la fracturación hidráulica en la producción de gas esquistos, obliga a analizar variantes de esta tecnología en los esquistos de petróleo.

Lo otro importante del petróleo de esquistos, es que países, hoy, importadores de petróleo pueden llegar a ser autosuficientes, y aun mas, otros convertirse en exportadores. Un aumento sostenido, por un tiempo prolongado, del precio del petróleo, implica la entrada del petróleo de esquistos para influir en los precios, tal como lo hizo el Mar del Norte en los años 80.

Motivados por el éxito de Estados Unidos en la producción de petróleo de esquistos, que pasara de 275 MBD en el 2010 a 510 MBD en el 2012, diferentes países ven en este tipo de petróleo no convencional una salida para satisfacer sus necesidades energéticas. Igualmente los países productores de petróleo convencional, especialmente OPEP, ven un fuerte competidor en los próximos 5 años. 

Lo que si es cierto es que los hidrocarburos provenientes de esquistos llegaron para quedarse…y modificaran el esquema energético mundial vigente.

Gas de Esquisto (Shale Gas)

Gas de Esquisto (Shale Gas)

Por: Nelson Hernandez

Cada día se incrementa el consumo de energía a nivel mundial, y muchas son las formas y vías  para proporcionar una satisfacción a tiempo y en cantidad a dicho consumo. Dentro de estas formas se encuentra el gas natural de esquisto, el cual ha tenido un vertiginoso desarrollo tecnológico para su explotación, revolucionando así la industria del gas a nivel mundial, especialmente en los Estados Unidos.

El gas de esquisto se refiere al gas natural que esta contenido (atrapado) en formaciones de esquisto, los cuales son rocas sedimentarias de grano muy fino que contienen hidrocarburos.

El desarrollo tecnológico de la ultima década ha permitido combinar la perforación horizontal con el fracturamiento hidráulico de tal manera de poder explotar las inmensas reservas de gas no convencional que existen en el mundo y las cuales se estiman hoy en día en un valor de 6000 TPC. 

Estados Unidos es el principal productor de este tipo de gas, y el de mayores reservas mundiales con 2552 TPC. Actualmente Estados Unidos consume cerca de 23 TPC anuales de gas, y el 45 % provino de gas de esquistos. Esta situación promete su libertad energética y el diseño de una política del uso intensivo de este hidrocarburo para independizarse del petróleo.

La explotación del gas de esquistos tiene un impacto significativo en la parte ambiental por el uso intensivo del agua utilizada para el fracturamiento de la formación, la cual compite con los volúmenes utilizados principalmente en la agro industria. Así mismo, la disposición de las aguas residuales que tienen productos químicos es una tarea de una gestión ambiental óptima.

Con la experiencia adquirida por empresas americanas, otros países se aventuran a buscar el gas de esquistos en su territorio. Esta cruzada internacional cambiara la matriz energética mundial, al darle al gas mayor participación, desplazando así al petróleo y el carbón.

El video a continuación muestra la tecnología utilizada para extraer gas de los esquistos.