“REMEDIACIÓN DE ACUÍFEROS CONTAMINADOS … · Impactos hídricos potenciales asociados a...
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Impactos hídricos potenciales asociados a escenarios futuros de fracturamiento
hidráulico en el norte de México
Antonio Hernández-Espriú, Facultad de Ingeniería, UNAM
Colaboradores: M Young, B Scanlon, JP Nicot, B Wolaver. Saúl Arciniega, J Agustín
Breña-Naranjo, Adrián Pedrozo-Acuña, Sergio Macías-Medrano, Rodrigo Oropeza,
Fernando Leal.
Fractura Hidráulica. Actualidad en la explotación de hidrocarburos en
México. Senado de la República, 23 de Octubre de 2017.
Shale gas/oil - generalidades
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]
Shale gas/oil – evidencias científicas
Nicot, 2017, doi: 10.1111/gwat.12528
¿El fracturamiento hidráulico (FH) limitará el agua para irrigación y
consumo humano en México?
• Actualizar el consumo de agua asociado al FH en la Fm. Eagle Ford en Texas (2015-2017),
• Analizar la disponibilidad de agua actual y futura en algunos sectores de las Cuencas de
Sabinas, Burgos y Burro-Picachos.
Shale gas/oil en Texas - ¿Aproximación para México?
Eagle Ford
Barnett-
Woodford
Barnett
Sabinas Basin
Burros-Picachos
Platform
Burgos Basin
CNH Leasing Blocks
Groundwater
Management Unit
Shale gas/oil en Texas - ¿Aproximación para México?
BEG, 2014
2008: :~32 pozos
2009-2013:~8,300 pozos
2014: :~11,000 pozos
2017: ~17,000 pozos, +
2000 permisos aprobados
Consumos de agua: Eagle Ford vs contexto internacional
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Co
nsu
mo
de
agu
a/p
ozo
(10
3m
3)
Mediana ≈ 17,000 m3/pozo
(2009-2013)
Año PozosProfundidad
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
*
*
Resultados (a) consumo de agua asociado al FH 2015-2017
Nu
mb
er
of
wells
HF Water Use (m3)
HF
Wate
r U
se/w
ell
(m3)
Year
Year
0
1000
2000
3000
4000
5000
0
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40
60
80
100
120
140
160
2015-2017 2015 2016 2017
Oil a
nd
Gas
Wells
HF
Wate
r U
se (
10
6m
3)
HF Water
Use
O&G Wells
Resultados (a) consumo de agua asociado al FH 2015-2017
20000
HF Water Use(m3)
40000 60000 80000 100000
0
5
10
15
20
25
30
0
200
400
600
800
1000
Ata
scosa
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ala HF
Wate
r U
se (
10
6m
3)
O&
G W
ells
Wells
HF Water Use
HFWS = 0.029*Wells + 0.7678
r = 0.9661
HFWS = -1x10-5 (Wells)2 + 0.0392*Wells + 0.1738
r = 0.9730
0
5
10
15
20
25
30
0 200 400 600 800 1000
O&G Wells
0
Resultados (a) consumo de agua asociado al FH 2015-2017
2015 2016 2017
Oil
Wet Gas
Dry Gas
HF
Wate
r U
se/w
ell
(m3)
2015 2016 2017
Fra
cJo
bs
Du
rati
on
(d
ays)
Resultados (a) consumo de agua asociado al FH 2015-2017
m3/d
ay/w
ell
17,0
00
34,5
00
52,0
00
70,0
00
86,0
00
100,0
00
0400
600
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1000
200
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l/se
c/w
ell
0100
150
200
250
50
300
l/se
c/w
ell
8,6
00
13,0
00
17,0
00
21,0
00
4,3
00
26,0
00
m3/d
ay/w
ell
040
60
80
100
20
120
l/se
c/w
ell
3,5
00
5,0
00
7,0
00
8,6
00
1,7
00
10,0
00
m3/d
ay/w
ell
200 400 600 800 1000 12000
Nu
mb
er
of
O&
G w
ells
l/sec/well
17,000 34,500 52,000 70,000 86,000 100,000
m3/day/well
50 100 150 200 250 3000
4,300 8,600 13,000 17,000 21,000 26,000
l/sec/well
m3/day/well
20 40 60 80 100 1200
1,700 3,500 5,000 7,000 8,600 10,000
l/sec/well
m3/day/well
Extreme Outliers
Mild Outliers
Mild Outliers No
Outliers
Resultados (b) Análisis inicial en México
Matrix Mapping Proposal
Surface Water Stress Index (SWSI)
4 13 2
4
3
2
1
Extreme High Medium Low
Extr
em
e
Gro
un
dw
ate
r S
tre
ss I
nd
ex (
GW
SI)
Hig
hM
ed
ium
Lo
w
16 12 8 4
12 9 6 3
8 6 4 2
4 3 2 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
ExtremeHighMediumLow
Total Water Stress Index (TWSI)
World Resources Institute (2014)
CONAGUA(2014)
TWSI Actual
TWSI para 10 pozos/bloque
TWSI para 20 pozos/bloque
TWSI para 30 pozos/bloque
TWSI para 40 pozos/bloque
TWSI para 50 pozos/bloque
TWSI para 60 pozos/bloque
TWSI para 70 pozos/bloque
TWSI para 80 pozos/bloque
TWSI para 100 pozos/bloque
Resultados (b) Análisis inicial en México
0
5
10
15
20
25
30
35
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Pro
jecte
d H
F W
ate
r U
se (
10
6 m
3 )
Projected O&G Wells/Leasing Block
Allende-Piedras Negras Hidalgo, Palestina, Agualeguas Lampazos, Carmen
Bajo Rio Bravo Sabinas-Paras, Citricola Sur China-General Bravo
Citricola Norte Mendez Jimenez
Aldama
Resultados (b) Análisis inicial en México
Low TWSI
Medium TWSI
High TWSI
Actual 10 wells/Block 50 wells/Block 100 wells/Block
Resultados (b) Análisis inicial en México
Low TWSI
Medium TWSI
High TWSI
50 wells/Block 100 wells/Block
• 11 Blocks within high TWSI areas,
• 5 Blocks within Protected Areas (Buffer)
• 22 Blocks within high TWSI areas,
• 5 Blocks within Protected Areas (Buffer)
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),
Los resultados iniciales de nuestra investigación muestran que en el
~35-40% de los bloques de la CNH se podría afectar compromisos
hídricos futuros, a partir de escenarios hipotéticos de 50 pozos de
gas/aceite por bloque.
Recomendaciones
1. Formar un Panel de Expertos en materia de agua-energía no
convencional que se encargue de asesorar a la CONAGUA/CNH/ASEA
en esta materia,
Obligar a las empresas ganadoras de las licitaciones en las áreas no
convencionales, a reportar con detalle los consumos de agua usada en el
fracturamiento hidráulico de cada pozo, las etapas de fracturamiento,
fuente del agua usada, componentes químicos y concentraciones usadas
en el fluido de fracturamiento, etc., para llevar un control estricto que
permita tomar decisiones,
Integrar la información anterior en una BASE DE DATOS pública con
acceso libre para todos los mexicanos:
Frac Focus
IHS Energu – Enerdeq
RS Prism (RS Energy Group).