A propósito de la presión y su comportamiento

A PROPÓSITO DE LA PRESIÓN Y SU COMPORTAMIENTO 

Cuando estamos frente a una noticia periodística de trascendencia son muchos los interrogantes que se quedan en el tintero, por diversos motivos: unos por falta de relacionamiento, otros por carencia de conocimiento y eso que a veces las cuestiones son del diario vivir y sin embargo, pasan sin pena ni gloria hasta que un hecho de magnitud ocupa los titulares en radios, televisión y prensa escrita, haciéndonos reflexionar sobre el escaso saber que poseemos respecto de la cuestión que será vedette durante un par de días o a lo sumo una semana.

En este caso nos ocuparemos de la presión.

¿QUÉ SABEMOS DE LA PRESIÓN?

Que es una magnitud física utilizada para caracterizar la influencia de una fuerza perfectamente distribuída sobre una superficie por lo que su valor se da en unidades de fuerza por unidad de área, esto es  Kg/cm2.

Es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se procura medir la presión.

Tiene una fuerte influencia sobre la vida diaria pues participa de cuestiones tan comunes como: los frenos hidráulicos en los bulbos de presión de aceite los neumáticos de automóviles, bicicletas, cuadriciclos, etc. en los equipos de refrigeración en la práctica de deportes como el futbol o del rugby en las redes ciudadanas para conducción de fluidos como gas o agua en los estados de la atmósfera, en la salud con la presión arterial en la cocina doméstica con las ollas a presión  los bulbos de presión de las fundaciones de cualquier emprendimiento instalado sobre el suelo etc.

Participa de nuestra vida sin que nosotros sepamos a, ciencia cierta, de lo que se trata, de cómo opera y las consecuencias que de ella derivan, tanto para bien, como para mal.

En estos días muchos se han ocupado de la presión sin advertir que hechos muy distantes pueden vincularse íntimamente.

LA EXPLOSIÓN DE GAS DE ROSARIO Y EL FRACKING

Son dos imágenes que si no fuera por la presión no se podrían desarrollar en conjunto.

En el primero de los casos la liberación del gas a presión (2 kgm/cm2) en la red y (0,2 kgm/cm2) en el edificio, ocasionó la explosión, posterior ignición y derrumbe del edificio de nueve pisos con un luctuoso saldo de víctimas ypérdidas materiales no solo en la construcción afectada sino en un radio de varias manzanas.

En el segundo sino fuera por la inyección de agua a altísima presión (5.166 kgm/cm2), (5.000 atmósferas), (2.583 veces mayor que la presión del gas en la red y más de 25.800 veces que la presión soportada por la instalación en el edificio siniestrado), no sería posible desprender el shale oil o el shale gas de la formación sedimentaria en que se encuentra atrapado.

El agua es portadora de: arena fina para mantener las microfracturas abiertas, una mezcla de productos químicos muchos de ellos de formulación secreta que solubilizan minerales presentes en la formación, entre ellos metales pesados y lubrican los intersticios generados para facilitar la salida del gas o del oil.

En el esquema que antecede aparecen algunas cuestiones importantes de analizar como ser: que el fracking interese tan solo a la formación que aloja los hidrocarburos que la perforación horizontal no alcance la zona de la falla geológica y cuales serían las consecuencias de alcanzarla que la falla geológica de la ilustración aparenta ser anterior a las formaciones más modernas y finalmente como se comportarían los acuíferos profundos en presencia de la falla.

No caben dudas que la figura es una simplificación donde se pretende no entrar en complicaciones, pero debe reconocerse que la naturaleza no es como se muestra aquí. Ese comportamiento, solo comprobado por métodos indirectos, obliga a suponer por un lado cuales serán los resultados del fracking y por otro como responderán las distintas capas geológicas además de posibilitar la planificación teórica de la extracción de los hidrocarburos basándose exclusivamente en el beneficio económico.

El diagrama que antecede es más atendible a las consecuencias que derivarían del fracking con contaminación de acuíferos y fracturas que alcanzarían a las aguas subterráneas.

Por ello la operatoria prevée entre doce y dieciocho etapas de presurización extrema y la perforación entre pozos a una distancia variable entre 0,6 y 2 kms tal como se muestra en la imagen desarrollada a partir del campo Yecla, Murcia, España, donde se aprecia la densificación superficial de las perforaciones.

Por cada una de estas perforaciones se inyecta a presión extrema (5.000 atm.), la mezcla de agua con arena y productos químicos contaminantes.

Las perforaciones, una vez horizontalizadas se entuban con caños perforados tal como se ilustra en la imagen siguiente.

Por los huecos de la tubería el agua a presión es transferida a la formación geológica donde comienza su tarea de apertura y extracción de los hidrocarburos.

El sistema como tal es sumamente complejo en la superficie hay que disponer de un mayor espacio por la densificación de perforaciones, para movimiento de vehículos de transporte, para almacenaje y conducción de hidrocarburos, abastecimiento de energía eléctrica e infraestructuras varias en la profundidad la capa productora es sometida a una intrincada red de perforaciones horizontales desde donde parte el agua a presión que recuperará las burbujas de gas o fuel.

El método es oneroso y la vida útil de las perforaciones muy limitada es de presumir que bajo estas condiciones el costo de los combustibles, a futuro, crecerá proporcionalmente.

Desde la óptica ambiental la situación no es mejor, en una entrega anterior me dediqué a estos aspectos por lo que aquí seré breve concentrándome en aquellos que considero preocupantes en íntima relación con la presión:

En un campo de hidrocarburos no convencionales se perforan alrededor de 2.500 pozos por lo que siendo un espacio superficial pequeño, la presión soportada por la formación geológica desde una de las perforaciones se ve incrementada por la derivada de otra u otras perforaciones vecinas, esto en muchos casos ocurre como consecuencia de las mismas planificaciones y programaciones de extracción.

La presión de trabajo estimada por las empresas está en el orden de las 5.000 atm. (5.166 kgm/cm2), sin considerar presiones de confinamiento. 

En pozos de 5.000 mts de profundidad la presión inyectada puede provocar disturbios hasta en capas que se ubiquen a cota – 1.850 mts. de la boca de la perforación. Logicamente si el pozo es menos profundo 2.000 mts, 3.000 mts o 4.000 mts., la interferencia tensional se aproximará proporcionalmente a la superficie.

Calculando para la formación Vaca Muerta una profundidad de 2.900 mts, las capas geológicas se verían influenciadas por la presión hasta una cota muy próxima a la superficie demarcada en la boca del pozo.

Con lo anterior se pretende hacer entender que con el fracking y su metodología no solo se altera la capa de esquistos portadora de los hidrocarburos sino todo lo que está por encima de ella independientemente de su constitución geológica, de que sean acuíferos profundos o no, salados o dulces, etc.

Algunos objetan el valor extremo de la presión, aduciendo que no existen equipos de compresión para semejantes trabajos, sin embargo el dato es aportado por las mismas empresas dedicadas a la fractura hidráulica.

CONCLUSIÓN

Lo que vemos en la fotografía siguiente, es el resultado del escape de gas a una presión, a lo sumo de 2 Kgm/cm2  y sus catastróficas consecuencias en la ciudad de Rosario..

¿Seremos capaces de imaginar los resultados de la liberación de gas metano a 5.166 kgm/cm2 de presión en una superficie densamente poblada por pozos de fracking? Sobretodo tomando en consideración hechos desgraciados ocurridos en áreas similares: donde han sido moneda común las llamaradas en las canillas de distribución de agua en circuitos urbanos, la sismicidad como resultados de la desestabilización isostática y la contaminación de acuíferos y cauces superficiales por causa de los hidrocarburos.

LA HISTORIA NOS JUZGARÁ POR LO QUE HICIMOS O DEJAMOS DE HACER, ES DECIR, LOS VIEJOS Y REMANIDOS PECADOS DE COMISIÓN U OMISIÓN.

Dr. Carlos A. Seara

Geólogo

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