ReFINE Briefing Note
Perfuração para extração de gás de xisto: quão bem preparado
está o Reino Unido? Este sumário baseia-se no artigo científico «Oil and Gas Wells and Their
Integrity: Implications for Shale and Unconventional Resource
Exploitation» por Richard Davies, Sam Almond, Rob Ward, Robert
Jackson, Charlotte Adams, Fred Worrall, Liam Herringshaw, Jon Gluyas e
Mark Whitehead (2014). O artigo foi publicado na revista científica
Marine and Petroleum Geology e encontra-se disponível gratuitamente
em www.refine.org.uk.
Para extrair hidrocarbonetos (petróleo e gás natural)
a partir de rochas, é necessário perfurar poços na
sub-superfície. Até hoje mais de quatro milhões de
poços de petróleo e gás natural foram perfurados em
terra à escala mundial. Pelo menos 2,6 milhões de
poços foram perfurados nos Estados Unidos desde
1949. No Reino Unido, existem 2152 poços em terra,
perfurados entre 1902 e 2013.
Na América do Norte, um grande número de poços
foram perfurados nos últimos anos para extrair gás
de xisto. Se a exploração de gás de xisto ocorrer
noutras regiões do mundo, como por exemplo no
Reino Unido, muitos mais poços terão de ser
perfurados em terra. No que diz respeito a este tipo
de exploração, a integridade, isto é, a estanquidade,
do poço a longo prazo é muito importante. Se um
poço tiver uma fuga, existe a possibilidade de
poluição do meio ambiente, incluindo fontes de água
potável e habitats de vida selvagem. Para investigar
estes riscos, investigadores do Instituto de Energia de
Durham conduziram um estudo sobre a integridade
de poços de petróleo à escala mundial.
O que é um poço de gás de xisto?
Gás natural pode encontrar-se aprisionado em rochas
xistosas muito abaixo da superfície da terra. Para
encontrar e extrair esse gás, é necessário perfurar
poços estreitos (furos) para dentro do xisto (Fig. 1A).
O furo é normalmente forrado com tubos de
revestimento de aço. Existem espaços entre os tubos
de revestimento, os annuli, que permitem aos fluidos
mover-se através do poço, quer em direção à
superfície, quer em direção ao fundo do poço. Estes
espaços podem ser vedados utilizando cimento e
assim impedindo o escape dos fluidos.
Figura 1: Diagrama ilustrando a estrutura de um poço de
prospeção de gás de xisto (A) e de um poço de exploração
(B).
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Para produzir gás de xisto, a rocha tem de ser
fraturada hidraulicamente. Este processo envolve a
injeção de fluidos a alta pressão no xisto através do
revestimento perfurado do furo (Fig. 1B). Isto cria
pequenas fraturas no xisto, que permitem ao gás fluir
através delas em direção ao poço e à superfície.
O que é a integridade do poço?
Para prevenir a ocorrência de fugas de
hidrocarbonetos antes que estes atinjam a superfície,
barreiras, como por exemplo o cimento de
revestimento, são adicionadas. A falha destas
barreiras ocorre quando uma ou mais barreiras
falham, mas não há fuga de hidrocarbonetos.
Quando todas as barreiras falham, fala-se de falha de
integridade do poço. A falha de integridade do poço é
particularmente preocupante, pois permite o escape
de petróleo, gás e outros fluidos para o meio
ambiente e pode levar à poluição.
Figura 2: Poços de produção de gás de xisto na
Pensilvânia, Estados Unidos. (Imagem de Wikimedia
Commons.)
Qual o risco de falha de integridade do poço?
O risco de falha varia de acordo com o tipo de poço, a
sua idade e a geologia atravessada pelo poço. A nossa
investigação examinou as taxas de fuga de poços de
hidrocarbonetos em vários países, em terra e no
offshore, e indica que a falha de barreiras ocorre em
1,9 a 75% dos poços. No Reino Unido, a produção de
gás de xisto ainda está por ocorrer. No entanto,
grandes quantidades de dados acerca da integridade
de poços estão disponíveis nos Estados Unidos. Dos
mais de 8000 poços monitorizados na Pensilvânia,
entre 2005 e 2013, a nossa investigação mostra que
6,3% tinham evidência de falha de barreira ou falha
de integridade. Para fornecer um contexto para os
nossos dados, analisámos também a taxa de falha de
poços de petróleo e gás convencionais em terra no
Reino Unido. Dos 143 poços ativos no final do ano
2000, apenas um (0,7%) poço apresentava evidência
de falha de integridade.
O que acontece quando um poço deixa de produzir?
Quando um poço de petróleo é abandonado,
bombeia-se cimento para a tubagem de produção
para formar um tampão que sela o poço. No Reino
Unido, o topo do poço é normalmente soldado e a
terra em torno do poço reabilitada. Após o
abandonamento de um poço, este deixa de ser
monitorizado para fugas.
Dos 2152 poços de petróleo em terra no Reino
Unido, a nossa investigação mostra que cerca de 53%
foram perfurados por uma companhia que já não
existe, que foi adquirida por outra companhia ou que
se fundiu com outra companhia. Cinquenta a 100
poços são, assim chamados, órfãos, nos quais a
companhia que os perfurou saiu de negócios ou está
insolvente. Sem a monitorização de poços
abandonados, a sua integridade a longo prazo é
desconhecida. Além disso, caso ocorra uma fuga num
poço órfão, é incerto de quem seria a
responsabilidade.
Como se monitoriza a integridade de um poço?
A integridade de um poço pode ser monitorizada
medindo variações de pressão no interior de um furo.
Ultrasons e outro equipamento podem ser utilizados
para verificar que o cimento de revestimento está
intacto. Fugas também podem ser monitorizadas por
sondagens do solo em torno do poço e por
amostragem da água subterrânea.
O que podemos concluir?
A integridade dos poços de gás de xisto durante e
após produção é uma questão importante.
Recomendamos que os dados de monitorização de
poços ativos sejam colocados no domínio público.
Recomendamos também que se façam pesquisas
periódicas a poços abandonados e que os resultados
sejam tornados públicos também.
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and Geosciences
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