Uma amostra de xisto pronta para fraturar com CO2. Crédito:Xuehang Song
Cientistas da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Petróleo da China (Pequim) demonstraram que o CO 2 pode ser um fluido de fraturamento hidráulico melhor do que a água. Sua pesquisa, publicado em 30 de maio na revista Joule , poderia ajudar a pavimentar o caminho para uma forma mais ecológica de fraturamento hidráulico que funcionaria como um mecanismo de armazenamento de CO atmosférico capturado 2 .
Fracking é uma técnica usada para extrair recursos de reservatórios não convencionais em que o fluido (geralmente água misturada com areia, agentes espumantes, biocidas, e outros produtos químicos) é injetado na rocha, fraturando-o para liberar os recursos internos. Dos cerca de 7-15 milhões de litros de fluido injetados, 30% -50% permanece na formação rochosa após o término da extração. Seu alto consumo de água, riscos ambientais, e problemas de produção freqüentes levaram a preocupações sobre fracking entre especialistas da indústria e defensores do meio ambiente.
"O fraturamento não aquoso pode ser uma solução potencial para contornar esses problemas, "diz Nannan Sun, pesquisador do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai na Academia Chinesa de Ciências. "Escolhemos CO 2 fraturamento de uma gama de opções porque o processo inclui vários benefícios. Contudo, ainda não tínhamos uma compreensão fundamental da tecnologia, o que é muito importante para seu futuro desenvolvimento e implantação. "
Benefícios do CO 2 o fraturamento inclui a eliminação da necessidade de um abastecimento de água abundante (o que tornaria o fraturamento viável em locais áridos), reduzindo o risco de danos aos reservatórios (como costuma acontecer quando as soluções aquosas criam bloqueios na formação rochosa), e fornecer um repositório subterrâneo para CO capturado 2 .
Contudo, CO 2 não é provável que se torne comumente usado como um fluido de fraturamento hidráulico, a menos que seja mais eficaz do que a água na produção de recursos. Para investigar as diferenças entre CO 2 e água como fluidos de fraturamento em um nível microscópico, Sun e sua equipe coletaram afloramentos de xisto de Chongqing, China e os fraturou com ambos os fluidos. Eles descobriram que o CO 2 superou a água, criando redes complexas de fraturas com volumes estimulados significativamente maiores.
"Demonstramos que o CO 2 tem maior mobilidade do que a água, e, Portanto, a pressão de injeção pode ser melhor distribuída na porosidade natural da formação, "diz Sun." Isso muda o mecanismo pelo qual as fraturas são criadas, gerando redes de fratura mais complexas que resultam em uma produção de gás de xisto mais eficiente. "
Embora os pesquisadores acreditem que essa tecnologia de fraturamento hidráulico será escalonável, seu desenvolvimento em grande escala é atualmente limitado por CO 2 disponibilidade. O custo do CO 2 capturado de fontes de emissão ainda é proibitivamente caro para produzir CO 2 um substituto de fluido de fraturamento hidráulico em todo o setor.
A equipe também observa que, uma vez que o CO 2 foi injetado na fratura, ele adquire uma baixa viscosidade que o inibe de transportar areia de forma eficaz para as fraturas. Uma vez que a areia se destina a manter abertas as fraturas enquanto o gás de xisto é coletado, é fundamental que os cientistas aprendam a melhorar a viscosidade do fluido - mas a equipe ainda não tem certeza de como fazer isso, mantendo os custos baixos e minimizando a pegada ambiental.
Como próximos passos, os pesquisadores planejam estudar os limites de CO 2 tecnologia de fraturamento para entender melhor como ela pode ser usada. “São necessárias mais investigações para identificar os efeitos do tipo de reservatório, propriedades e condições geomecânicas, CO 2 sensibilidade da formação, e assim por diante, "diz Sun." Além disso, a cooperação com as indústrias será realizada para impulsionar a implantação prática da tecnologia. "
