Óleo e gás

O que é gás de xisto?



Republicado em dezembro de 2010 "Energy in Brief" pela Energy Information Administration

Mapa das execuções de gás de xisto nos 48 estados mais baixos

Mapa dos principais jogos de gás de xisto nos 48 estados mais baixos, incluindo as bacias sedimentares que os contêm. Clique para ampliá-la.

O que é gás de xisto e por que é importante?

O gás de xisto refere-se ao gás natural preso nas formações de xisto. Os folhelhos são rochas sedimentares de granulação fina que podem ser fontes ricas de petróleo e gás natural.

Perfuração horizontal e fraturamento hidráulico

Na última década, a combinação de perfuração horizontal e fraturamento hidráulico permitiu o acesso a grandes volumes de gás de xisto que antes eram econômicos para produzir. A produção de gás natural a partir de formações de xisto rejuvenesceu a indústria de gás natural nos Estados Unidos.

Apresentação de gás de xisto nos Estados Unidos

Este vídeo fornece uma visão geral do gás de xisto, começando com o primeiro poço de gás próximo a Fredonia, Nova York, em 1821, até janeiro de 2010, e as principais peças de gás de xisto. O palestrante é John Curtis, professor de geoquímica e diretor da Agência de Gás Potencial da Escola de Minas do Colorado.

Os EUA têm recursos abundantes de gás de xisto

Do gás natural consumido nos Estados Unidos em 2009, 87% foi produzido no mercado interno; assim, o fornecimento de gás natural não depende tanto dos produtores estrangeiros quanto o fornecimento de petróleo bruto, e o sistema de entrega está menos sujeito a interrupção. A disponibilidade de grandes quantidades de gás de xisto permitirá ainda que os Estados Unidos consumam um suprimento predominantemente doméstico de gás.

De acordo com o EIA Annual Energy Outlook 2011, os Estados Unidos possuem 2.552 trilhões de pés cúbicos (Tcf) de potenciais recursos de gás natural. O gás natural proveniente de recursos de xisto, considerado não econômico há alguns anos atrás, é responsável por 827 Tcf dessa estimativa de recursos, mais que o dobro da estimativa publicada no ano passado.

Apresentação de gás de xisto nos Estados Unidos

Este vídeo fornece uma visão geral do gás de xisto, começando com o primeiro poço de gás próximo a Fredonia, Nova York, em 1821, até janeiro de 2010, e as principais peças de gás de xisto. O palestrante é John Curtis, professor de geoquímica e diretor da Agência de Gás Potencial da Escola de Minas do Colorado.

O suficiente para 110 anos de uso

Na taxa de consumo dos EUA em 2009 (cerca de 22,8 Tcf por ano), 2.552 Tcf de gás natural são suficientes para fornecer aproximadamente 110 anos de uso. As estimativas de recursos e produção de gás de xisto aumentaram significativamente entre os relatórios do Outlook de 2010 e 2011 e provavelmente aumentarão ainda mais no futuro.

Você sabia?
Rochas sedimentares são rochas formadas pelo acúmulo de sedimentos na superfície da Terra e dentro de corpos d'água. Rochas sedimentares comuns incluem arenito, calcário e xisto.
Geologia esquemática dos recursos de gás natural

Diagrama mostrando a geometria dos recursos convencionais e não convencionais de gás natural. Imagem por EIA. Clique para ampliá-la.

O que é uma "peça" de xisto?

O gás de xisto é encontrado em "peças" de xisto, que são formações de xisto contendo acúmulos significativos de gás natural e que compartilham propriedades geológicas e geográficas semelhantes. Uma década de produção veio da peça de Barnett Shale, no Texas. A experiência e as informações obtidas com o desenvolvimento do Barnett Shale melhoraram a eficiência do desenvolvimento de gás de xisto em todo o país.

Outras peças importantes são Marcellus Shale e Utica Shale no leste dos Estados Unidos; e o Haynesville Shale e Fayetteville Shale na Louisiana e Arkansas. Topógrafos e geólogos identificam locais adequados para poços em áreas com potencial para produção econômica de gás, usando técnicas de observação no nível da superfície e mapas gerados por computador da subsuperfície.

Perfuração Horizontal

Duas técnicas principais de perfuração são usadas para produzir gás de xisto. A perfuração horizontal é usada para fornecer maior acesso ao gás preso profundamente na formação de produção. Primeiro, um poço vertical é perfurado para a formação rochosa alvo. Na profundidade desejada, a broca é girada para perfurar um poço que se estende horizontalmente pelo reservatório, expondo o poço a mais do xisto produzido.

Fraturamento Hidráulico

Diagrama mostrando o conceito de um poço horizontal com zona de fraturamento hidráulico.

Fraturamento Hidráulico

O fraturamento hidráulico (comumente chamado de "fraturamento" ou "hidrofracking") é uma técnica na qual água, produtos químicos e areia são bombeados para dentro do poço para liberar os hidrocarbonetos presos nas formações de xisto, abrindo rachaduras (fraturas) na rocha e permitindo gás natural fluir do xisto para o poço. Quando usado em conjunto com a perfuração horizontal, o fraturamento hidráulico permite que os produtores de gás extraiam gás de xisto a um custo razoável. Sem essas técnicas, o gás natural não flui para o poço rapidamente, e quantidades comerciais não podem ser produzidas a partir do xisto.

Reservatório de Gás Convencional

Reservatórios de gás convencionais são criados quando o gás natural migra para a superfície da Terra de uma formação de fonte rica em orgânicos para uma rocha de reservatório altamente permeável, onde é preso por uma camada sobreposta de rochas impermeáveis.

Gás de xisto versus gás convencional

Reservatórios de gás convencionais são criados quando o gás natural migra para a superfície da Terra de uma formação de fonte rica em orgânicos para uma rocha de reservatório altamente permeável, onde é preso por uma camada sobreposta de rochas impermeáveis. Em contraste, os recursos de gás de xisto se formam dentro da rocha fonte de xisto rica em orgânicos. A baixa permeabilidade do xisto inibe bastante a migração do gás para rochas reservatórios mais permeáveis. Sem a perfuração horizontal e o fraturamento hidráulico, a produção de gás de xisto não seria economicamente viável porque o gás natural não fluiria da formação em taxas suficientemente altas para justificar o custo da perfuração.

Você sabia?
O gás de xisto em 2009 representou 14% do suprimento total de gás natural dos EUA. Espera-se que a produção de gás de xisto continue a aumentar e constitua 45% do suprimento total de gás natural dos EUA em 2035, conforme projetado no EIA Annual Energy Outlook 2011.

Previsão de gás de xisto

Gráfico mostrando a previsão de gás de xisto do EIA, Annual Energy Outlook 2011. Imagem de EIA.

Gás Natural: Um Combustível Queima Limpo

O gás natural queima mais limpo que o carvão ou o petróleo. A combustão do gás natural emite níveis significativamente mais baixos dos principais poluentes, incluindo dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre, do que a combustão de carvão ou óleo. Quando usada em usinas eficientes de ciclo combinado, a combustão de gás natural pode emitir menos da metade da quantidade de CO2 como combustão de carvão, por unidade de energia liberada.

Preocupações ambientais

No entanto, existem algumas questões ambientais em potencial que também estão associadas à produção de gás de xisto. A perfuração de gás de xisto tem problemas significativos no fornecimento de água. A perfuração e fraturamento de poços requer grandes quantidades de água. Em algumas áreas do país, o uso significativo de água na produção de gás de xisto pode afetar a disponibilidade de água para outros usos e os habitats aquáticos.

A perfuração e a fratura também produzem grandes quantidades de águas residuais, que podem conter produtos químicos dissolvidos e outros contaminantes que requerem tratamento antes do descarte ou reutilização. Devido às quantidades de água utilizadas e às complexidades inerentes ao tratamento de alguns dos produtos químicos utilizados, o tratamento e descarte de águas residuais é uma questão importante e desafiadora.

Se mal gerenciado, o fluido de fraturamento hidráulico pode ser liberado por derramamentos, vazamentos ou várias outras vias de exposição. O uso de produtos químicos potencialmente perigosos no fluido de fraturamento significa que qualquer liberação desse fluido pode resultar na contaminação das áreas circundantes, incluindo fontes de água potável, e pode afetar negativamente os habitats naturais.