Exploatarea gazelor de şist prin

fracturare hidraulică

Profesor coordonator :

Lect.unv. Raţiu Patricia

Student:

Băguţ Mihaela-Ancuţa

Porţiuş Loredana Camelia

Economie agroalimentară şi a mediului,

Anul III.

2015

1

Cuprins

Introducere

I Gazul de sist si procesul de fracturare hidraulica

II Mediul si sanatatea populatiei

III Exploatarea gazelor de sist în lume

IV Exploatarea gazelor de şist în România

Concluzie

2

Introducere

Exploatarea gazelor de şist prin metoda fracturării hidraulice de mare volum este asociată tot mai des cu mari probleme de poluare a mediului înconjurător. Poluare a apelor cu metan şi cu substanţe provenite din fluidele de fracturare, poluare a aerului şi poluare a solului cu metale grele şi substanţe radioactive. Din această cauză se impune cunoaşterea cît mai bună a acestor realităţi nefaste, dar este necesară şi conturarea cît mai precisă a unor efecte negative potenţiale, deocamdată abia întrezărite. Din punct de vedere istoric acest tip de exploatare deja foarte controversat este ultimul într-un şir de intervenţii antropice asupra unor depozite care conţin sub formă liberă sau captivă cantităţi de hidrocarburi (petrol şi gaze) exploatabile economic. Intr-o primă etapă, care nu s-a încheiat încă, au fost şi sunt exploatate zăcăminte de hidrocarburi cantonate în roci poroase sau fisurate care s-au acumulat ca urmare a migrării lor prealabile. Intensitatea acestui tip de exploatare a crescut însă cu timpul odată cu ridicarea artificială a presiunii prin injectarea/reinjectarea apei de zăcămînt, dar s-a ajuns treptat şi la fisurări hidraulice a unor rezervoare (roci) cu permeabilitate mai scăzută (de tipul gresiilor de exemplu). S-a trecut însă mai apoi la exploatarea resurselor de hidrocarburi rămase captive în depozite care pot fi considerate roci mamă (roci sursă) de petrol şi gaze, depozite pelitice (argilite) cu conţinuturi ridicate în materii organice (provenite din organisme fosile), care pot ajunge în cazuri excepţionale la valori apropiate de 20% din masa rocii. O primă analiză cu caracter general privitoare la metoda exploatării prin fracturare hidraulică de mare volum a unor argilite bogate în materii organice ne determină însă de la început să ne concentrăm atenţia asupra marilor cantităţi de ape reziduale (ape contaminate) care rămân captive în subsolul zonelor exploatate şi care pot reprezenta o importantă sursă de poluare, deosebit de periculoasă, pe termen mediu şi lung, prin posibila migrare spre suprafaţă a acestor ape. Dacă în această analiză facem abstracţie la un moment dat de aspectele de natură economică putem ajunge să privim acest ultim tip de exploatare (fracturarea hidraulică de mare volum) ca pe o activitate susţinută de poluare a subsolului unor întinse zone ale planetei cu substanţe nocive care poate induce apoi, în timp, fenomene de poluare persistentă a unor acvifere, pînze freatice, reţele hidrografice şi soluri pe arii vaste. Din această perspectivă metoda de exploatare a hidrocarburilor neconvenţionale prin fracturare hidraulică de mare volum ne poate apărea ca o metodă agresivă în raport cu mediul geologic pe care îl afectează în diferite moduri.

Atât în România, cât şi în Europa, subiectul exploatării gazului de şist (tip de gaz neconvenţional) a luat amploare şi a devenit extrem de controversat. La nivel european nu

există o legislație specifică pentru reglementarea explorării și exploatării gazelor de ș ist, ci

doar concesionarea rezervelor de petrol și gaze convenționale. Prin urmare, explorarea și

exploatarea zăcămintelor neconvenționale este la latitudinea companiilor miniere. D eșii nu

exista o legislație in acest sens, exista totusi recomandări contradictorii venite din partea

Directoratului General pentru Mediu și cel pentru Energie cu privire la acest subiect, iar

Comisia are de ales între a oferi doar îndrumare industriei extractive, a amenda legislația de

mediu existentă și a crea un act normativ special pentru gazele neconvenționale.

3

I Gazele de şist si procesul de fracturare hidraulică

Gazul de şist (shale gas) este un gaz natural produs din şisturi. El aparţine surselor neconvenţionale de gaze naturale. Sursele neconvenţionale sunt:

Gazele care se găsesc în roca în care s-au și format prin descompunerea materiei organice (source rock) - din aceasta categorie fac parte:

o Gazul de sist - Gazul stocat în roca unde s-a format, rocă conținând materie organică  (shale gas)

o Gazul care se găsește în zăcămintele de cărbune, în mine, galerii, caverne (coal gas)

Gazele cantonate în sedimente anorganice cu permeabilitate mică (curg foarte greu) (tight gas)

Hidratii de metan (gazul sub formă solidă, gazul înghetat)

Gazele de şist sunt tot gaze obişnuite, dar sunt blocate în şisturi argiloase şi care sunt mai greu de exploatat faţă de gazele convenţionale. O altă diferenţă faţă de gazele normale, care sunt disponibile într-un mod mai concentrat, este faptul că de obicei gazele de şist sunt difuze, adică se întind pe o suprafaţă de teren mai mare. Din această cauză trebuie forate şi analizate numeroase puţuri pentru a determina potenţialul de gaze de şist, potrivit site-ului de informare www.infogazedesist.eu lansat de Agenţia Naţională pentru Resurse Minerale (ANRM). Pentru că sunt mai greu de exploatat, metodele utilizate diferă faţă de cele utilizate în cazul gazului convenţional şi implică fracturarea hidraulică şi forajul orizontal. 

Pentru a putea extrage gazele de şist este necesară folosirea unei metode numită fracturare hidraulică (fracking).

Fracturarea hidraulică

Fracturarea hidraulică este procesul de formare şi dezvoltare a fracturilor în stratele de roci, permiţând degajarea şi circulaţia petrolului şi gazelor spre sonde.

Este singura metodă de extragere a gazelor de şist în acest moment. Metoda combină forajul

săpat vertical, și apoi in plan orizontal, ajungând la adâncimi de pana la 3-6 km. Rocile sunt fracturate artificial, fapt ce poate cauza sau antrena seisme. Sute de maşini de tonaj mare sunt folosite pentru fiecare foraj. Sub o presiune imensă (1000 atmosfere), aproximativ 60 de milioane de litri de apă sunt injectaţi la fiecare lovitură în sol, apă amestecată cu substanţe chimice foarte toxice şi cancerigene. În caz de accidente, sau utilizare necorespunzătoare a echipamentelor şi utilajelor, aceste fluide pot contamina apele din subteran şi cele de

4

suprafaţă.

O fractură hidraulică se formează prin pomparea fluidului de fracturare la o presiune suficient de mare pentru a depăşi gradientul de presiune (gradientul de fracturare) al unei roci, la o adâncime dată. Gradientul de fracturare este definit ca o creştere a presiunii pe unitatea de adâncime, dată de densitatea rocilor şi se măsoară de regulă în bari/m. Presiunea de pompare produce fracturarea rocii, fluidul se extinde pe suprafaţa de ruptură până la o anumită distanţă în rocă şi încearcă să ţină fractura deschisă prin includerea în fluidul de pompare a unor particule solide, nisip sau fragmente de ceramică, denumite “propanţi”.

Fracturarea, ca metodă de stimulare a curgerii petrolului spre sonde, a fost aplicată în industria de petrol prima dată în 1860 în SUA, statele Pennsylvania, New York şi West Virginia.

În mod ştiinţific, fracturarea hidraulică a fost aplicată în 1947 pe un câmp de gaze din Gran County, din SW Kansas, pe un rezervor de calcare şi apoi a fost aplicată şi pe alte rezervoare.Patentarea acestui proces a fost realizată de Halliburton Oil Well Cementing Company, în 1949. Compania a aplicat tratamentul de fracurare hidraulică pe două zăcăminte comerciale de gaze din Oklahoma şi Texas.

În Rusia, a fost aplicat pentru prima dată acest procedeu în 1952. În Europa, fracturarea hidraulică s-a aplicat pe scară largă în perioada 1977-1985, în ţări precum: Germania, Anglia, Olanda, Norvegia, Uniunea Sovietică, Polonia, Cehoslovacia, Iugoslavia, Ungaria, România, Austria, Franţa, Italia, Bulgaria, Turcia etc., aceasta fiind o metodă de stimulare a curgerii petrolului şi gazelor din rezervoare de diverse tipuri (gresii, calcare, dolomite etc).

Aplicaţii ale fracturării hidraulice în şisturile argiloase pentru producerea gazelor au început în 1970, când Guvernul SUA a iniţiat proiectul “Eastern Gas Shales Project” cu demonstraţii pilot. În 1977 Mitchell Energy (SUA) a dezvoltat tehnica fracturării hidraulice care include şi un volum de aditivi din substanţe chimice adăugate în apă pentru a produce creşterea fluidităţii lichidelor şi a face mai uşoară extracţia gazelor de şist.

5

Marea inovaţie a venit însă în 2005, când Devon Energy a combinat cele două tehnici (forajul pe orizontală cu fracturarea hidraulică), care, individual, sunt cunoscute şi folosite de mai mult timp în industrie pentru extracţia gazului neconvenţional din Barnett, ulterior procedeul fiind îmbunătăţit prin aşa-numita „fracturare în mai multe etape”.

Metoda de fracturare hidraulică, se practică în România din anii ’60 - ’70, în exploatările convenţionale de petrol şi gaze, susţin specialiştii. „În zăcămintele convenţionale de hidrocarburi, când petrolul sau gazele nu au mai putut să iasă de acolo prin presiune naturală, a apărut necesitatea aceasta a introducerii sub presiune a unei cantităţi de apă, cu un amestec în ea, care să mobilizeze hidrocarburile aflate în rezervoarele respective. Metoda nu este nouă.

II Mediul si sănătatea populatiei

A) Riscurile fragmentării hidraulicePrincipalele riscuri pe care le implică aplicarea tehnologiei prin fracturare hidraulică sunt:

scoaterea din circuit a unor terenuri (densitatea medie fiind de 6 puţuri de foraj pe km pătrat, la care se adauga reteaua de conducte pentru transport),

riscul de contaminare a solurilor, poluarea sonoră, zgomotul produs de echipamentele de foraj şi cele de transport, utilizarea a zeci de mii de metri cubi de apă pentru fiecare foraj în detrimentul

agriculturii (terenurile nu vor mai fi irigate), apa freatică şi sursele de apă potabilă sunt în pericol de contaminare

(contaminare a apelor cu lichidul de foraj, format din apă, nisip şi aditivi),

risc seismic asociat (producerea unor seisme de până la 2,5 grade pe scara Richter în zonele în care forează sondele)

produce mobilizarea unor substanţe radioactive, a metanului şi a altor substanţe cu efect de gaze de seră.

B) Pagubele produse de tehnologia exploatarii gazelor de șist

Apă potabilă şi ape subterane contaminate. Soluri toxice şi radioactive; Poluarea aerului; Cutremure şi alunecări de teren; Cancer şi boli incurabile pentru oameni și animale; Distrugerea florei şi a faunei, afectarea biodiversității;

6

Infrastructură distrusă şi poluare fonică.

Îmbolnaviri: S-a studiat faptul că în zonele în care s-a utilizat fracturarea hidraulica pentru extragerea gazelor de sist, numărul de boli este creştere în mod dramatic ca urmare a consumul apei din zona de exploatare, dar si aerului contaminat cu substanţe chimice toxice, unele cancerigene. Datorită intoxicarii cu substanţe chimice producand afectiuni dintre cele mai severe si greu de tratat au fost semnalate: neuropatie periferică, leziuni cerebrale ireversibile, astm, cancer de piele, cancer testicular, probleme in timpul sarcinii, anemie, leucemie, insuficienta renala si multe altele, iar mortalitatea este în creştere.

Fluidele de fracturare hidraulică conţin substanţe chimice periculoase :

7

8

III Exploatarea gazelor de şist în lume

În anul 2010, SUA a încetat producţia de gaze natural de şist în cel mai mare camp numit

Marcellus, care este situat pe teritoriul statelor Virginia, Virginia de Vest, Maryland,New-

Jersey, New York, Ohio şi Pennsylvania Agenţia pentru Protecţia Mediului (EPA) a dezvăluit

rezultatele lor de cercetare, care arată că tehnologia de extracţie a gazului de şist este cauza

poluării apelor subterane în zonele studiate. În aprilie 2011, Africa de Sud a impus un

moratoriu privind explorarea de gaze de şist, ca  urmare a numeroaselor proteste de către

cetăţeni. În iulie 2011, după numeroase proteste civile, Franţa a devenit prima ţară care a

interzis fracţionarea hidraulică prin lege. A încetat toate concesiile pentru companiile care

folosesc această metodă. În noiembrie 2011, Marea Britanie a suspendat toate explorările şi

producţia de gaz de şist din cauza a mai mult de 50 de cutremure provocate de astfel de

fântâni în ţinutul Lancashire. În octombrie 2011,Bulgaria  a impus un moratoriu permanent

privind explorarea şi extracţia de gaze de şist, după numeroase proteste în mai multe oraşe ale

ţării, iar în ianuarie 2012 a devenit a doua ţară dupa Franţa care a interzis complet exploatarea

gazelor de şist. Recent Danemarca si Olanda au adoptat la randul lor moratorii. În zonele

dens populate din Canada şi Australia este, de asemenea, impus un moratoriu privind

producţia de gaz de şist. În Germania, după contaminarea ireversibilă a solului şi a apei într-

un perimetru de mare anvergură în jurul forajelor, un comitet a fost numit pentru a face o

analiză de mediu. S-a detectat benzen în apă (de 6 ori peste medie) şi în analizele de sânge ale

persoanelor care locuiesc în apropierea locurilor în care există exploatări ale gazelor de şist. In

landul Renania de Nord Wetfalia, activitatile au fost suspendate..

9

IV Exploatarea gazelor de şist in Romania

Până în prezent, în România au fost concesionate, în mod ilegal, pe baza Legii Petrolului nr.

238/2004, zece perimetre în vederea explorării sau exploarii si exploatării hidrocarburilor. 

Pentru restul perimetrelor de pe hartă, nu au fost incă semnate acorduri de explorare si

exploatare, existând doar concesiuni. Din cele 10 acorduri incheiate, singurele acorduri

declasificate la cererea societătii civile sunt cele trei acorduri petroliere detinute de compania

Chevron in Dobrogea.  Restul, sunt secretizate.

În 2011 americanii de la Chevron au obţinut concesiunea EV-2 Bârlad care acoperă 600.000

de hectare în nord-estul României. Perimetrul este situat în apropierea graniţei cu Republica

Moldova, la 260 de kilometri de Bucureşti, şi se întinde pe suprafaţa judeţeleor Vaslui, Galaţi

şi Bacău. Suprafaţa de teren are în principal o destinaţie agricolă, dar sunt şi numeroase zone

cu păduri dese.

Chevron a luat acest perimetru de la compania Regal Petroleum, firmă care a fost deţinută de

omul de afaceri Frank Timiş, părintele proiectului Roşia Montană. Prin programele asumate şi

avizate de ANRM, Chevron România Exploration and Production SRL s-a angajat să

realizeze 400 de kilometri de prospecţiune seismică 2D şi săparea a trei sonde cu adâncimi de

3.000, 3.800 şi 4.000 de metri.

Săparea sondelor de explorare Popeni-1, Siliştea-1 şi Păltiniş-1 de către Chevron Romania

Exploration and Production SRL se doreau sa se faca în localităţile Găgeşti, Pungeşti şi

Baceşti din judeţul Vaslui.

În 2010, Chevron câştigă şi trei perimetre la malul mării, Adamclisi, Vama Veche şi

Costineşti. Zona este foarte bogată în resurse hidro şi deţine o floră constând în aproximativ

1.900 de specii care reprezintă peste 50% din toate speciile de plante din România.

Dobrogea detine condiţii geologice de generare a gazelor naturale din şisturi, care se

întrunesc cu precădere în acest areal unde formaţiunile Siluriene, cu potenţial gazeifer sunt

prezente la adâncimi de 3.000 - 4.000m.

In anul 2014 , Chevron România a finalizat activităţile de explorare pe care pe avea pe

perimetrele de la Bârlad. Tot în 2014, a fost finalizat şi studiul geofizic 2-D pentru două dintre

cele trei perimetre concesionate în Dobrogea.. 

10

Oamenii au inceput să se informeze legat de nocivitatea gazelor de sist, si au inceput să

protesteze. La Barlad unde au fost deja 5 proteste, cu peste 5000 de participanti de fiecare

dată. Au fost intentate procese statului, societatea civilă a reusit, in cazul permietrului Barlad,

să blocheze acordarea avizului de mediu pentru inceperea explorarii in 3 comune. Mintind că

explorarea se opreste inainte de faza de fracturare hidraulică, lucru infirmat de brosurile de

prezentare Chevron, care spun clar că faza de explorare include inclusiv faza de exploatare

experimentală, care foloseste fracturarea hidraulică.

In tară există 17 comune care au emis hotarâri de Consiliul Local, prin care se interzice

explorarea si exploatarea gazelor de sist prin metoda fracturării hidraulice în perimetrul

administrat: Ghiroda si Mosnita, judetul Timis si Coroiesti, Iana, Gherghesti, Pungesti,

Găgesti, Banca, Suletea, Puiesti, Alexandru Vlahută, Tutova, Băcesti si Pochidia din judetul

Vaslui si numărul lor este in crestere.

În iunie 2012, guvernul Ponta a hotărât aplicarea unui moratoriu asupra activitătii

de exploatare până la finalizarea studiilor la nivel european privind impactul fracturării

hidraulice asupra mediului şi a amânat orice discuţie până după alegerile parlamentare. Deşi

în opoziţie s-a declarat împotriva gazului de şist si era în favoarea consultării comunitătilor

direct afectate, alianţa USL a introdus în Programul de Guvernare 2013-2016, la capitolul

Energie, faptul că se are în vedere „demararea acţiunilor de explorare pentru identificarea

zăcămintelor exploatabile din şisturi bituminoase”. În ianuarie 2013, Victor Ponta a spus că

susţine explorarea gazelor de şist, iar după 5 ani se va lua o decizie finală vizavi de exploatare

ce va ţine cont de cele mai înalte standarde de protecţie a mediului. În octombrie 2013, în

contradictie cu cerintele formulate în cadrul protestelor de stradă începute în august, acesta a

declarat că Guvernul va sprijini explorările, întrucât independenta energetică si dezvoltarea

economică sunt obiective strategice nationale atât timp cât sunt respectate toate standardele de

mediu.

In anul 2015 compania anunta ca va renunta la planurile sale de concesiune din Romania pe

motiv ca proiectului din România, nu poate concura în acest moment într-un mod favorabil cu

alte oportunităţi din portofoliul global al Chevron. Rezultatele lucrărilor din România vor fi

predate ANRM şi vor rămâne în custodia statului

11

CONCLUZII

Exploatarea gazelor de şist prin fracturare hidraulică de mare volum este neîndoielnic o formă agresivă de intervenţie antropică asupra mediului care poate avea urmări grave sau chiar catastrofale mai ales pe termen mediu sau lung. În afara contaminărilor posibile legate de etapa de explorare şi a diferitelor moduri de poluare pe termen scurt a apei, aerului şi solului din vecinătatea zonelor exploatate, acestă metodă de „regim tehnologic incorect” (în termenii clasici de exploatare a zăcămintelor convenţionale de petrol şi gaze) presupune neapărat şi următoarele efecte sigure nedorite:

- transformarea unor mari cantităţi de ape curate (potabile sau industriale) în ape nocive, contaminate (prin alcătuirea fluidului de fracturare), pierdute definitiv;

- distrugerea unor segmente distincte ale mediului geologic (prin fracturarea rocilor vizate ca obiectiv al exploatării);

- formarea unor acvifere antropice de tip fisural cantonate în rocile supuse fracturării, îmbibate cu fluidele de fracturare şi cu substanţele rezultate din reacţia acestora cu mediul;

- perturbarea echilibrului dinamic al depozitelor aflate între nivelele de argilite fracturate şi suprafaţa terenului (cu efecte mai importante asupra rocilor poroase – nisipuri, gresii sau cu caverne şi goluri carstice – calcare, dolomite);

- transformarea fostelor zone exploatate în arii interzise în viitor altor intenţii de explorare, cu obiective complet diferite, chiar dacă ar viza ţinte aflate peste nivelul argilitelor exploatate prin fracturare hidraulică;

- pe termen mediu sau lung migraţia geochimică (pe sisteme de falii sau fisuri sau/şi de-a lungul coloanelor cu izolaţia deteriorată a fostelor sonde exploatare) poate duce, pe rînd, la poluarea (contaminarea) unor acvifere, a pînzei freatice şi în final a reţelelor hidrografice, deci implicit şi a solului, pe arii relativ mari.

Un astfel de proces poate fi favorizat de suita de cutremure naturale obişnuite, ulterioare exploatării, şi poate fi accelerat în cazul unor seisme de magnitudini neobişnuit de mari, posibile de-a lungul unor perioade mai mari de timp.

12

Bibliografie

http://www.zf.ro/zf-24/intrebari-esentiale-despre-gazele-de-sist-ce-sunt-cum-se-extrag-ce-chimicale-sunt-folosite-ce-resurse-are-romania-si-cata-nevoie-are-de-gazele-neconventionale-

11532737

http://www.openpolitics.ro/platforma-de-discutii/dezbatere-gazul-de-sist-2.html

http://www.ecologic.rec.ro/articol/read/politici-economie/7834/

http://www.evz.ro/chevron-renunta-la-exploatarea-gazelor-de-sist-in-romania.html

http://stopfracturare.ro/

http://www.infogazedesist.eu/definitie_gaze_sist.html

http://economie.hotnews.ro/stiri-energie-15635306-gazele-sist-fenomen-care-schimba-harta-mondiala-energiei-dar-impact-mediu-care-pune-sub-semnul-intrebarii-profitul-economic.htm

13