¿Qué es el gas natural?
El gas natural es una fuente de energía fósil que se formó bajo la superficie de la tierra. El gas natural contiene muchos compuestos diferentes. El componente más grande del gas natural es el metano, un compuesto con un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno (CH4). El gas natural también contiene cantidades más pequeñas de líquidos de gas natural (NGL, que también son líquidos de gas de hidrocarburos), y gases no hidrocarburos, como dióxido de carbono y vapor de agua.
Utilizamos el gas natural como combustible y para fabricar materiales y productos químicos.
¿Cómo se formó el gas natural?
Hace millones a 100 de millones de años y durante largos períodos de tiempo, los restos de plantas y animales (como las diatomeas) se acumulan en gruesas capas en la superficie de la tierra y los suelos oceánicos, a veces mezclados con arena, limo y carbonato de calcio.
Con el tiempo, estas capas fueron enterradas bajo arena, limo y roca. La presión y el calor cambiaron parte de este material rico en carbono e hidrógeno en carbón, algunos en petróleo (petróleo) y otros en gas natural.
¿Dónde se encuentra el gas natural?
En algunos lugares, el gas natural se trasladó a grandes grietas y espacios entre capas de roca superpuesta. El gas natural que se encuentra en este tipo de formaciones a veces se llama gas natural convencional.
En otros lugares, el gas natural se produce en los pequeños poros (espacios) dentro de algunas formaciones de esquisto, arenisca y otros tipos de roca sedimentaria. Este gas natural se conoce como gas de esquisto o gas apretado, y a veces se llama gas natural no convencional.
El gas natural también ocurre con depósitos de petróleo crudo, y este gas natural se llama gas natural asociado.
Los depósitos de gas natural se encuentran en tierra y algunos están en alta mar y en las profundidades del fondo del océano. Un tipo de gas natural que se encuentra en los depósitos de carbón se llama metano carbonizado.
¿Cómo encontramos gas natural?
La búsqueda del gas natural comienza con geólogos que estudian la estructura y los procesos de la tierra. Localizan los tipos de formaciones geológicas que probablemente contengan depósitos de gas natural.
Los geólogos a menudo utilizan estudios sísmicos en tierra y en el océano para encontrar los lugares adecuados para perforar gas natural y pozos de petróleo. Los estudios sísmicos crean y miden ondas sísmicas en la tierra para obtener información sobre la geología de las formaciones rocosas.
Las encuestas sísmicas en tierra pueden usar un camión de maquetas, que tiene una almohadilla vibratoria que golpea el suelo para crear ondas sísmicas en la roca subyacente. A veces se utilizan pequeñas cantidades de explosivos. Las encuestas sísmicas realizadas en el océano utilizan explosiones de sonido que crean ondas sónicas para explorar la geología bajo el fondo del océano.
Si los resultados de las encuestas sísmicas indican que un sitio tiene potencial para producir gas natural, se perfora y prueba un pozo exploratorio. Los resultados de la prueba proporcionan información sobre la calidad y cantidad de gas natural disponible en el recurso.
Perforación de pozos de gas natural y producción de gas natural
Si los resultados de un pozo de prueba muestran que una formación geológica tiene suficiente gas natural para producir y obtener ganancias, se perforan uno o más pozos de producción (o desarrollo). Los pozos de gas natural se pueden perforar vertical y horizontalmente en formaciones de gas natural. En los depósitos convencionales de gas natural, el gas natural generalmente fluye fácilmente hacia arriba a través de pozos a la superficie.
En los Estados Unidos y en algunos otros países, el gas natural se produce a partir de esquisto y otros tipos de formaciones rocosas sedimentarias forzando el agua, los productos químicos y la arena a un pozo bajo alta presión. Este proceso, llamado fracturación hidráulica o fracking, y a veces conocido como producción no convencional, rompe la formación, libera el gas natural de la roca, y permite que el gas natural fluya hacia y hacia arriba los pozos hacia la superficie. En la parte superior del pozo en la superficie, el gas natural se pone en tuberías de recolección y se envía a las plantas de procesamiento de gas natural.
El gas natural se procesa para su venta y consumo
El gas natural extraído de los pozos de gas natural o petróleo crudo se denomina gas natural húmedo porque, junto con el metano, por lo general contiene NGL (etano, propano, butanos y pentanes) y vapor de agua. El gas natural de Cabeza de pozo también puede contener no hidrocarburos como azufre, helio, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono, la mayoría de los cuales deben eliminarse del gas natural antes de que se venda a los consumidores.
Desde el cabezal de pozo, el gas natural se envía a las plantas de procesamiento donde se eliminan el vapor de agua y los compuestos no hidrocarburos y el NGL se separa del gas húmedo y se vende por separado. Algunos etanos a menudo se dejan en el gas natural procesado.
Los NGL separados se denominan líquidos de plantas de gas natural (NGPL), y el gas natural procesado se denomina gas natural seco, de consumo o de calidad de tubería. Algunos gas eslonamente secos y cumplen con los estándares de transporte de tuberías sin procesamiento. Los productos químicos llamados olorantes se añaden al gas natural para que se puedan detectar fugas en los gasoductos de gas natural. El gas natural seco se envía a través de tuberías a campos de almacenamiento subterráneos o a empresas de distribución y luego a los consumidores.
En lugares donde no se dispone de gasoductos de gas natural para eliminar el gas natural asociado producido a partir de pozos de petróleo, el gas natural puede ser reinyectado en la formación de gasóleo, o puede ser ventilado o quemado (quemado). La reinyección de gas natural no comercializable puede ayudar a mantener la presión en los pozos de petróleo para mejorar la producción de petróleo.
El metano carbonizado se puede extraer de los yacimientos de carbón antes o durante la minería del carbón, y se puede añadir a los gasoductos de gas natural sin ningún tratamiento especial.