En una entrevista para Acero y Roca, el Dr. Ing. Daniel Chuck brindó detalles precisos sobre la reciente obtención de una patente por parte de la Universidad Nacional de San Juan (UNSJ). De cara al futuro, este desarrollo tecnológico transformará radicalmente la forma en que las operadoras de gas y petróleo no convencional analizan sus insumos críticos.

Por Yenhy Navas

Qué es el fracking

Para comprender la magnitud de esta innovación, es necesario repasar la dinámica de la extracción de hidrocarburos no convencionales. El proceso de fracking consiste en una técnica en la cual la roca, que contiene hidrocarburo, se fractura mediante el uso de presión hidráulica, para extraerlo. Con el propósito de que, luego de la fractura, la roca subterránea no colapse, la misma se rellena con un agente apuntalante, que es la arena.

En este sentido, el especialista aclaró que la industria exige condiciones estrictas; no cualquier arena sirve, ya que el material debe soportar presiones extremas dentro del pozo.

Redondez y esfericidad: los parámetros que definen el éxito del fracking

Si bien existen ensayos tradicionales como el granulométrico y el de solubilidad, el Dr. Chuck enfatizó que las métricas más importantes definen la geometría del grano: la redondez y la esfericidad.

«Si estas medidas están por debajo de 0.6 en una escala de 0 a 1, es indicador de que la arena no va a soportar la presión y debe ser descartada«, explicó.

El método que elimina la subjetividad humana en el control de calidad

Históricamente, los operarios de la industria petrolera evaluaban estas muestras utilizando metodologías visuales. Según las normas actuales fijadas por el Instituto del Petróleo norteamericano, la redondez la estima un observador humano experimentado, comparando la partícula que ve en un microscopio con una cartilla de referencia. El principal inconveniente de este estándar radica en que sigue siendo una medida subjetiva, y hay fuertes diferencias entre un observador y otro.

La obtención de la patente obtenida por la UNSJ, que debió esperar alrededor de 5 años, es un método de cálculo de la redondez que elimina esta subjetividad, pues hace un cálculo computacional por visión artificial, usando la transformada de Fourier del desarrollo polar del contorno respecto de su centroide.

Diccionario Rápido: ¿Por qué la forma del grano importa?

• Redondez: Se refiere a qué tan suaves son las «esquinas» de cada granito de arena. Si el grano tiene bordes filosos, bajo la presión del pozo se rompe y obstruye la salida del petróleo.
• Esfericidad: Es qué tan parecido es el grano a una esfera perfecta. Cuanto más redondo sea, mejor circula el fluido entre los granos.
• Agente apuntalante: Imaginalo como los «pilares» de una mina. La arena se mete en las grietas que hace el fracking para que, cuando dejen de bombear agua, la roca no se cierre y el gas pueda salir.

Funcionamiento del nuevo software made in San Juan

Concretamente, el equipo de investigación integró este método computacional en un software de determinación específico, que además de medir la geometría, calcula la distribución granulométrica y el porcentaje de partículas silíceas en segundos.

«Aunque hay otros análisis que deben hacerse, los que hace nuestro software son suficientes para saber si la arena es apta o no», aseguró el entrevistado.

De San Juan a Vaca Muerta: un ahorro clave en costos operativos

El impacto en la cadena de valor petrolera resulta directo. La principal ventaja radica en eliminar las demoras operativas. Hoy en día, las empresas deben tomar muestras en el yacimiento y enviarlas a organismos certificados, un proceso que retrasa las decisiones entre días a semanas.

El nuevo método cambia este paradigma. Con el software, las muestras pueden ser analizadas en el día si se toman in situ algunas fotos con un microscopio de muy bajo costo y se envián al equipo de investigación. Se espera que esta agilidad colabore en el proceso de certificación de arenas y que, al reducir la logística, se logre una disminución de los costos de operación.

San Juan: proveedor tecnológico minero

Disponer de este nuevo software se presenta como un agregado a una infraestructura ya existente del
Instituto de Investigaciones Mineras (IIM) de la Facultad de Ingeniería. Por ende, se espera que el Instituto crezca en su capacidad de prestación de servicios al sector petrolero.

¿Cómo funciona el cálculo matemático que mide la arena en segundos?

Esta herramienta también representa una ventaja competitiva territorial. Los productores locales tendrán la posibilidad de analizar muy rápidamente si las arenas de sus canteras son aptas para el fracking.

Naturalmente, las operadoras aún deben resolver desafíos logísticos para trasladar el material hasta Vaca Muerta. No obstante, el especialista confirmó que ya hay en consideración posibles zonas a ser explotadas en la provincia.

La ciencia como motor de desarrollo nacional

El equipo, perteneciente al Área de control automático de plantas de procesamiento de minerales del IIM, está constituido por dos ingenieros electrónicos especializados en control y una geóloga. El siguiente paso es seguir mejorando el software y aumentando sus capacidades operativas.

«Nunca como en este siglo se ha visto la correlación entre inversión en ciencia y tecnología y crecimiento económico«, reflexionó. «La investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) no son un gasto, sino una inversión clave para el desarrollo de la Nación a la que no podemos renunciar«.

El ingeniero cerró la charla con una frase de un ex mandatario indio que le calza justo a la realidad argentina: ‘Somos un país demasiado pobre como para no tener desarrollos tecnológicos propios’