La Reserva Estratégica de Petróleo de Estados Unidos (SPR) se encuentra ante uno de los mayores desafíos operativos de su historia reciente: la reducción acelerada de sus inventarios vuelve a colocar en primer plano la integridad de las cavernas de sal utilizadas para almacenar el crudo.
La reserva, distribuida entre cuatro instalaciones en Texas y Luisiana, utiliza aproximadamente 60 cavernas excavadas en domos salinos situados a gran profundidad. Estas estructuras pueden alcanzar capacidades individuales de entre 6 y 37 millones de barriles, con una capacidad autorizada conjunta de aproximadamente 714 millones de barriles.
La SPR podría descender hasta unos 243 millones de barriles después de la liberación extraordinaria de 172 millones de barriles asociada a la interrupción del suministro provocada por el conflicto con Irán.
Una caverna de sal no funciona como un tanque
Una caverna de la SPR no es un enorme tanque vacío enterrado bajo tierra. Es una cavidad artificial excavada mediante minería por disolución, o solution mining, dentro de un domo de sal. El DOE explica que se inyecta agua dulce para disolver la sal y crear una cavidad de dimensiones controladas.
Posteriormente, el crudo ocupa la parte superior de la cavidad mientras permanece una fase acuosa en la zona inferior. La operación de extracción utiliza precisamente esa característica física.
Para retirar petróleo, se introduce agua en la parte inferior de la caverna y el agua desplaza el crudo hacia arriba y posteriormente hacia las instalaciones superficiales. Por eso, cuando se afirma que una caverna está “vacía”, técnicamente la expresión puede inducir a error.
¿Puede una caverna sufrir daños?
La sal tiene una propiedad que hace posible este sistema de almacenamiento: presenta muy baja permeabilidad y tiene comportamiento plástico.
A grandes profundidades, las enormes presiones geológicas favorecen el cierre de microfracturas. El propio DOE señala las características de deformación plástica y autocicatrización de la sal como ventajas para el almacenamiento subterráneo.
La formación salina puede deformarse lentamente con el tiempo y reducir progresivamente el volumen de la cavidad. El Inspector General del DOE ha señalado anteriormente que las cavernas están sujetas a este fenómeno geológico, capaz de provocar el cierre progresivo de las cavidades y reducir el espacio disponible.
El verdadero parámetro es la presión
Desde el punto de vista de ingeniería, uno de los elementos que merece mayor atención es la presión interna de la caverna en relación con las tensiones geomecánicas que actúan sobre la formación salina.
La sal está sometida a enormes esfuerzos debido a la profundidad. Si la presión interna disminuye demasiado respecto de las tensiones externas, aumenta la tendencia de la formación a deformarse hacia el interior de la cavidad.
Ese fenómeno puede modificar progresivamente: el volumen de almacenamiento; la geometría de la caverna; la estabilidad de determinadas zonas; el comportamiento de los pozos; las condiciones de operación durante futuras campañas de llenado.
Dos cavernas que contengan el mismo número de barriles pueden encontrarse en condiciones geomecánicas diferentes dependiendo de su geometría, profundidad, historia operacional y estado estructural.
La extracción rápida añade otra variable.
La documentación técnica del DOE señala que la capacidad de drawdown depende de factores como la configuración de los pozos y la disponibilidad de equipos. La capacidad nominal máxima de la SPR se sitúa alrededor de 4,4 millones de barriles diarios, aunque esa tasa no puede mantenerse indefinidamente mientras las cavernas se vacían.
Existe un sistema hidráulico completo que controla la entrada de agua, el desplazamiento del crudo, las presiones y la transferencia hacia las redes de distribución.
Cuando se modifica rápidamente el inventario, también cambia la configuración hidráulica del almacenamiento.
Construir una nueva capacidad de almacenamiento subterráneo para la capacidad el SPR, requiere localizar formaciones salinas adecuadas, perforar pozos, desarrollar las cavernas mediante disolución controlada, construir sistemas de superficie y establecer conexiones con oleoductos y terminales.
El DOE señala precisamente que la elección de las cavernas salinas en la costa del Golfo responde a su seguridad, bajo costo y conexión con la infraestructura de transporte y refinación.
FUENTE y FOTO: https://www.cnbc.com/
