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Superintendencia de Operaciones Putumayo
Diego Fernando Bríñez Galvis diego.brinez@ecopetrol.com.co
Diciembre 11 de 2011
Operación de Campos Petroleros en entornos
sostenibles: un enfoque en aguas de producción
petrolera
Temas
Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas asociadas a la producción petrolera
Vertimientos superficiales Vs vertimientos en subsuelo – Usos benéficos de agua – Entornos sostenibles
Opciones en la selección de tecnologías Nuevas tendencias Retos tecnológicos – integración industrial – instituciones
gubernamentales – sociedad Oportunidades competitivas y de desarrollo económico en la
explotación de aguas asociadas a la producción petrolera Algunos impactos colaterales
Operación de Campos Petroleros y
Gerenciamiento Integral de aguas asociadas a la
producción petrolera
Tomado de http://www.juntadeandalucia.es/averroes/lorca_alcala/udidacticas/agua/elciclodelagua/elciclodelagua%202.html
CIC
LO
DE
LA
GU
A
Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas
asociadas a la producción petrolera
CICLO DEL AGUA ASOCIADA A LA PRODUCCION DE PETROLEO
• El transporte del agua a través del campo comienza con el flujo en el yacimiento, prosigue con la producción y luego con su procesamiento en la superficie. Por último, el agua se desecha en la superficie o se inyecta para su eliminación o para mantener la presión del yacimiento.
Fuente: Oil Field Review “control del agua”, Schlumberger, verano del 2000
Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas
asociadas a la producción petrolera
EMPUJE HIDRAULICO EN YACIMIENTOS PETROLEROS
Fuente: Paris de ferre, M, inyeccion de agua y gas en yacimientos petroliferos, 2001.
Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas
asociadas a la producción petrolera
Fuente: Oil Field Review “control del agua”, Schlumberger, verano del 2000
COMPLEJIDAD DE UN SISTEMA DE AGUA EN UN CAMPO
Involucra:
Nuevos conceptos
Visión holística
Cambio en modelos:
Filosofías de operación,
Regulación,
Integración,
Costos
Incorporación tecnológica
Planeación
Celeridad
Sostenibilidad
Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas
asociadas a la producción petrolera
Opciones en Gerenciamiento
Tradicionales para la industria petrolera:
Evitar que se produzca
Inyección para recobro de mas petróleo
Inyección como disposal (vertimiento subterráneo)
Vertimiento a superficie
Nuevas Tendencias
Re uso con fines agrícolas-pecuarios
Enfoque social
Usos industriales
Almacenamiento para uso futuro
Opciones en Gerenciamiento
Tradicionales para la industria petrolera:
Tomado de: http://www.maverickenergy.com/operations/crawfordCounty.aspx Tomado de: http://netl.doe.gov
Opciones en Gerenciamiento
Tradicionales para la industria petrolera:
Opciones en Gerenciamiento
Tradicionales para la industria petrolera:
Opciones en Gerenciamiento
Tradicionales para la industria petrolera:
Los riesgos / beneficios deben ser evaluados para cada
caso en particular:
Evitar que se produzca
Inyección para recobro de mas petróleo
Inyección como disposal (vertimiento subterráneo)
Vertimiento a superficie
Barreras:
Cantidad de residuos concentrados generados - sólidos
Materiales indeseados inherentes a los fluidos
producidos y no a las prácticas de producción en sí
mismas.
Opciones en Tecnologías
Condiciones mínimas comunes de calidad evaluando
uso final. (Riesgo ambiental, riesgo técnico, frecuencia
de intervenciones a pozos, confiabilidad del sistema)
Tomado de http://www.eco-tec.com/products/reverse_osmosis.php
Tomado de: http://natsys-inc.com
Nuevas tendencias
Panorama del Estado y Distribución del Recurso Hídrico a Nivel Global
• El agua asociada a la producción de petróleo aproximadamente es de 77 billones Bbl/año, y tan solo su 30% está disponible para tratamiento. Este volumen reemplazaría un 15% del agua utilizada en la agricultura, aproximadamente 3672 millones de m3/año. (equivalente a regar 86 millones de canchas de futbol al año)
Nuevas tendencias
Fuente: UNEP 2009
Opciones para Reciclar y Reusar agua producida
• Inyección para recuperar más petróleo
• Inyección para uso futuro • Acuíferos para almacenamiento y recuperación
• Inyección con propósitos hidrológicos • Control de la subsidencia o hundimiento
• Intrusión de agua salada
• Incremento de flujo
• Uso agrícola • Irrigación
• Agua para ganado y vida salvaje
• Manejo de Pantanos
• Cultivo de algas como materia prima para producción de biodiesel
• Uso industrial • Uso en fluidos de perforación o fluidos para fracturamiento hidráulico
• Enfriamiento de agua
• Control de polvo
• Agua potable y otros usos domésticos
Nuevas tendencias
Reuso Benéfico del Agua de Producción
Aplicaciones agrícolas
•Reverdecimiento de zonas áridas mediante el establecimiento de
humedales artificiales como parte del proceso de tratamiento.
•Riego en cultivos de pasturas con fines de alimentación a ganado.
•Acuicultura y cultivos vegetales hidropónicos
•Riego en cultivos industriales tolerantes a altos niveles salinos.
Nuevas tendencias
Reuso Benéfico del Agua de Producción
•Riego en cultivos de pasturas para alimentación de ganado.
•Capacidad: 12.500 barriles/dia
•Tecnología: Osmosis reversa
Localización: Powder River Basin
of Wyoming, USA
•Instituciones: National Energy
Technology Lab. NETL.DOE
•Costo Tratamiento: $0.06 – $0.11
USD por Barril.
Uso del agua asociadas a la producción
de Metano en la Capa de Carbon con
aplicación en riego
12.500 bpd de agua de producción de CBM
para riego, cubre 40,5 há de terreno árido,
para producir cultivos de forraje, el cual fue
exitosamente producido, cosechado y
vendido. USA: 1269 Registros
Nuevas tendencias
Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.
19
Treatment of waste water: A reed Bed-
Enviromental Case History
Reverdecimiento del desierto mediante
humedales como parte del tratamiento
utiliza con Phragmites australis nativa del
desierto de Libia.
Uso agrícola
•Capacidad: 2201 bbl/dia
•Volumen de agua tratada: 377 –
503 bbl/dia.
•Tecnología: Humedales artificial
(wetland)
• Institución: Schlumberger Well
Services and Drilling
Canadá: 257 registros
Nuevas tendencias
35000 m3/día
Capacidad: 60 – 430
Litros/hora
Tecnología implementada :
Humedal artificial - wetland
(Cebada, Alfalfa, Cesped).
Agricultura Biosalina
Oman: Opportunities for reuse of produced
water around desert oil fields, 2004
Reverdecimiento del desierto mediante
humedales como parte del tratamiento,
aplicación de riego en cultivos tolerantes a altos
niveles de sal.
Uso agrícola
Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.
Nuevas tendencias
•Capacidad: 50.000 Barriles /dias
•Tecnología: Air flotation,
Clarification, filtracion, Osmosis
Inversa y Reacondicionamiento del
Agua.
Localización: San Ardo Field,
California, USA.
•Instituciones: Texaco
•Costo Tratamiento: $0.3 – $0.5
Barriles/dia
Conversion of Oilfield Produced Water into
an Irrigation/Drinking Quality Water.
El proyecto utilizó una combinación de plantas
para cultivos hidropónicos y una especie de
pescado para la acuicultura.
Nuevas tendencias
Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.
Uso agrícola
TENDENCIAS TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO
No
. P
ub
licacio
nes
Fuente: GHIDA VT 2010, Vantage Point.
Nuevas tendencias
Evolución de NanoFiltración NF y UltraFiltración
Fuente: GHIDA VT 2010, Vantage Point.
Nuevas tendencias
Evolución Osmosis Inversa
Wetland – Humedales artificiales
Retos Tecnológicos
Asegurar la calidad del producto principal
Garantizar la disposición final del efluente concentrado.
Steam Crane in operation at Solvay Process in 1954.
[Photo by Stanley Groman, RCHM Photo Collection]
Reuso de aguas de producción y CO2 para la
producción industrial de Soda Caústica
Oportunidades en la industria
Oportunidades en la industria
http://www.platts.com/weblog/oilblog/2011/10/27/australias_penr.html
Potenciales Oportunidades SOP
Características fisicoquímicas
de las aguas
Posibles corrientes concentradas
Agregar sales
Potenciales Oportunidades SOP
Preguntas por resolver:
¿Existen productos con potencial interés en nuestras aguas?
¿En qué cantidades?
¿Cuáles serían los beneficios adicionales al hacerlo?
¿Cómo puede lograrse?
¿Cuáles serían los impactos y los riesgos?
¿Qué acciones se debería tomar para evitarlos y/o mitigarlos?
Algunos Impactos Económicos
Campo Total crudo Total Agua
Costo de Levantamiento
directo (USD/BBL)
@Julio 2011
Incremento en el costo de
Levantamiento / USD bbl
Tratado de agua
Costo de Transporte
USD/BBL *
Subtotal Costo de
Producción
A1 3655 7833 16,5 2,1 6,0 24,6
B2 1353 8749 16,5 6,5 6,0 29,0
C3 83 2695 62,7 32,5 6,0 101,2
D4 224 1816 51,6 8,1 6,0 65,7
E5 248 292 18,7 1,2 6,0 25,9
F6 184 616 13,0 3,3 6,0 22,3
G7 506 5824 12,5 11,5 6,0 30,0
H8 337 2966 35,8 8,8 6,0 50,6
I9 754 535 16,7 0,7 6,0 23,4
J10 102 750 56,0 7,4 6,0 69,4
K11 152 167 53,6 1,1 6,0 60,7
L12 600 708 7,8 1,2 6,0 15,0
M13 126 205 8,5 1,6 6,0 16,1
N14 828 71 8,9 0,1 6,0 15,0
O15 734 3236 33,6 4,4 6,0 44,0
P16 969 3999 23,3 4,1 6,0 33,4
Q17 38 234 33,6 6,2 6,0 45,8
R18 103 2 33,7 0,0 6,0 39,7
Algunos Impactos Económicos
Además de las empresas Petroleras, a quién mas afecta el
problema?
El impacto sobre la comunidad se estima en dejar de recibir
Cerca de $ 21.617’928.000 por concepto de regalías anuales.
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