7/21/2019 Tratamiento Del Agua Pozo Petrolero

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TRATAMIENTO DEL AGUA POZO PETROLERO

Una solución Eficaz y Económica

Introducción 

Cada ciertos años, las compañías petroleras revalorizan las nuevas tecnologías en el mercadodel tratamiento de aguas residuales aceitosas. Las mejoras tecnológicas han sido especialmentesignificativas en el área de la filtración por membrana. Ne Logic !esearch hadesarrollado un sistema de filtración por membranas propio, "ue es singularmente apropiadapara el tratamiento de AGUA PRODUCIDA, barcaza, agua amarga # lodo. $l uso %$%&!'N'( )*&!'+!*'(, para evitar el ensuciamiento de la membrana es nuevo, # esprecisamente la clase de mejoras realizadas, la misma "ue permite usar la filtración pormembranas como una efectiva # económica solución de tratamiento para operaciones dee-tracción petrolera. Ne Logic ha completado varias instalaciones "ue utilizan este sistema de membranas

vibratorias para tratar todo tipo de aguas residuales petro"uímica. Los resultados handemostrado muchas ventajas de esta nueva tecnología de membrana en comparación con lastcnicas convencionales de filtración de flujo cruzado # otros mtodos de tratamiento. $stenuevo sistema de membrana se conoce como el /roceso !ealzado de Cizalla )ibratorio 0)($/por sus siglas en ingls1, # es fabricado por Ne Logic !esearch en su fábrica en $mer#ville,California, cerca de (an 2rancisco.

¿Qué es agua producida? 

Las operaciones petroleras de perforación pueden crear grandes cantidades de aguacontaminada, conocido como 3agua producida4, o el agua "ue se produce en el pozo. La ma#oríade los #acimientos subterráneos de petróleo tienen una capa de agua cruda, llamada 3agua deformación4, "ue #ace debajo de los hidrocarburos. %ientras un pozo envejece # el petróleo llega

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a ser difícil de eliminar, agua o vapor se in#ecta en los embalses para a#udar a impulsar el aceitea la superficie. +anta agua de formación como agua in#ectada eventualmente se dirigen a laparte superior # son producidos en la boca del pozo junto con los hidrocarburos. %ientras "ue se bombea la mezcla de petróleo5agua fuera del pozo se separa, produciendo elproducto de hidrocarburo # el agua producida. Como el nivel de aceite desciende en el embalsecon la e-tracción, la cantidad de agua in#ectada aumenta para llenar el vacío. $n los $stados

6nidos, el agua producida procedente de los pozos petroleros llega a 7 veces más "ue elvolumen del petróleo producido. $stos vol8menes representan enormes cantidades de agua contaminada, "ue re"uieren mtodosde tratamiento económico # ecológicamente amigable para "ue pueda ser reutilizadoso eliminarse de forma segura. Regulación de agua producida 

Los convenios internacionales han establecido el objetivo provisional de 9: ppm dehidrocarburos en la eliminación de agua producida en la perforación en mar. $sta cifra de 9:ppm sigue siendo un objetivo voluntario en casi todas las zonas. $n campos petrolíferos submarinos, cual"uier cosa por encima de ;:: ppm es considerado un

derrame de aceite. $n instalaciones en tierra, las compañías petroleras tienen más espacio parael gran e"uipo pesado, filtros de arena, los estan"ues de solución, # un tiempo largo de procesopara reducir el aceite en la concentración de agua de desfonde # otros efluentes tan bajo como a9ppm. $n las aguas costeras de $$.66., la $/' determina límites en ;<<=, un promedio mensualde >< ppm de contenido de 3aceite # grasa4 por agua producida, con un má-imo diario de 9>ppm. Costa afuera, las descargas de agua producida conteniendo aceite no puede compararse congrandes derrames de petróleo, por"ue las pe"ueñas cantidades de petróleo están dispersas en elmar # no forman una superficie resbalosa. /ero, casi todos los campos petrolíferos submarinossuelen tener tenues pero visibles depósitos de e-tenso viso por cientos de metros al alrededor acausa del viento, aun con buenas plantas depuradoras. $n aguas tran"uilas un visible visopueden formar en >?ppm. 

)ol8menes de agua producida suelen aumentar notablemente mientras ma#ores #acimientospetrolíferos transcurren su má-ima producción. $s importante señalar "ue los informes #sistema de vigilancia para los vertidos de agua producida están basados casi totalmente en auto‐

informes. )isitas sin previo aviso por los inspectores del gobierno a plataformas son casi desconocidos #,por"ue el acceso de helicóptero a las instalaciones es controlada por la industria del petróleo,casi imposible de planificar. Los *nspectores pueden estar estacionados en plataformasindividuales por períodos de tiempo, pero la inspección permanente en un lugar no ocurre. Agua producida reutilizada y descargada 

/ara mitigar el problema del agua producida, se pueden utilizar cuatro enfo"ues@ 

;A $vitar la producción de agua del pozo.>A *n#ectar dentro del mismo pozo.=A *n#ectar el agua dentro de los pozos de descarga.9A +ratar el agua para su eliminación. Burante las primeras etapas de producción de petróleo de un pozo, agua de in#ección no esnecesaria. $n este caso, el agua producida presenta un problema de eliminación. /ara e-plicaresto, perforar pozos en otros e-isten vacíos para la in#ección # la eliminación de esta agua. $stemtodo de eliminación puede ser mu# costoso, especialmente en alta mar. +ambin el pozo deeliminación debe estar situado a una considerable distancia de los productores de petróleo # así 

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deberá ser bombeada o transportada al punto de in#ección. %u# a menudo el vacío puede seruna zona porosa, # así el agua rein#ectada debe ser conducida de una manera "ue el aguain#ectada no tapone los poros de la formación.

$n las etapas posteriores del ciclo de vida de un pozo, se in#ecta el agua debajo de la capa depetróleo, mu# a menudo a travs de una formación porosa. La in#ección de agua produce lapresión necesaria para empujar el aceite a la superficie. /or"ue esta agua necesitará filtrarse atravs de terrenos # estructura rocosa, debe ser tratada para "ue el taponamiento de la

formación no se produzca. $l contenido de aceite # el ascenso de los minerales deben sercontrolados en esta agua para lograr los mejores resultados. Los aniones "ue forman escala,como carbonatos # sulfatos, deben estar bajo de un mínimo re"uerido para evitar depósitos conmetales de la tierra en la zona de in#ección, "ue limitaría la eficacia de la in#ección de agua.Los pozos de eliminación son especialmente caros # problemáticos en el mar. +ambin, lacantidad de agua producida es, a menudo, superior a la cantidad de agua de in#ección. Noimporta cómo de aceptable el tratamiento, el agua producida todavía contiene rastros depetróleo #, por ello, la descarga es estrictamente controlada. $n las zonas áridas esta aguatratada puede ser percibida como un recurso natural. Con el fin de utilizarse de manera segura, un mtodo de tratamiento adecuado debe serdiseñado sobre la base de la calidad del agua "ue se necesita. Tratamiento en tierra vs. de alta mar 

 $n alta mar, no ha e-istido tiempo ni espacio para desarrollar los mejores mtodos detratamiento, mientras "ue en las instalaciones en tierra, el tratamiento de agua aceitosa puedeser intermitente, permitiendo el tratamiento en lote # la recirculación. $n alta mar, el tratamientodel agua debe depender de los e"uipos, tales como los precipitadores electrostáticos,separadores de placas, unidades de flote de gas, centrifugadoras, hidrociclones, filtros demembranas, # e-aminar rápidamente los montones para obtener tanto petróleo como seaposible fuera del agua. $n alta mar, las plataformas tambin están limitadas a una capacidad má-ima de peso,deapro-imadamente >?: libras por pie cuadrado. Las plataformas del %ar del Norte songeneralmente más grandes # tienen más espacio, pero las restricciones son todavía reales.$nplataformas mar adentro, no e-iste ni espacio ni tiempo para permitir "ue el agua tratadaseencuentre por días en estan"ues, donde el petróleo puede ser e-aminado rápidamente

porcompleto # purificado utilizando agentes biológicos. $l agua producida descargada enalta mar puede ser, por tanto, de hasta ;: veces más aceitosa "ue las descargas desde lasinstalaciones en tierra. 'lgunas instalaciones en alta mar dependen del tratamiento del aguaflotante por los bu"ues, conocido como los bu"ues de almacenamiento # descarga 02(s o2/(s1. $l movimiento del bu"ue anclado en una oleada puede perturbar los procesos de

tratamiento del agua # dirigir las descargas considerablemente por encima del nivel medio.

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Niveles de (+B en agua producida domstica 6('

$ste problema es particularmente grave cuando las tormentas generan grandes olas, "uesucederá en un promedio de al menos : días al año en el norte del %ar del Norte. Problemas con la descarga 

$n el agua producida, tambin ha# altas concentraciones de metales pesados, incluidos bario,berilio, cadmio, cromo, cobre, hierro, plomo, ní"uel, plata # zinc. +ambin ha# pe"ueñascantidades de radio nucleicos natural, radio>> # radio>>7 # hasta varios cientos ppm dematerial orgánico volátil disuelto. Cuando diluido # mezclado con agua de mar, el agua producidatratada no plantea un peligro ambiental. (in embargo, en aguas turbias poco profundas cerca dela costa o para descargas en tierra "ue desembocan en las corrientes de agua asentadas,elevadas concentraciones de hidrocarburos # metales en agua producida pueden ser tó-icas. 

%ientras "ue se investiga sobre los efectos ambientales posibles a largo plazo de arrojar grandescantidades de agua contaminada, incluso levemente, en las vías navegables cada día, laindustria ha continuado la b8s"ueda de soluciones. $stas inclu#en formas de reducir el volumende agua producida, de re‐in#ectarla a las rocas debajo de la tierra, # de elaborarla lo más limpiaposible cuando no ha# alternativa para la descarga. La industria del petróleo pudo lograr unpromedio para ;<<7 de >>ppm. 6n mtodo de tratamiento para reducir la cantidad de aceite en el agua ha sido de aumentar eluso de floculantes polímeros # productos "uímicos. $sto trae consigo otros temas ambientales,como resultado de la creación # la eliminación de los materiales "uímicos. 'demás de la

amenaza ambiental, estos productos "uímicos deben ser almacenados # manipulados comoparte del proceso de tratamiento contin8o, añadiendo los gastos de la deuda # los gastos defuncionamiento. $l uso de estos productos "uímicos añade millones de toneladas de residuosadicionales para el ecosistema. $l mapa muestra las concentraciones relativas al total de sólidos disueltos en aguas producidasa lo largo de $stados 6nidos. Con el fin de ser descargados con total seguridad, estos sólidosdisueltos primero deben ser retirados del agua. /or eso, la producción normal del proceso detratamiento de agua es compleja.

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Cristales de (ulfato de Calcio

$ntre las dificultades para tratar agua producida están los ingredientes tó-icos, frecuentementeasociada con hidrocarburos. Los metales pesados, partículas radiactivas, # carbono orgánicovolátilrepresentan las amenazas más importantes. 'demás, el agua producida contiene muchosotros productos "uímicos no deseados, "ue deben ser eliminados antes de la descarga, o inclusoantes de re‐utilizarlos en las operaciones de perforación. 'ltos niveles de sólidos disueltos sondifíciles para los dispositivos convencionales "ue se encargan de la separación de la gravedad.B'2, centrifugadora, clarificadores, hidrociclones # otro similar e"uipo de resolución #separación es ineficaz para eliminlos sólidos disueltos.

étodos de tratamiento de agua producida $n ;<<?, el *nstituto $stadounidense del /etróleo 0'/*1, hizo su recomendación sobre la mejortecnología disponible para la gestión del agua producida sobre las instalaciones petrolíferas #degas en alta mar. $l informe identificó los siguientes factores "ue contribu#en a la to-icidaddelagua producida@ mu# pe"ueñas partículas, salinidad 0<D o superior1, compuestosvolátiles,materiales orgánicos e-traíbles 0ácido, básico, neutral1, amoníaco # sulfuro dehidrógeno. (eisde las tecnologías de tratamiento de agua, #a probadas en tierra, fueronevaluados # calculados

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