Mejoras en el tratamiento de agua de inyección para campos maduros de petróleo usando microburbujas de gas natural

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo principal mejorar las actividades de explotación de petróleo en campos denominados maduros. Los cuales por su propia historia productiva presentan altos cortes o porcentajes de agua en su producción neta. El incremento progresivo de la cantidad de agua producida, ha llevado a desarrollar nuevas tecnologías tanto para su disposición como para su aprovechamiento a través de técnicas de recuperación secundaria por medio de la reinyección de agua salada. Para dicho fin, el agua es tratada en plantas denominadas PIAS (Planta de Inyección de Agua Salada) para remover sus principales contaminantes como los aceites, grasas, bacterias y sólidos presentes en el agua de reinyección, los cuales son evaluados para definir el método o tecnología más adecuada para su remoción. Como se describirá existen métodos físicos y químicos, los cuales van a permitir llevar a especificación el agua producida para la reinyección. A nivel físico se presentan los métodos gravitatorios, coalescencia, flotación y filtración. A nivel químico, el agua producida emplea aditivos floculantes, Biocidas, inhibidores de incrustación entre otros para lograr su adecuado funcionamiento. Dentro de los métodos físicos, se describirán a mayor detalle los métodos de flotación y los tipos de flotación existentes tanto para gas disuelto como para gas inducido, los cuales van a determinar relación directa entre el área superficial y el rendimiento en el proceso. Dicha relación establecerá importancia del menor tamaño de burbuja sobre el proceso y las diferentes variables involucradas para dicho fin. Dichos estudios permitirán plantear una alternativa para reducir costos por tratamiento y mejorar la calidad de agua de reinyección en una planta ubicada en la zona de Carrizo en el lote X, aplicando los mismos conceptos de flotación con burbujas pequeñas a través de mínimos costos de inversión, por medio de la modificación de uno de sus tanques skimmer a través del uso de microburbujas generadas a través de un reactor. Dicha modificación se basará en experiencias de campos ubicados en Venezuela y Canadá, de donde se va a emplear su data de campo para realizar las predicciones de rendimiento y de ahorro de costos para el caso de este lote. El desarrollo de la tecnología de microburbujas va a permitir remover un alto porcentaje de sólidos y aceites presentes en el agua producida al generar mayor área superficial, reducción del tiempo de retención de las partículas más pequeñas, extensión de la vida del filtro a través de la reducción de la carga aguas arriba del mismo. Finalmente, se realizará una comparación tanto técnica como económica entre las diversas tecnologías existentes y se entregará una evaluación económica a 5 años para evaluar la viabilidad económica del mismo, tomando como base el ahorro generado por dicha tecnología y los costos de inversión y mantenimiento obtenido de experiencias de los campos Venezolanos y Canadienses.