aguas de formacion exposicion

8/10/2019 Aguas de Formacion Exposicion

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Nstor Ramrez

Juan David Morales

David Julin Giraldo


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La mayor parte de las rocas yacimiento se forman en el agua, al depositarsegranos de rocas. El agua que queda atrapada en los poros a medida que lossedimentos se compactan y se unen unos con otros se denomina agua connata; elagua presente en el yacimiento en el momento en que es atravesado por unabarrena de perforacin se le llama agua de formacin. El agua reacciona con la

roca hasta un punto que depende de la temperatura, la presin, la composicindel agua y la mineraloga de la formacin. Estas reacciones qumicas puedeniniciarse tan pronto como se depositan los sedimentos y pueden continuar yacelerarse conforme la formacin es sometida a mayor presin y temperaturamientras quedan sepultados. El agua connata varia en composicin con elambiente en donde se deposita, donde por lo general se encuentran gasesdisueltos, materiales orgnicos y sales que corresponden a los (sedimentosmarinos, se trata de agua de mar, en los depsitos lacustres y fluviales, se tratade agua dulce, en los depsitos evaporiticos, el agua intersticial corresponde auna salmuera de alta salinidad), tambin varia por la historia y propiedades dela formacin y el influjo o migracin de fluidos.


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Ante la mencion de la presencia de agua de formacio

n en sus pozos, muchascompanias productoras de petroleo y gas reaccionan con alarma. La

produccion de agua, especialmente si contiene impurezas indeseadas, puedereducir el valor de un activo hidrocarburifero. Ademas, puede acelerar el danode los equipos e incrementar los costos de manipulacion y eliminacion delagua.

Pero la captura de una cierta cantidad de agua de formacion tambien es deutilidad, ya que las propiedades del agua contienen informacion que puedeser utilizada para incidir significativamente en la rentabilidad de los campospetroleros.

INCRUSTACION: Acumulacin de sedimentos, generando un taponamientoy una alza de presion.Los solidos suspendidos son el problema mas comun, ya que son todas lasparticulas que se encuentran presentes en el fluido en forma suspendida, estaocasiona incrustacones; la presencia bacterial es otro factor importante ya queeste al igual que los solidos suspendidos generan incrustaciones.


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METODOS PARA ELIMINAR

LAS INCRUSTACIONES

TECNICAS QUIMICAS

METODOS MECANICOSCONVENCIONALES METODOS MECANICOS CON

CHORROS DE FLUIDOS LECHADAS ABRASIVAS ABRASIVAS DE STERLING

BEADS

METODOS PARA EVITAR LAS

INCRUSTACIONES

Los gastos de eliminacion deincrustaciones estan al rededos de

los 250.000 dolares a los que sesuma un retraso en la produccion,asi que para tener una mejorproduccion es recomendable tenerlos posos en buen estado y paraevitar las incrustaciones se utilizan

metodos de inhibicion quimica.

EJEMPLO:A medida que se producen losfluidos del yacimiento se reduce la presion,

el agua de formacion libera gas CO2, el pHdel agua se incrementa y la solucion se

supersatura con carbonato de calcio[CaCO3], lo que puede producir ladepositacion de incrustaciones queeventualmente obstruyen el flujo.

TIPOS DE INCRUSTACIONES

Carbonato de Calcio Sulfato de Calcio

Sulfato de Bario Sulfato de Estroncio Depositos de Silicatos


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Pueden variar desde la mas basica disolucionhasta los mas avanzados y efectivosinhibidores que actuan antes que empiece elproceso.

La dilucion se utiliza para controlar laprecipitacion en pozos con alto grado desalinidad .La dilucion reduce la saturacionenviando agua dulce continuamente .Require la instalacion de una sarta macaroni(tubo de diametro inferior a pulgada y media

lo largo de la tuberia de produccion).


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CORROSION: Debida a los cambios de pH del agua, por los cambios detemperatura, o por la presencia de gases no deseados como el O2, CO2 y elH2S.

FORMAS PARA CONTROLAR LA CORROSION: Las formas mas comunesde lograr el control de la corrosion son seleccionar apropiadamente losmateriales del sistema y el diseno del mismo, modificar la calidad de agua contratamiento quimico y usar revestimientos y pinturas resistentes a lacorrosion.

METODOS PARA CONTROLAR LA CORROCION TIPOS DE

CORROSIONES

Seleccion de los Materiales *Galvanica

1. Consideraciones de Ingeniera *Por Erosion

2. Tratamiento Qumico *Por Cavitacion

Ajuste de pH *Por ClorurosPor bacteriasSolidos Suspendidos

Por bacterias sulfatoreductoras


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El anlisis del agua de formacin desempea un rol importanteen el modelado dinmico de los yacimientos, la cuantificacin delas reservas y el calculo de los costos de las terminaciones depozos que incluyen los montos que se invertirn en el entubadoy el equipamiento de superficie; el reparto de capital (capex). El

anlisis del agua tambin ayuda a los operadores a estimar loscostos operativos (opex), tales como el costo de los proyectos deinyeccin qumica. La cuantificacin de la qumica del aguaasiste en la comprensin de la conectividad del yacimiento y enla caracterizacin de las zonas de transicin en los carbonatos,por lo que incide en las estimaciones de la extensin de los

yacimientos. Adems, ayuda a los planificadores del desarrollode campos petroleros a determinar si los nuevosdescubrimientos pueden ser conectados a la infraestructuraexistente y es crucial para el diseo de los proyectos de inyeccinde agua.


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Representa la cantidad de gas disuelto en el agua y no tieneninguna relacin con el oxgeno presente en la molcula de aguaH2O. La determinacin est basada en la absorcin de Oxgenopor un precipitado floculento de Hidrxido Manganoso, formadopor la reaccin entre el sulfato manganoso y el yoduro de potasio

alcalino. El oxgeno reacciona con el hidrxido manganoso paraformar hidrxido manganeso. La adicin de cido sulfrico liberauna cierta cantidad de Yodo, en proporcin directa a la cantidadde oxgeno adsorbida. El yodo libre se titula con una solucin deTiosulfato de Sodio en presencia de almidn como indicador. Ladesaparicin de la coloracin azul (Reaccin del Yodo con elAlmidn) se toma como Punto Final de la titulacin.


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La presencia excesiva de oxigeno disuelto aumenta la actividadcorrosiva del agua. El nivel optimo de oxigeno disuelto para el controlde la corrosion es de 0,5 a 2,0 partes por millon. Sin embargo, retirar eloxigeno del agua no es practico debido al costo. Por lo tanto, laestrategia mas razonable para minimizar la presencia del oxigeno es:

Excluir el proceso de aireacion del tratamiento del agua. Incrementar el ablandamiento con cal. Extender los periodos de detencion de las aguas tratadas en los

tanques de almacenamiento.

Usar el tamano correcto de bombas de agua en la planta detratamiento para minimizar la introduccion del aire durante elbombeo.

(National Environmental Services Center, 1997).

PROBLEMAS DEL OXIGENODISUELTO


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El oxigeno disuelto juega un papel en la creacion depeliculas pasivas sobre las tuberias de hierro no revestidas,ya que facilita la formacion de capas de peliculas pasivasfavorables que consisten en una mezcla de carbonato decalcio, carbonato ferroso y capas pasivas de oxido ferrico.La perdida del oxigeno disuelto promueve la formacion dehierro ferroso que cuando se desprende en el agua, puedeser facilmente reoxidizado por el aire o al contacto con un

desinfectante, causando agua turbia ycoloreada(Letterman, 2001).


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INCRUSTACIONES Y

CORROCION


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El anhidrido de carbono al disolverse en elagua actua en dos formas: una parte encombinacion con el agua (CO2 combinado)

para producir una nueva sustancia (Acido

Carbonico). El CO2 combinado, se halla bajolas formas de iones de Bicarbonato y deCarbonato. La otra parte se disuelve, en el

sentido fisico, como anhidrido de carbono libre.


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Los solidos disueltos aumentan o disminuyen en elagua segun sean las reacciones quimicas, en sumayoria complicadas. Todas las reaccionesquimicas que se originan dan lugar a laincorporacion en el agua de sustancias solubles.Asitendremos aguas con un alto o bajo contenidode sales en disolucion con aniones comoBicarbonato, Sulfato, Cloruro, etc., y cationes comoCalcio, Magnesio, Sodio, Potasio, etc.


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Es la medida de la relativa acidez o alcalinidadde un agua.

Si el agua es mas acida la corrosividad

aumentara. el pH del agua debe estar entre 6 a 9 para

poder utilizarla.

Normalmente el agua que es sacado de lospozos tiene un pH entre 4 a 8.


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Es la capacidad del agua para neutralizaracidos.

Por lo tanto se dice que entre mas alcalina sea

el agua mas alto es su pH. La alcalinidad es atribuida mayormente a los

iones bicarbonato, carbonato e hidrxido


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Aniones: los mas presentados en las aguas deformacin son:

carbonato CO3: Est prcticamente en toda aguade formacin, sobre todo si tiene un pH elevado,reacciona con algunos cationes para formarprecipitados insolubles.


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Bicarbonato (HCO3): Se encuentra en lamayora de las aguas de formacin enocasiones su concentracin alcanza las 800

ppm, lo cual es bastante perjudicial ya quepueden reaccionar fcilmente con los cationesbario, estroncio, magnesio o calcio para formarprecipitados insolubles.


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Sulfato (SO4): Es el alimento de las bacteriassulfato reductoras, este anin tiene tendencia areaccionar con los cationes estroncio, bario o

calcio y en ocasiones llega a formarincrustaciones insolubles.


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Cloruro (Cl-1 ): Es el ion ms predominante enel agua de formacin, que caracteriza a lamisma, su mayor fuente es el cloruro de sodio

(NaCl) por lo que la concentracin de cloruroses la medida de la salinidad del agua. Seconsidera perjudicial si supera las 5000


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Calcio: es el mayor constituyente, puedealcanzar hasta 30000mg/L , se combina confacilidad con los aniones carbonato,

bicarbonato y sulfato, genera solidossuspendidos.

Sodio: esta junto el anin cloruro, esproblemtico si esta muy salada el agua y se

precipita en grandes cantidades.


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Magnesio: tiene la habilidad de formarcompuestos insolubles que permanecen ensuspensin.

Bario: se encuentra en mnimas cantidades peroal crearse sulfato de bario es un precipitadocompletamente insoluble.


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Hierro: generalmente es bajsimo en el agua deformacin, si es alto es porque es corrosivo

Estroncio: forma sulfato de estroncio y se

mezcla con el sulfato de bario, lo cual hace quese presente precipitados insolubles.


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Mide la habilidad de los iones para transmitiruna corriente elctrica.

Funcin de la velocidad a la cual se mueven los

iones. Se ve afectada por la temperatura.

Sus unidades son micosiemens por centmetro

(S/cm) . Alta conductividad es mala.


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Razn entre el peso del volumen de unasustancia y el peso de igual volumen de otrasustancia tomada como estndar

La gravedad especifica se utilizara paraconvertir los mg/lt a ppm.

La gravedad se determina utilizando elpicnmetro.


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La saturacin de agua de una formacin puedevariar de un 100% hasta un valor muypequeo; sin embargo, muy rara vez es nula.

Sin importar que tan "rica" sea la roca delyacimiento de petrleo o gas, siempre habruna pequea cantidad de agua capilar que elpetrleo no puede desalojar; generalmente

dicha saturacin se conoce como saturacin deagua connata o irreducible.


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En el caso de una roca de yacimiento, conpresencia de petrleo o gas, es imposible retirartodos los hidrocarburos por medio de las tcnicas

de evacuacin y recuperacin ms comunes.


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Es la suma de todos los cationes metlicos que nosean Sodio y Potasio, presentes en el agua enforma de: Carbonato, Bicarbonato, Sulfato yCloruro, expresados como Carbonato de Calcio.Debido a que los mayores componentes son loscationes Calcio y Magnesio, generalmente toda ladureza se considera debida a estos dos iones. Ladureza es causada por los cationes divalentes

metlicos que son capaces de reaccionar con eljabn para formar precipitados y con ciertosaniones presentes en el agua para formar costras


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La dureza es la solucin tanto de sales de calciocomo de magnesio en forma de cationes yaniones, generalmente la dureza se ha

expresado en funcin del carbonato de calcio(CaCO3).

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