manejo agua congénita yacimientos

Recuperación Secundaria y Mejorada en México

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CAPÍTULO 8

MANEJO DEL AGUA CONGÉNITA

El término "agua congénita" hace referencia al agua que contiene un medio poroso. Esta agua queda asociada al aguaintersticial, la cual corresponde a la saturación inicial de agua en un yacimiento de hidrocarburos o a la de algún acuíferoasociado al yacimiento. De esta forma, el manejo del agua congénita en la industria petrolera, corresponde al manejo del aguaproducida por la explotación de los hidrocarburos.

En este capítulo se presenta un extracto de la normatividad nacional, NOM-143-SEMARNAT-2003, "Especificacionesambientales para el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos", la cual establece la regularización del manejo delagua congénita. La segunda parte del capítulo se enfoca a la descripción del uso, manejo y tratamiento, que dan a esta agua losActivos Integrales Abkatun – Pol - Chuc, Samaria - Luna, Cinco Presidentes, Poza Rica y Bellota - Jujo.

8.1. Normatividad Nacional

El manejo del agua congénita está reglamentada en términos ecológicos y sociales, siendo la SEMARNAT la Secretaria que seencarga de regular, modificar y emitir los lineamientos en su manejo. La norma oficial mexicana que establece lasespecificaciones ambientales para el manejo de agua congénita, NOM-143-SEMARNAT-2003, "Especificaciones ambientalespara el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos", misma que fue publicada en el diario oficial del 3 de marzo de2005 y de la cual se presenta el extracto concerniente a las especificaciones para el manejo, correspondiendo a la sección 5 deesta norma.

Las secciones iniciales y concluyentes de la Norma 143, así como los anexos 1 y 2 a que se refiere en este extracto del texto,pueden ser consultadas en la página de Internet http://www.semarnat.gob.mx, siguiendo la liga hacia Legislación y Norma 143.

Plataforma Abkatun A: Manejo del agua costa afuera

Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita

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NOM-143-SEMARNAT-2003Especificaciones ambientales para el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos

5. Especificaciones

5.1 Manejo del agua congénita.

El agua congénita asociada a los hidrocarburos, debe

ser dispuesta en cuerpos receptores o en formaciones

receptoras en el subsuelo.

En caso de presentarse derrames o infiltraciones al

suelo durante el manejo del agua congénita, debe

atenerse a lo dispuesto en la normatividad vigente en

materia de restauración de suelos y saneamiento de

acuíferos.

5.1.1 Separación.

5.1.1.1 Durante los procesos de separación de

hidrocarburos y agua congénita, se deben evitar

derrames o infiltraciones al suelo.

5.1.2 Almacenamiento temporal.

5.1.2.1 Las presas para almacenamiento temporal del

agua congénita, deben evitar filtraciones al suelo; para

ello, deben construirse sobre una capa de arcilla, con

un espesor, grado de compactación y humedad del

material para obtener un coeficiente de permeabilidad

de 1 x 10-7 cm/seg, o bien sobre un material sintético

equivalente a su permeabilidad.

5.1.2.2 Los contenedores para almacenamiento

temporal de agua congénita, deben contar con diques

para la contención de derrames o fugas, con capacidad

igual o superior al volumen del contenedor.

5.1.3 Transporte.

5.1.3.1 El transporte de agua congénita que contenga

15% o más condensados, se hará en contenedores

cisterna.

5.1.3.2 El porcentaje de condensados en el agua

congénita, se determinará mediante medidores de

fases y de volúmenes.

5.1.3.3 Para el transporte de agua congénita en

contenedores cisterna, se debe llevar una bitácora o

registros que permitan dar seguimiento a los volúmenes

transferidos entre instalaciones.

5.1.4 Caracterización.

5.1.4.1 La caracterización del agua congénita, se

realizará con los métodos establecidos en el Anexo 1, a

efecto de determinar la concentración de hidrocarburos

para fines del punto 5.1.5.1 de la presente Norma; con

los establecidos en el Anexo 2, para la determinación

de sólidos y sales disueltas para fines de los puntos

5.1.5.2 y 5.1.5.3; y con los establecidos en la NOM-001-

SEMARNAT-1996, para caracterizar los contaminantes

básicos y metales pesados referenciados en la misma,

cuando se descargue el agua congénita en cuerpos

receptores.

5.1.5 Límites máximos permisibles de parámetros

para la descarga del agua congénita a un cuerpo

receptor.

5.1.5.1 El límite máximo permisible de hidrocarburos

para la descarga de agua congénita en cuerpos

receptores de agua dulce es de 15 mg/l, y en aguas

costeras y zonas marinas es de 40 mg/l.

5.1.5.2 El límite máximo permisible de sólidos disueltos

totales (SDT), para la descarga de agua congénita en

cuerpos receptores de agua dulce es de 500 mg/l.

5.1.5.3 El límite máximo permisible de sólidos disueltos

totales (SDT), para la descarga de agua congénita en

aguas costeras es de 32,000 mg/l, y su descarga debe

ser a una distancia que sobrepase los 2 km mar

adentro. Cuando las concentraciones de sólidos

disueltos totales, sobrepasen las del cuerpo al que se

descarga, su descarga se tiene que efectuar través de

difusores que permitan la dispersión y asimilación

inmediata.

5.1.6 Características de los pozos para la inyección

de agua congénita.

5.1.6.1 Los pozos petroleros agotados que se utilicen

para la inyección de agua congénita, deben cumplir con

lo especificado en los numerales 5.1.6.2 al 5.1.6.4 de

esta Norma Oficial Mexicana.

5.1.6.2 No debe existir comunicación entre los acuíferos

y los pozos; para ello, la tubería de revestimiento debe

ir cementada desde la superficie del suelo hasta la

formación receptora.

5.1.6.3 Se debe contar con equipos que permitan medir

la hermeticidad de los pozos, mediante el registro diario

de la presión y el flujo de inyección. En caso de pérdida

de hermeticidad, se debe suspender de inmediato la

inyección.

5.1.6.4 La formación receptora, se debe localizar

debajo de un estrato impermeable.

5.1.7 Especificaciones para la inyección.

5.1.7.1 La inyección de agua congénita, sólo podrá

realizarse toda vez que en su manejo no se incorporen

sustancias diferentes a los desincrustantes, inhibidores

de corrosión y secuestrantes de oxígeno,

desemulsificantes, biocidas y en general, las sustancias

necesarias para proteger el pozo y realizar un manejo

seguro de dicha agua congénita. Cuando se le añadan

sustancias adicionales al agua congénita a inyectar,

ésta debe tratarse para restaurarle sus características

previas a la adición de dichas sustancias.

5.1.8 Especificaciones sobre la separación de agua

congénita en el interior del pozo en producción.

5.1.8.1 Cuando el proceso de separación de agua

congénita se lleve a cabo en el interior del pozo, se

observará lo dispuesto en los numerales 5.1.6.2 al

5.1.6.4.

5.2 Abandono del sitio.

5.2.1 Los pozos de inyección de agua congénita que ya

no se vayan a utilizar para ese u otro fin, deben

taponarse como lo establece la NOM-004-CNA-1996.

5.2.2 El abandono del sitio de los pozos de inyección de

agua congénita, debe hacerse conforme a la NOM-115-

SEMARNAT-2003 o la regulación aplicable para el

lugar donde se encuentre el pozo.

5.3 Disposición de sólidos separados del agua

congénita.

5.3.1 Los lodos resultantes del tratamiento del agua

congénita, deben manejarse conforme a la

normatividad aplicable.

5.4 Monitoreo.

5.4.1 Cuando el agua congénita sea inyectada, se debe

contar con bitácoras o registros de presiones y

volúmenes inyectados.

5.4.2 Cuando el agua congénita se descargue a

cuerpos receptores, se deben llevar a cabo monitoreos

semestrales de las descargas.


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8.2. Manejo del agua congénita

En esta sección se presenta la forma en que los Activos Integrales Cinco Presidentes, Abkatun - Pol - Chuc, Samaria - Luna,Poza Rica y Bellota - Jujo, manejan el agua congénita producida.

La tabla 8.1 muestra un concentrado de información relacionada al manejo que se le da al agua congénita.

Activo Campo Manejo del Agua

promedio (barriles)Aplicación

Planeado Operando

Cinco Presidentes Sánchez Magallanes 9,100 Reinyección. Proceso de recuperación secundaria.

Poza Rica Arenque ND

Poza Rica 34,000 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión.

San Andrés y Hallazgo 2,700 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión.

Tajín 2,700 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión.

Agua Fría 50,000 Prueba piloto industrial, para inyección en 5 pozos.

Abkatun – Pol – Chuc Abkatun - Pol – Chuc 38,700 Tratamiento y reinyección.

Bellota Jujo Jujo – Tecominoacán 20,000 Tratamiento, distribución y reinyección.

Samaria Luna Samaria 27,000Red de recolección, tratamiento. Sectores: Samaria, Luna yCunduacán. Proceso de recuperación secundaria.

TOTALES 50,000 134,200

Tabla 8.1. Manejo del agua congénita producida.

En la siguiente sección, se presenta el objetivo, origen, tratamiento y manejo que dan al agua congénita los Activos Integralesmencionados.

8.3.1. Activo Integral Cinco Presidentes

Objetivo:

1. Dejar de verter el agua producida de los campos petroleros a los cuerpos receptores en superficie.2. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria.

Origen:

El agua se obtiene de los procesos de deshidratación, en las plantas Agata, El Plan y del Complejo Procesador de Gas LaVenta.


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Tratamiento:

El tratamiento que requiere el agua producida, para cumplir con los estándares de calidad y poder descargarlas en los cuerposreceptores superficiales, representan grandes esfuerzos técnicos y económicos. Por tal motivo, lo más conveniente es inyectarlaa los acuíferos asociados a los yacimientos sujetos al proceso de recuperación secundaria o a pozos letrinas que alguna vezfueron productores.

Para que el agua residual pueda ser inyectada a los yacimientos sin dañarlos, debe someterse a un tratamiento físico -químico ybacteriológico, con el propósito de eliminar y/o controlar los sólidos en suspensión, aceite remanente, contenido microbiológico,PH y gases en solución, principalmente el Oxigeno disuelto.

Manejo:

Explotar los yacimientos con tendencias incrementales en los cortes de agua, es una práctica necesaria en campos con estadosde explotación avanzada. El requisito indispensable que el sistema de manejo y tratamiento del agua producida sea un circuitocerrado, de tal manera que el agua no esté en contacto con el aire, evitando su oxigenación, reduciendo problemas de corrosión,incrustaciones, etc.

.

8.3.2. Activo Integral Abkatun – Pol - Chuc

Objetivo:

1. Recuperar el mayor volumen de agua producida.2. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria.

Origen:

De la deshidratación de la producción de los campos: Abkatun, Caan, Taratunich, Kannab, Ixtal y Manik en la bateríapermanente Abkatun-A.

Figura 8.1. Esquema demanejo de agua congénita,Áreas Nanchital yCuichapa del ActivoIntegral Cinco Presidentes.


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Manejo:

Al crudo proveniente de los separadores de la plataforma permanente, se le incrementa la presión mediante las bombasreforzadoras. La mezcla de crudo, alimenta en la parte inferior a los deshidratadores. Los deshidratadores se encargan derealizar la separación de la emulsión agua - aceite, mediante campos eléctricos de tal forma, que se obtiene una corriente deaceite crudo por la parte superior, con un contenido máximo de agua de 0.5% en volumen. Posteriormente, este crudodeshidratado es enviado a Dos Bocas mediante turbobombas. La corriente de agua que se obtiene de la parte inferior de losdeshidratadores, es bombeada a los pozos de captación. En la figura 8.2, se muestra el esquema del manejo superficial delagua producida en el Activo.

En función del comportamiento de admisión de los pozos y de la operación del deshidratador, se evaluará la inclusión de lasplantas de tratamiento, para disposición dual: pozo o al mar.

8.3.3. Activo Integral Samaria - Luna

Objetivo:

1. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria.2. Inyectar el total de agua producida.

Origen:

Agua producida de los sectores: Luna, Cunduacán y Samaria.

Figura 8.2. Esquema demanejo de aguacongénita, Activo IntegralAbkatun-Pol-Chuc.


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Tratamiento:

El tratamiento se realiza en la Planta de tratamiento Samaria II y consiste en:

Inyección de floculante antes del ingreso al tanque igualador. Tanque igualador: se inyecta secuestrante de oxigeno Inyección de Biocida e inhibidor de incrustaciones, antes de su ingreso al sistema de filtrado. Inyección de inhibidor de corrosión, antes de su ingreso al tanque de almacenamiento.

La figura 8.3 muestra el esquema de este tratamiento.

Manejo:

El total de su producción de agua congénita, alrededor de 27,000 bpd (a sep/2006), se reinyecta al Complejo para aprovechareste recurso como un medio de recuperación adicional, en la tabla 8.2. se muestran las condiciones de operación en la planta deinyección Samaria II.

Capacidad (bpd) : mínimo 20,000 bpd normal 30,000 bpd máximo 35,000 bpd

Salinidad como cloruros: 70,000 – 110,000 ppm

Presión de entrega a la red de inyección: 4 -10 kg/cm 2

Prueba mílipore: 0.45 micras

Grasas y aceites en la carga: variable hasta 100 ppm

Temperatura: 40 – 50 ºC

Tabla 8.2. Condiciones de operación de la Planta de inyección de agua Samaria II

Figura 8.3. Esquema deltratamiento de aguacongénita, Activo IntegralSamaria -Luna.


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8.3.4. Activo Integral Poza Rica - Altamira

Objetivo:

1. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria.2. Recuperar el mayor volumen de agua contenida en el aceite producido, disminuyendo el impacto ambiental.

Origen:

De las áreas Poza Rica, San Andrés, Hallazgo, Tajín, Muro, Horcón y Álamo.

Tratamiento:

El tratamiento que se aplica al agua congénita, antes de ser inyectado en pozos letrina, es el siguiente:

Adición de:

Surfactante. Emulsifica las grasas, aceites y reduce la tensión superficial. Inhibidor de corrosión. Para proteger de la corrosión las instalaciones superficiales y el yacimiento, inhibe los gases

disueltos causantes de la corrosión como H2S (ácido sulfhídrico), CO2 (dióxido de carbono) y O2 (oxigeno disuelto). Inhibidor de incrustación. Inhibe los sólidos que pueden causar depositaciones en las instalaciones superficiales,

tuberías de inyección y producción del yacimiento y taponamiento en la formación. Bactericida. Actúa contra las bacterias sulfatoreductoras. Secuestrante de oxígeno. Inhibe el oxígeno del cual su presencia es fortuita. Aplicando este producto como medida de

prevención.

Manejo:

El Activo realiza una caracterización química del agua no tratada obtenida de la CAB Poza Rica. El esquema de manejo de aguase muestra en la figura 8.4, en total se está manejando alrededor de 44,000 bpd siendo los principales campos productores deagua Poza Rica y San Andrés.

El Activo tiene en planeación, como se presentó en el capitulo 7, la prueba piloto industrial de Agua Fría, en la cual se tieneplaneada la inyección de agua congénita tratada, como parte del proceso de recuperación secundaria en Chicontepec.

Figura 8.4. Esquemade manejo de aguacongénita, ActivoIntegral Poza Rica.


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8.3.5. Activo Integral Bellota - Jujo

Objetivo:

1. Reinyectar en pozos letrina.

Origen:

El agua de inyección es la que se obtiene de la batería de separación Jujo.

Tratamiento:

El tratamiento se realiza mediante el uso de dos etapas principales: Filtrado e inyección de reactivos.

Los filtros son de tipo granulado y se utilizan los siguientes reactivos:

Inhibidores de corrosión Biosidas Secuestrante de oxigeno.

El esquema de la figura 8.5, muestra dicho tratamiento.

Figura 8.5. Esquemadel tratamiento de aguacongénita, ActivoIntegral Bellota - Jujo.


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Manejo:

Con base en pruebas de inyección tipo "dual", se determinó los pozos de inyección, los cuales fueron reparados y adaptadospara la inyección en dos arenas. Las características de la red de distribución de agua de desecho, se muestra en la figura 8.6.

Bibliografía:

1. SEMARNAT, Información Oficial de la normatividad ecológica y de manejo del agua asociada a la producción de hidrocarburos y a su reinyección alsubsuelo.

2. Ley de Aguas Nacionales. Diario Oficial de la Federación. 1991.

3. Ley Federal de Derechos. Diario Oficial de la Federación. 2002.

4. Ley Federal del Mar. Diario Oficial de la Federación. 1986.

5. Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. Diario Oficial de la Federación. 1988.

6. Asociación internacional de productores de petróleo y gas. Guías de inyección para la disposición de agua congénita. Reporte No. 2.80/302. Enero 2000.

Figura 8.6. Esquema demanejo de aguacongénita, Activo IntegralPoza Rica


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Planta de tratamientos de agua congénita, Dos Bocas, Tabasco

manejo agua congénita yacimientos

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