¿Cómo almacenar agua en los pozos petroleros?
El almacenamiento de agua en pozos petroleros es una práctica común en la industria petrolera y se realiza por varias razones importantes. Estos pozos a menudo producen grandes volúmenes de agua junto con el petróleo, lo que puede representar un desafío para la operación y la gestión ambiental.
Ahora bien, las compañías petroleras revalorizan con regularidad las nuevas tecnologías en cuanto al tratamiento de aguas residuales aceitosas. Como en tantos otros ámbitos, en el último tiempo las mejoras tecnológicas mejoraron mucho en el área de filtración por membrana. Algunas desarrollaron su propio sistema de filtración por membrana, ideal para el tratamiento de agua producida, agua amarga, barro y barcaza.
Entre ellos, la utilización de membranas vibratorias es bastante nuevo y surgió como una efectiva y económica solución para el tratamiento en extracciones petroleras.
La instalación de estos sistemas de membranas vibratorias se usan para tratar todo tipo de aguas residuales petroquímicas. Los resultados han demostrado ventajas muy importantes si las comparamos con técnicas más convencionales como la filtración de flujo cruzado y otros métodos de tratamiento.
Este nuevo sistema de membranas se conoce como “Proceso realzado de cizalla vibratorio”, sus siglas en inglés con VSEP. Fueron fabricadas por New Logic Research en sus fábricas en distintos puntos de EEUU.
Almacenamiento de agua en pozos petroleros
Veamos algunos aspectos importantes a considerar sobre el almacenamiento de agua en pozos petroleros:
- Recuperación mejorada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés): Uno de los usos principales del almacenamiento de agua en pozos petroleros es para la recuperación mejorada de petróleo. En muchos campos petroleros, una vez que se ha extraído la mayor parte del petróleo utilizando métodos primarios y secundarios, se utiliza la inyección de agua para mantener la presión del yacimiento y empujar el petróleo hacia los pozos productores. Esta agua puede ser almacenada temporalmente en pozos cercanos antes de ser bombeada de regreso al yacimiento.
- Control de presión y estabilidad del yacimiento: En algunos casos, se puede inyectar agua en pozos petroleros para controlar la presión y estabilizar el yacimiento. Esto es especialmente importante en campos maduros donde la presión natural del yacimiento ha disminuido debido a la extracción de petróleo. Almacenar agua en pozos puede ayudar a mantener la presión adecuada para facilitar la producción continua de petróleo.
- Almacenamiento temporal de agua de producción: Durante el proceso de extracción de petróleo y gas, se produce una gran cantidad de agua como subproducto. Esta agua, conocida como agua de producción, generalmente se separa del petróleo y el gas en las instalaciones de superficie. En algunos casos, esta agua puede ser almacenada temporalmente en pozos petroleros antes de ser tratada adecuadamente para su disposición final.
- Reinyección de agua de formación: En ciertas operaciones, especialmente aquellas que involucran la extracción de petróleo pesado o bituminoso, se puede inyectar agua en los pozos para ayudar a movilizar el petróleo. Esta agua, llamada agua de formación, se puede almacenar temporalmente en otros pozos antes de ser inyectada nuevamente en el yacimiento para facilitar la extracción del petróleo residual.
¿Qué es el agua producida?
Antes de profundizar en el tema es importante conocer algunos conceptos básicos. Es esencial saber que las operaciones petroleras de perforación pueden crear grandes cantidades de agua contaminada, a estas se la conoce como “agua producida”, es decir el agua que se produce en el pozo.
La mayoría de los yacimientos subterráneos de petróleo tienen una capa de agua cruda, que se la llama “agua de formación”, la cual está debajo de los hidrocarburos. Cuando el pozo envejece y el petróleo se vuelve difícil de eliminar, se suele inyectar agua o vapor en los embalses para ayudar a impulsar el aceite a la superficie. Tanto el agua de formación como el agua inyectada eventualmente se dirigen a la parte superior y son producidos en la boca del pozo junto con los hidrocarburos.
Mientras se bombea la mezcla de petróleo y agua afuera del pozo se genera una separación, lo que resulta en el producto de hidrocarburo y el agua producida, que te hablamos anteriormente. Como el nivel del aceite disminuye en el embalse con la extracción, la cantidad de agua inyectada aumenta para poder llenar el vacío. Muchas veces el agua producida procedente de estos pozos petroleros llega a ocho veces más que el volumen del petróleo producido.
Estamos hablando de una enorme cantidad de agua contaminada, que necesitan métodos de tratamiento que sean eficaces, económicos y también ecológicamente amigables para que se puedan utilizar o eliminar de forma segura.
Agua producida reutilizada y descargada
Si intentamos mitigar el problema del agua producida, podemos utilizar cuatro enfoques para hacerlo realidad:
1. Evitar la producción de agua del pozo.
2. Inyectar dentro del mismo pozo.
3. Inyectar el agua dentro de los pozos de descarga.
4. Tratar el agua para su eliminación.
En las primeras etapas de la producción de petróleo de un pozo, el agua de inyección no es necesaria. En estas circunstancias el agua producida presenta un problema de eliminación. Para explicar esto: al perforar pozos existen espacios vacíos para la inyección y la eliminación de esta agua. La desventaja es que este método de eliminación puede ser muy costoso, sobre todo si se lo hace en alta mar.
También sucede que el pozo de eliminación debe estar situado a una distancia considerable de los productores de petróleo, así que deberá ser bombeada o transportada al punto de inyección. A menudo el vacío puede ser en una zona porosa y así el agua reinyectada deberá ser conducida de alguna forma que el agua no tapone los poros de la formación.
En las etapas más avanzadas del ciclo de vida de un pozo se inyecta el agua debajo de la capa de petróleo a través de una formación porosa. La inyección de agua produce la presión que se necesita para empuja el aceite a la superficie. Esta agua necesitará filtrarse a través de terrenos y estructura rocosa, debe ser tratada para que el taponamiento de la formación no se produzca.
El contenido del aceite y el ascenso de los minerales debe ser controlados en el agua para lograr los mejores resultados. Con el fin de utilizarse de manera segura, un método de tratamiento adecuado debe ser diseñado sobre la base de la calidad del agua que se necesita.
