Control de calidad del petróleo y derivados

AGUAS DE FORMACIÓN

INTRODUCCION

El agua de formación es agua naturalmente presente en las rocas inmediatamente antes de la perforación.

El volumen total de agua en la hidrosfera es cercano a 1338 x 1018 m3 el cual:

• El 0,6 % es agua subterránea y menos del 50 % de la misma está alojada debajo de los 1000m. El 15 % de las aguas subterráneas está presente en las rocas sedimentarias.
• El 97,1 % es agua de mar y el 2,3 % es agua dulce superficial.

Las trampas de los hidrocarburos son las rocas sedimentarias que constituyen el 5 % de la litosfera distribuida:

• 70 – 80 % como lutitas.
• 8 – 10 % como areniscas.
• 5 – 14 % como calcitas.

Las AF pueden ser:

• Aguas que quedaron entrampadas durante la sedimentación.
• Aguas meteóricas infiltradas.
• Una combinación de ambas.

VALOR DEL AGUA DE FORMACIÓN

Los operadores consideran al agua de formación como un subproducto indeseado de la producción de hidrocarburos. No obstante, las muestras  y el análisis de esa misma agua proveen información vital para los planes de desarrollo de campos petroleros que incluyen la optimización del diseño de las terminaciones, la selección de materiales y la recuperación de hidrocarburos.

Las propiedades del agua de formación varían entre un yacimiento y otro, y dentro de un mismo yacimiento. La composición del agua depende de una serie de parámetros que incluyen el ambiente depositacional, la mineralogía de la formación, su historia de presión y temperatura, y el influjo o la migración de los fluidos. En consecuencia, las propiedades del agua pueden variar a lo largo del tiempo  con la interacción entre el agua y la roca, y con la producción y el remplazo de los fluidos del yacimiento por agua de otras formaciones, agua inyectada u otros fluidos inyectados.

LA LUCHA CONTRA LAS INCRUSTACIONES-REMOCIÓN Y PREVENCIÓN

La acumulación de incrustaciones produce la estrangulación de las tuberías  y eso provoca millones de dólares de pérdidas al año. La mayor parte de las incrustaciones que se encuentran en los campos petroleros se forman por precipitación de minerales presentes en el agua de formación, o bien como el resultado de que el agua producida se sobresatura de componente minerales cuandos dos aguas incompatibles se encuentran en el fondo del pozo

ORIGEN DE LAS INCRUSTACIONES

El agua que se encuentra en los yacimientos de carbonatos y areniscas cementadas con calcita por lo general contienen una gran cantidad de cationes calcio (Ca+2) y magnesio (Mg+2). Con frecuencia los fluidos que se encuentran en una formación de areniscas contienen cationes de bario (Ba+2) y estroncio (Sr+2). En los fluidos de los yacimientos el total de sólidos disueltos puede llegar a 400 000 mg/L.

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IDENTIFICACIÓN DE LAS INCRUSTACIONES

• Tubería de producción y quipos de superficie: las incrustaciones pueden presentarse como una capa espesa adherida a las paredes interiores de la tubería que tiene varios centímetros de espesor y presenta cristales de hasta 1 cm o más. El efecto primario que tienen estas incrustaciones es la reducción de la producción al aumentar la rugosidad de la superficie del  tubo. Las capas incluyen capas de asfaltenos o de cera  y las capas de incrustaciones más cercanas a la tubería pueden contener sulfuros de hierro, carbonatos o productos corrosivos.
• Matriz cercana al pozo: Las incrustaciones de carbonatos o sulfatos típicas de la zona presentan partículas de menor tamaño, los cuales bloquean los empaques de grava y las mallas, además de los poros de la matriz. Este tipo de incrustaciones se puede definir como daño. Su eliminación por medio de disolventes o ácidos pueden contribuir a aumentar las tasas de producción en forma notable.
• Pozos inyectores: Los daños se originan en procesos activados por la temperatura del agua de inyección
• Mezclas incompatibles: mediante la inyección de agua de mar en las operaciones de recuperación secundaria y mejorada por inundación de agua. El sulfato de calcio CaSiO4 se desarrolla en formaciones de calcáreas, mientras que el sulfato de bario BsSO4 y el sulfato de estroncio SrSiO4 se encuentran en formaciones de areniscas, estas incrustaciones son difíciles de eliminarlas con métodos químicos e imposible en forma mecánica.

ELIMINACIÓN DE LAS INCRUSTACIONES

Se debe conocer el tipo y la cantidad de incrustaciones y su composición física o su textura.

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