El auge del shale plays se debe principalmente a dos tecnologías

El auge del shale plays se debe principalmente a dos tecnologías: la fracturación hidráulica y la perforación horizontal. Estas dos tecnologías requieren grandes volúmenes de agua por pozo, en relación con las características de la formación, aunque el volumen necesario varía sustancialmente entre los pozos.  El agua con frecuencia proviene de las masas de agua superficiales, como ríos y lagos, pero también puede provenir de las aguas subterráneas, fuentes de agua privados y agua superficial [J.D. Arthur, B.J. Coughlin – 2011].

El agua producida en años anteriores se consideraba como un desperdicio, pero hoy en día la industria está considerando este recurso como una fuente de beneficio potencial. El agua producida es aquella que es llevada a la superficie como parte del proceso de extracción de petróleo y gas. Esta agua está compuesta por un alto nivel de sales disueltas y otros contaminantes orgánicos e inorgánicos. [Bartels, C. and Dyke C. 1990].

Las propiedades físicas y químicas del agua producida se ven afectadas por ciertos factores: tipo de producto de hidrocarburo, formación geológica, tiempo de vida de sus depósitos y la ubicación geológica del terreno. [J. Veil, M.G. Puder, D. Elcock, R.J.J. Redweik – 2007]

El agua producida de un campo de gas y petróleo es diferente con respecto a su composición, y esto se debe a que en los campos de gas no se inyecta agua, por consiguiente el agua que se produce en un campo de gas corresponde a una mezcla del agua condensada y el agua de formación (Ahmadun et al., 2009). Los componentes del agua producida son muy complejos, además estos pueden varias según el orden de su magnitud. Los principales compuestos del agua producida incluyen:

Aceite disuelto: Compuestos orgánicos solubles pueden ser encontrados en el agua producida, estos incluyen: compuestos aromáticos, BETEX, fenoles y compuestos volátiles; estos últimos se pueden producir de forma espontánea en el agua producida. El volumen de producción de agua, el tipo de aceite, la edad de producción son factores que influyen en las cantidades de aceite soluble que se presenta en el agua producida.

Aceite disperso: Este se compone de pequeñas gotitas de aceite en suspensión en el agua producida. La cantidad de aceite dispersado en agua producida depende de la densidad del aceite, la historia de cizallamiento de la gotita, la cantidad de precipitación de aceite y la tensión interfacial entre el agua y el aceite [M.T. Stephenson,- 1992]

Gases disueltos: En el agua producida y en el flujo de retorno existen gases disueltos y compuestos volátiles; los gases disueltos pueden estar presentes debido a los hidrocarburos producidos tales como metano y etano, o debido a gases saturados como dióxido de carbono o sulfuro de hidrogeno (Tomado a45). Además, también pueden existir compuestos volátiles, tales como benceno, tolueno, xileno.  

Minerales disueltos: El agua producida está compuesta por diferentes compuestos disueltos inorgánicos los cuales incluyen: aniones y cationes. Dicha agua contiene una amplia gama de ambos cationes y aniones, entre los principales cationes podemos encontrar: sodio, potasio, hierro, calcio, aluminio; y los principales aniones son: cloruros, sulfatos, carbonato y nitrato.

Bacterias: En las instalaciones del pozo y de la superficie la formación de la biomasa, la producción de sulfuro de hidrogeno así como la formación de solidos adicionales de sulfuro de hierro puede traer consigo la formación de bacterias. Estas bacterias presentes en el agua producida pueden llevar a la corrosión.

Metales pesado: La concentración de metales pesados en el agua producida es a menudo mayor que en agua de mar; metales tales como hierro, bario, plomo, cinc,  mercurio, plata, cobre por lo general están presentes en el agua producida. Aunque estos metales representan menos toxicidad en comparación con los componentes orgánicos, se debe tener cuidado por que dichos metales pueden formar solidos indeseables y por lo consiguiente se dificultara en el tratamiento del proceso.

Sólidos producidos: Estos se componen de solidos precipitados (escamas), arena, carbonatos, arcillas, parafinas, productos de corrosión y otros sólidos en suspensión que son producidos a partir de la formación y de las operaciones de perforación de pozo.

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