Exploración y extracción de las reservas de hidrocarburos en el Еcuador

INTRODUCCIÓN

En Ecuador desde hace varias décadas la explotación de los hidrocarburos ha sido una prioridad y una oportunidad de desarrollo.

Pero en un principio no se tomo en cuenta muchos problemas ambientales que este causaba de todo lo que se extraía de la perforación, el cual iba al ambiente y contaminaba el entorno, tenemos ejemplos como lo que paso con Texaco, que dejo muchas piscinas con contaminantes que hasta estos días se las están tratando.

En los últimos quince años, en dicha explotación se incorporan, cada vez con más amplitud y precisión, criterios de sustentabilidad, entre ellos, el de la protección al medio ambiente.

Una vez confirmadas las reservas de hidrocarburos, la exploración y la explotación se realiza a través de la perforación de pozos; para ello, es necesario contar, con la maquinaria, fluidos de perforación adecuados los cuales tienen, entre otras funciones, la de acarrear los recortes de perforación hacia la superficie. Estos fluidos pueden ser base agua o base aceite.

Los fluidos base aceite (emulsión inversa), revolucionaron la perforación de pozos y han hecho posible la realización de muchos proyectos, que sin este material no se hubiesen podido llevar a cabo.

Los recortes de perforación generados durante la perforación, al estar en contacto con el fluido de perforación, quedan impregnados con estos productos.

El crecimiento de la industria petrolera ha generado grandes volúmenes de recortes de perforación impregnados con fluidos y aceite, cuyo manejo es motivo de interés, tanto en la empresa petrolera estatal como en la sociedad, por las posibles afectaciones que pudieran presentarse al ambiente.

Para resolver esta situación, se ha tomado la decisión de buscar alternativas ambientalmente más eficientes en el manejo de los ripios de perforación.

Por su eficiencia ambiental, la inyección a pozos agotados ó fracturados naturalmente, ha ido cobrando preeminencia internacional en los procesos de manejo de este tipo de residuos, ya que adicionalmente, conlleva la disminución de costos.

La inyección de recortes a pozos, adecuados para tal fin, es un proceso donde los recortes de perforación se recolectan y transportan a un sistema que los organiza, mezcla, clasifica y acondiciona convirtiéndolos en una mezcla bombeable, la cual se inyecta a un yacimiento (formación receptora), ubicada a una gran profundidad y que se encuentra permanentemente aislada.

Con el fin de prevenir cualquier tipo de afectación al suelo y a los acuíferos, resulta necesario establecer medidas adecuadas para la inyección de los recortes de perforación.

Lo anterior hace necesaria la elaboración y expedición de una Norma Oficial que establezca las especificaciones técnicas ambientales para la inyección de recortes de perforación en formaciones receptoras la cual no existe en la actual legislación ambiental.

Con la Norma Oficial, las empresas que se contraten para llevar a cabo actividades de perforación y la sociedad en su conjunto, contarán con un marco jurídico que dé certidumbre sobre el cuidado del medio ambiente en el manejo de residuos provenientes de la explotación petrolera.

Por otra parte esta tecnología no ha sido usada en nuestro país por lo que se presenta un estudio para ver si es posible la aplicación de esta tecnología realizando un estudio de las condiciones que se necesita para el uso de la misma

CAPITULO 1

1. MARCO TEORICO.

1.1 Conceptos básicos

Porosidad

• Es una medida del porcentaje de volumen total (fracción) de la roca ocupada por espacios (poros)

• Los valores de porosidad oscilan entre:

0 – 5 % despreciable 5 – 10 % pobre

10 – 15 % regular 15 – 20 % buena 20 – 40 % excelente

Figura 1.1. Espacio poroso entre las rocas

Permeabilidad

• La permeabilidad (K) es una medida de la facilidad con la cual los fluidos pueden fluir a través de un medio poroso.

• La permeabilidad esta expresada en milidarcys (md)

• La tasa de flujo de fluidos a través del yacimiento depende de:

• Caída de presión

• Viscosidad de fluido

• Permeabilidad

Ley de darcy

Figura 1.2. Experimento de Darcy imagen de Internet wikipedia

La Ley de Darcy describe, con base en experimentos de laboratorio, las características del movimiento del agua a través de un medio poroso.

La expresión matemática de la Ley de Darcy es la siguiente:

Donde:

= gasto, descarga o caudal en m3/s.

= longitud en metros de la muestra

= una constante, actualmente conocida como coeficiente de permeabilidad de Darcy, variable en función del material de la muestra, en m/s.

= área de la sección transversal de la muestra, en m2.

= altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la entrada de la capa filtrante.

= altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la salida de la capa filtrante.

, el gradiente hidráulico.

1.2. Ripios de Perforación

Los desechos que mayor atención requieren durante las Actividades de Perforación son los lodos y ripios de perforación. Los ripios de perforación son los sólidos contenidos en el fluido de perforación que se agregan para controlar las propiedades químicas y físicas del mismo.

Sumadas las partículas que se desprenden de la formación desde la superficie interior del agujero, dichas partículas, son creadas por la fuerza de compresión y rotatoria del taladro de Perforación.

El sistema aplicado actualmente para el Tratamiento y disposición de ripios tiene una situación favorable, ya que la utilización de lodos en base a compuesto de aminas permite reducir considerablemente uno de los principales problemas en el Oriente Ecuatoriano como es la salinidad en los ripios.

Según Microsoft ® Encarta ® 2006. © define a las Aminas como el nombre que reciben los compuestos producidos a menudo en la descomposición de la materia orgánica, que se forman por sustitución de uno o varios átomos de hidrógeno del amoníaco por grupos orgánicos.

1.3 Método de re-inyección de ripios

La re-inyección de recortes en un proceso donde los recortes de perforación y fluidos de desecho se juntan y transportan a un sistema de componentes que los organiza, mezcla, degrada, clasifica y acondiciona convirtiéndolos en una lechada bombeable, la cual se inyecta dentro de una formación subsuperficial que sea receptiva y esté permanentemente aislada a una profundidad segura.

Dentro de la práctica de re-inyección de recortes, hay varias opciones para inyectarlos en la formación de alojamiento.

Dependiendo de las condiciones, reglamentos y economía de la localidad, los operadores pueden:

• Reinyectar en pozos de producción existentes

• Perforar y reinyectar simultáneamente

• Inyectar en pozos existentes o en pozos de desechos de recortes dedicados para tal fin.

Figura 1.3. Equipo de re-inyección de ripios imagen cortesía de mi- swaco

1.4. Condiciones geológicas favorables para la aplicación del método de re-inyección de ripios.

• Profundidades medianamente profundas: 1500 a 5000 pies (baja presión de fractura).

• Espesor: mayores 25 pies.

• Porosidad: mayores al 20%.

• Permeabilidad: mayores 0.5 Darcy

• Gran capacidad de almacenamiento.

• Zonas hidrogeológicas aisladas del agua potable.

• Fracturas o fallas no naturales.

1.5. Acerca de la importancia de la re-inyección de ripios

Las operaciones de re-inyección de recortes desempeñan un rol vital en el manejo de los residuos de la industria, ya que debe de haber compromiso con la salud, la seguridad y el medio ambiente.

La inyección de recortes y otros residuos de perforación en las formaciones subterráneas puede ser la forma más económica para manejar estos materiales. No obstante, dejando de lado los costos, el beneficio más importante de las operaciones de re-inyección de sólidos y la industria en su totalidad, son las operaciones de re-inyección de sólidos, los cuales constituyen un método de eliminación de residuos de perforación, seguro y amigable para el medio ambiente.

En las operaciones sin vertido, es decir, en donde no hay ningún contacto con el ambiente de los residuos hasta que estan tratados, el operador dispone de dos alternativas principales. En primer lugar, los sólidos pueden tratarse y enviarse a la tierra para eliminarse luego en los espacios disponibles como rellenos sanitarios.

Estas operaciones requieran además volúmenes sustanciales de eliminación en tierra firme y en la realidad sola transfieren el residuo de un ambiente terrestre a otro.

Alternativamente,

...