Manejo de agua de producción en un campo petrolero
jose guillermo belloTrabajo10 de Mayo de 2017
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Aguas de Producción
Kesly Tatiana Duque
Harold Andrés Vesga
Nestor Leonardo Bareño
Julio Cesar Contreras
Elkin Fabián Castro
Profesor:
Robinson Mancilla
Tecnología en el Manejo de Petróleo y Gas en Superficie
Unidades Tecnológicas de Santander
21-Nov-2014
Introducción
A nivel mundial la producción de agua asciende aproximadamente a 270 millones de barriles por día que son separados de los 83 millones de barriles por día de petróleo, de ahí que se fundamente la importancia de implementar un óptimo sistema de tratamiento para contrarrestar el aumento en los costos por barril de crudo, y una posible reducción en la producción de hidrocarburos.
El agua afecta todas las etapas de la vida del campo petrolero, desde la exploración hasta el abandono del campo, pasando por el desarrollo y la producción del mismo. Cuando se extrae petróleo de un yacimiento, ya sea a inicio de la explotación o en la declinación de la producción del campo, se producirá agua junto con el petróleo.
Tabla de Contenidos
Agua de Producción 4
Manejo de Agua de Producción en un campo Petrolero 4
Características Fisicoquímicas del Agua Asociada a la Producción de HC´s 9
Contenido de Sólidos Disueltos, Suspendidos y Sedimentables 9
Temperatura 10
Grasas y Aceite Libre, Emulsionado y Disuelto 12
Problemas Ocasionados por los Sólidos Suspendidos y el Aceite en Agua 13
Metales 14
Características Químicas 18
Propiedades de Control 25
AGUA DE PRODUCCIÓN
Es el agua obtenida en superficie, a través de pozos de petróleo y/o gas, desde una formación de interés (agua connata), un acuífero activo (agua intrusiva) o un proyecto de inyección de agua (agua inyectada).
Relación Petróleo/Agua
∙ A nivel mundial, en promedio por cada barril de petróleo se producen como mínimo 3 - 5 barriles de agua
∙ Solo en el año 2008 se produjeron:
250 MMBPD de agua.[pic 1]
Fuente: Lahcen, Nabzar y Duplan, Jean-Luc. Water in Fuel Production Oil Production and Refining. Panorama Review, 2011.
Manejo del Agua de Producción de un Campo Petrolero . Durante toda la etapa productiva de un yacimiento la relación agua-aceite (WOR) se va incrementando haciendo que el corte de agua en el pozo alcance valores muy altos. El movimiento del agua estimula el desplazamiento del petróleo y afecta el barrido vertical y areal, determinando de ese modo el factor de recuperación de petróleo de un campo. El factor de recobro en un yacimiento aumenta durante la recuperación secundaria gracias al fenómeno de inmiscibilidad que existe entre el agua y el aceite que se producen, lo cual hace que el agua proveniente de algunas formaciones subyacentes, o debido al fracturamiento aumente la taza de flujo.
Si bien el agua a menudo se considera un problema, el agua buena, (definida como el agua producida por debajo del límite económico de la relación
agua/petróleo RAP) es crítica para el proceso de producción de petróleo. El agua mala, (agua producida por encima del límite económico de la relación agua/petróleo) por el contrario, es agua que aporta poco valor a la operación de producción, si bien es probable que en algún momento futuro encuentre el camino para su reutilización.
.
En general, la producción de hidrocarburos implica un alto corte de agua. En promedio, a nivel mundial se producen de 3 a 5 barriles de agua por cada barril de petróleo; y en algunas zonas con campos maduros esta cifra puede aumentar de
10 a 14 barriles de agua por barril de petróleo (figura 5), así en términos de volumen el agua es el fluido con mayor índice de producción en la industria del petróleo.
Relación Agua-Petróleo por Región.
Canadá
Estados
Unidos
Omán
Kuwait[pic 2]
Noruega
Arabia
Saudita
Emiratos
Árabes
Fuente: Z. Khatib, SPE DL 2009-2010.
Según un estudio realizado por el IFP (Instituto Francés del Petróleo) Energies
Nouvelles1 se estimo un volumen de 250 millones de barriles de agua por día[pic 3]
1 Nabzar, Lahcen. Water in Fuel Production. 2011.
producidos en 2008, esta cifra con seguridad va a superarse hacia el 2020 con un volumen de 300 millones de barriles por día, es decir un aumento del 20%.
La calidad del agua de producción depende de la región, geología de la formación y los demás fluidos implicados en el proceso de recuperación. Los caudales y presiones pueden variar considerablemente en las proximidades del pozo productor y de esta forma alterar el equilibrio fisicoquímico que prevalece en el yacimiento, esto hace que se presenten emulsiones, que generalmente son la forma en que se producen los fluidos, las cuales son tratadas mediante procesos químicos para llevar a cabo su separación.
Ciclo del Agua de Producción “Agua Buena”.
[pic 4]
Fuente: Bailey, Bill y Crabtree, Mike. Control de Agua. Oilfield Review, 2000.
∙ El agua desplaza al petróleo generando su flujo.
∙ El petróleo es separado del agua.
∙ El agua es sometida a tratamiento antes de reinyectarla o eliminarla.
∙ Una parte del agua producida es reinyectada para mantener o incrementar la producción de hidrocarburos.
∙ El campo se mantiene rentable.
En el caso contrario considerando un ciclo de producción con “agua mala”
tenemos que:
∙ El agua afecta negativamente el flujo de petróleo.
∙ Disminuye la producción de petróleo y el agua se convierte en problema.
∙ Los sistemas de tratamiento del agua en superficie se sobrecargan.
∙ Se genera en superficie más agua de la necesaria para el proceso de re inyección.
∙ El tratamiento y/o la eliminación de exceso de agua se suma a los costos de producción.
∙ El campo pierde rentabilidad lo que puede provocar el abandono de importantes reservas.
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