El
agua producida contiene sales disueltas, gases (CO, CO2, H2S), además
de sólidos en suspensión; los cuales pueden contener en
algunos casos vestigios de metales pesados y posiblemente radiación
proveniente del estroncio y del radio.
La
disposición de agua producida en cuerpos de agua superficial incrementa
las concentraciones de cloruros, sulfatos, alcalinidad, dureza, metales
y sólidos suspendidos; afectando la calidad de sus aguas. Esta
situación se revierte con la implementación de proyectos
de reinyección, contribuyendo con la recuperación de la
calidad del agua de los ríos.
En
caso se produzca el derrame del agua producida se puede ocasionar la contaminación
de los suelos. Asimismo, el tratamiento químico del agua producida
previo a la inyección en subsuelo se realiza mediante el agregado
de diversos productos químicos, entre los que se destacan biocida,
secuestrantes de oxígeno, inhibidores de corrosión y escamas
(scale). El eventual derrame o fuga de estos productos químicos
o combustibles del sistema de inyección en superficie pueden afectar
las características fisicoquímicas del suelo nativo.
Las
aguas de producción se disponen a una temperatura aproximada de
90 ºC, calentando el agua y el aire, lo que genera un microclima
mucho más caliente y húmedo a lo largo de las zonas de descarga.
Así mismo, se produce la emisión de gases de olor azufrado
Con la implementación del proyecto de reinyección, se dejará
de verter el agua producida, mejorando las condiciones micro climáticas
en las antiguas zonas de descarga.
Monitoreo
de la calidad del Agua de Reinyección
Para la etapa de reinyección se debe realizar el monitoreo de agua
producida, lo que contribuirá a conocer la calidad del agua que
se dispone en el subsuelo, y tener una evaluación de la potencial
afectación del agua subterránea (acuíferos de agua
con nata) por el proceso de reinyección del agua producida.
A
continuación hacemos una descripción del plan de monitoreo
para el control de calidad del agua producida a disponerse:
Requerimientos
y Riesgos de la Deficiente Calidad del agua de Reinyección
Si
el agua inyectada contiene sólidos en una cantidad suficientemente
grande para taponar la formación (una fracción del tamaño
del medio poroso), la inyectividad declinará. El rate de pérdida
de inyectividad dependerá del área de completación.
Contrariamente, en una inyección por fracturamiento, el área
expuesta a completación operará a rates de matriz que no
se incrementan.
Una
completación típicamente entubada y perforada expone una
pequeña cantidad de formación y puede ser particularmente
sensible a los sólidos suspendidos. En completaciones a hueco abierto
y fractura empaquetada se espera que sean menos sensibles (aunque esto
no significa insensibilidad) a los sólidos suspendidos, siempre
y cuando los sólidos no estén en una cantidad suficientemente
grande para taponar los componentes de completación (es decir,
ventanas de arena o material empaquetante).
Los
sólidos pozo abajo que contribuyen al taponamiento pueden incluir
no solamente los sólidos que escapan al proceso de filtración
en superficie, sino los sólidos generados después del tratamiento
del agua (es decir, por corrosión, incrustaciones y bacterias).
Consecuentemente,
una severa inhibición de la corrosión, inhibición
de incrustaciones y control bacterial, así como una mejor filtración,
pueden ser requeridos para la inyección a rate de matriz.
El
contenido de aceite suspendido en el agua inyectada puede también
perjudicar a un proceso de inyección subfracturado. Después
de que los sólidos suspendidos hayan formado una torta filtrante
en la formación expuesta, aún una pequeña cantidad
de aceite puede reducir la permeabilidad de la torta filtrante al agua.
Cantidades
mayores de aceites suspendidos pueden perjudicar la inyectividad reduciendo
la permeabilidad de la formación al agua, especialmente en zonas
de inyección que inicialmente tienen menos que la saturación
movible al aceite. Las técnicas de separación de aceites
típicas pueden ser usadas para reducir el contenido de aceites
suspendidos a niveles aceptables.
Una
determinación del grado y tipo de tratamiento requerido para mantener
la inyectividad esta típicamente basada en un análisis de
toda la data acerca de la caracterización del agua producida y
la formación a donde será inyectada, incluyendo datos de
la calidad del agua, datos de núcleos y los resultados de las pruebas
de pozo.
En
general, se definen las siguientes medidas para proteger y/o minimizar
los problemas de deficiente calidad del agua producida e inyectividad:
- Obtener información
inicial a través de la recolección y análisis
de muestras de agua producida proveniente de los pozos en explotación,
antes de ser tratada y luego de tratada, previo al inicio de las operaciones
de reinyección (esto será tomado como línea base,
cuyos valores servirán de referencia para los monitoreos siguientes).
- Efectuar los
análisis químicos de las aguas recolectadas en laboratorios
bien equipados y de reconocido prestigio, que utilicen metodologías
estandarizadas con la capacidad de proporcionar resultados confiables.
- Monitorear periódicamente
la calidad del agua producida a inyectarse para contrastar con la
línea base y/o los estándares adoptados.
Parámetros,
metodología y valores de referencia
Los siguientes datos son usados para definir/predecir la potencial formación
de incrustaciones y evaluar la potencial degradación de permeabilidad
que puede resultar de una incompatibilidad entre el agua producida inyectada,
agua connata y litología de la zona de inyección/confinada
(es decir, interacciones adversas roca/fluido).
Tal
degradación de la permeabilidad puede taponar la formación
alrededor del pozo de inyección y reducir la efectividad de las
operaciones de inyección, esto es:
- Compatibilidad
del agua producida inyectada y los fluidos de la formación
objetivo para la inyección.
- Compatibilidad
del agua producida con la litología de las zonas de confinamiento
y objetivo para la inyección.
- Capacidad calorífica
del agua producida inyectada.
La
concentración y distribución del tamaño de partículas
de hidrocarburos dispersos y sólidos suspendidos son importantes
características que dan sustento al tratamiento del agua y la inyectividad.
Asimismo, el agua producida contiene un amplio rango de materiales disueltos
y suspendidos que pueden afectar la inyectividad. Estas substancias se
incluyen en el siguiente cuadro.
Parámetros
y Metodologías para el Agua Producida a Inyectarse

Teniendo
en cuenta que el agua producida es considerada como un efluentelíquido
procedente de un proceso industrial y será dispuesta en un cuerpo
hídrico receptor (formación somera con capacidad de almacenamiento
a presiones razonables y con estructura de sello apropiada), el efluente
deberá cumplir como mínimo lo estipulado en la reglamentación
ambiental vigente para el sector (D.S. N° 015-2006-EM y R.M. N°
030-96-EM/DGAA):
Valores
de Referencia para el Agua Producida a Inyectarse

Asimismo,
deberá cumplir los siguientes lineamientos:
- La descarga
del efluente no deberá incrementar en más de 3º
C la temperatura del cuerpo receptor, considerándose este valor
a partir de un radio de 500 metros en torno al punto de emisión
(se ha considerado un radio referencial de 100 m para el subsuelo).
- La concentración
promedio anual de cloruros en el punto de control del cuerpo receptor,
no deberá ser mayor a 250 mg/l. De presentar el cuerpo receptor
concentraciones naturales superiores a 250 mg/l antes del punto de
emisión, el o los efluentes podrán incrementar la concentración
de cloruros hasta en 10 mg/l medido en el punto establecido.
Otras
propiedades del agua producida relevantes para la inyectividad incluyen:
- Distribución
del tamaño de partículas.
- Filtración
o inyectividad (pruebas de membrana y/o inundación en cores).
Frecuencia
y ubicación de puntos de monitoreo
Para la ubicación de los puntos de muestreo del agua producida
a inyectarse, éstos deberán establecerse al final del proceso
de tratamiento en superficie y en la línea de entrada a cada pozo
inyector, de tal manera que pueda obtenerse una muestra representativa
de la calidad del agua que ingresa a cada pozo. La frecuencia de muestreo
será semanal en principio hasta ajustar los sistemas de tratamiento
y lograr el estándar requerido, para posteriormente incrementar
la frecuencia a quincenal y mensual, dependiendo de los resultados operativos
que se obtengan.
Monitoreo
de Aguas Subterráneas
En la medida que el acuífero objetivo donde se inyectará
el agua de producción se encuentra a una profundidad mayor a 1,800
m y que presente una estratigrafía suprayacente que minimiza el
riesgo potencial de comunicación vertical; no sería necesaria
la instalación de pozos de observación someros (freatímetros)
para monitorear la calidad de los acuíferos superficiales.
En
general, se definen las siguientes medidas para proteger y/o minimizar
la degradación de acuíferos (EPA-40CFR 131.12):
- Obtener información
inicial a través de la recolección y análisis
de muestras de agua subterránea, de los pozos de observación,
al inicio de las operaciones de reinyección (esto será
considerado como línea base, cuyos valores servirán
de referencia para los monitoreos siguientes).
- Efectuar los
análisis químicos de las aguas recolectadas en laboratorios
bien equipados y de reconocido prestigio, que utilicen metodologías
estandarizadas con la capacidad de proporcionar resultados confiables.
- Monitorear periódicamente
la calidad del agua subterránea para contrastar con la línea
base y/o los estándares adoptados.
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