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Manejo agua congénita Yacimientos

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Manejo agua congénita Yacimientos

  1. 1. Recuperación Secundaria y Mejorada en México CAPÍTULO 8 MANEJO DEL AGUA CONGÉNITA El término "agua congénita" hace referencia al agua que contiene un medio poroso. Esta agua queda asociada al agua intersticial, la cual corresponde a la saturación inicial de agua en un yacimiento de hidrocarburos o a la de algún acuífero asociado al yacimiento. De esta forma, el manejo del agua congénita en la industria petrolera, corresponde al manejo del agua producida por la explotación de los hidrocarburos. En este capítulo se presenta un extracto de la normatividad nacional, NOM-143-SEMARNAT-2003, "Especificaciones ambientales para el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos", la cual establece la regularización del manejo del agua congénita. La segunda parte del capítulo se enfoca a la descripción del uso, manejo y tratamiento, que dan a esta agua los Activos Integrales Abkatun – Pol - Chuc, Samaria - Luna, Cinco Presidentes, Poza Rica y Bellota - Jujo. 8.1. Normatividad Nacional El manejo del agua congénita está reglamentada en términos ecológicos y sociales, siendo la SEMARNAT la Secretaria que se encarga de regular, modificar y emitir los lineamientos en su manejo. La norma oficial mexicana que establece las especificaciones ambientales para el manejo de agua congénita, NOM-143-SEMARNAT-2003, "Especificaciones ambientales para el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos", misma que fue publicada en el diario oficial del 3 de marzo de 2005 y de la cual se presenta el extracto concerniente a las especificaciones para el manejo, correspondiendo a la sección 5 de esta norma. Las secciones iniciales y concluyentes de la Norma 143, así como los anexos 1 y 2 a que se refiere en este extracto del texto, pueden ser consultadas en la página de Internet http://www.semarnat.gob.mx, siguiendo la liga hacia Legislación y Norma 143. Plataforma Abkatun A: Manejo del agua costa afuera 179
  2. 2. Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita NOM-143-SEMARNAT-2003 Especificaciones ambientales para el manejo de agua congénita asociada a hidrocarburos para fines del punto 5.1.5.1 de la presente Norma; con 5. Especificaciones los establecidos en el Anexo 2, para la determinación 5.1.7 Especificaciones para la inyección. de sólidos y sales disueltas para fines de los puntos 5.1.7.1 La inyección de agua congénita, sólo podrá 5.1 Manejo del agua congénita. 5.1.5.2 y 5.1.5.3; y con los establecidos en la NOM-001- realizarse toda vez que en su manejo no se incorporen El agua congénita asociada a los hidrocarburos, debe SEMARNAT-1996, para caracterizar los contaminantes sustancias diferentes a los desincrustantes, inhibidores ser dispuesta en cuerpos receptores o en formaciones básicos y metales pesados referenciados en la misma, de receptoras en el subsuelo. cuando se descargue el agua congénita en cuerpos desemulsificantes, biocidas y en general, las sustancias En caso de presentarse derrames o infiltraciones al receptores. necesarias para proteger el pozo y realizar un manejo suelo durante el manejo del agua congénita, debe corrosión y secuestrantes de oxígeno, seguro de dicha agua congénita. Cuando se le añadan atenerse a lo dispuesto en la normatividad vigente en 5.1.5 Límites máximos permisibles de parámetros sustancias adicionales al agua congénita a inyectar, materia de restauración de suelos y saneamiento de para la descarga del agua congénita a un cuerpo ésta debe tratarse para restaurarle sus características acuíferos. receptor. previas a la adición de dichas sustancias. 5.1.5.1 El límite máximo permisible de hidrocarburos 5.1.1 Separación. para la descarga de agua congénita en cuerpos 5.1.8 Especificaciones sobre la separación de agua 5.1.1.1 Durante los procesos de separación de receptores de agua dulce es de 15 mg/l, y en aguas congénita en el interior del pozo en producción. hidrocarburos y agua congénita, se deben evitar costeras y zonas marinas es de 40 mg/l. 5.1.8.1 Cuando el proceso de separación de agua derrames o infiltraciones al suelo. 5.1.5.2 El límite máximo permisible de sólidos disueltos congénita se lleve a cabo en el interior del pozo, se totales (SDT), para la descarga de agua congénita en observará lo dispuesto en los numerales 5.1.6.2 al 5.1.2 Almacenamiento temporal. cuerpos receptores de agua dulce es de 500 mg/l. 5.1.6.4. 5.1.2.1 Las presas para almacenamiento temporal del 5.1.5.3 El límite máximo permisible de sólidos disueltos agua congénita, deben evitar filtraciones al suelo; para totales (SDT), para la descarga de agua congénita en 5.2 Abandono del sitio. ello, deben construirse sobre una capa de arcilla, con aguas costeras es de 32,000 mg/l, y su descarga debe 5.2.1 Los pozos de inyección de agua congénita que ya un espesor, grado de compactación y humedad del ser a una distancia que sobrepase los 2 km mar no se vayan a utilizar para ese u otro fin, deben material para obtener un coeficiente de permeabilidad adentro. taponarse como lo establece la NOM-004-CNA-1996. de 1 x 10-7 cm/seg, o bien sobre un material sintético disueltos totales, sobrepasen las del cuerpo al que se 5.2.2 El abandono del sitio de los pozos de inyección de equivalente a su permeabilidad. descarga, su descarga se tiene que efectuar través de agua congénita, debe hacerse conforme a la NOM-115- difusores que permitan la dispersión y asimilación SEMARNAT-2003 o la regulación aplicable para el inmediata. lugar donde se encuentre el pozo. 5.1.6 Características de los pozos para la inyección 5.3 Disposición de sólidos separados del agua de agua congénita. congénita. 5.1.2.2 Los contenedores para almacenamiento temporal de agua congénita, deben contar con diques Cuando las concentraciones de sólidos para la contención de derrames o fugas, con capacidad igual o superior al volumen del contenedor. 5.1.3 Transporte. 5.3.1 Los lodos resultantes del tratamiento del agua 5.1.3.1 El transporte de agua congénita que contenga 5.1.6.1 Los pozos petroleros agotados que se utilicen congénita, 15% o más condensados, se hará en contenedores para la inyección de agua congénita, deben cumplir con normatividad aplicable. cisterna. lo especificado en los numerales 5.1.6.2 al 5.1.6.4 de 5.1.3.2 El porcentaje de condensados en el agua esta Norma Oficial Mexicana. 5.4 Monitoreo. congénita, se determinará mediante medidores de 5.1.6.2 No debe existir comunicación entre los acuíferos 5.4.1 Cuando el agua congénita sea inyectada, se debe fases y de volúmenes. y los pozos; para ello, la tubería de revestimiento debe contar con bitácoras o registros de presiones y 5.1.3.3 Para el transporte de agua congénita en ir cementada desde la superficie del suelo hasta la volúmenes inyectados. contenedores cisterna, se debe llevar una bitácora o formación receptora. 5.4.2 Cuando el agua congénita se descargue a registros que permitan dar seguimiento a los volúmenes 5.1.6.3 Se debe contar con equipos que permitan medir cuerpos receptores, se deben llevar a cabo monitoreos transferidos entre instalaciones. la hermeticidad de los pozos, mediante el registro diario semestrales de las descargas. de la presión y el flujo de inyección. En caso de pérdida 5.1.4 Caracterización. inyección. realizará con los métodos establecidos en el Anexo 1, a 5.1.6.4 La formación receptora, se debe localizar efecto de determinar la concentración de hidrocarburos 180 de hermeticidad, se debe suspender de inmediato la 5.1.4.1 La caracterización del agua congénita, se debajo de un estrato impermeable. deben manejarse conforme a la
  3. 3. Recuperación Secundaria y Mejorada en México 8.2. Manejo del agua congénita En esta sección se presenta la forma en que los Activos Integrales Cinco Presidentes, Abkatun - Pol - Chuc, Samaria - Luna, Poza Rica y Bellota - Jujo, manejan el agua congénita producida. La tabla 8.1 muestra un concentrado de información relacionada al manejo que se le da al agua congénita. Activo Manejo del Agua Campo Aplicación promedio (barriles) Planeado Cinco Presidentes Sánchez Magallanes Poza Rica Arenque Operando 9,100 Reinyección. Proceso de recuperación secundaria. Poza Rica 34,000 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión. San Andrés y Hallazgo 2,700 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión. Tajín 2,700 Pozos letrina en zonas invadidas o de baja presión. ND Agua Fría 50,000 Prueba piloto industrial, para inyección en 5 pozos. Abkatun – Pol – Chuc Abkatun - Pol – Chuc 38,700 Tratamiento y reinyección. Bellota Jujo Jujo – Tecominoacán 20,000 Tratamiento, distribución y reinyección. Samaria Luna Samaria 27,000 Red de recolección, tratamiento. Sectores: Samaria, Luna y Cunduacán. Proceso de recuperación secundaria. TOTALES 50,000 134,200 Tabla 8.1. Manejo del agua congénita producida. En la siguiente sección, se presenta el objetivo, origen, tratamiento y manejo que dan al agua congénita los Activos Integrales mencionados. 8.3.1. Activo Integral Cinco Presidentes Objetivo: 1. 2. Dejar de verter el agua producida de los campos petroleros a los cuerpos receptores en superficie. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria. Origen: El agua se obtiene de los procesos de deshidratación, en las plantas Agata, El Plan y del Complejo Procesador de Gas La Venta. 181
  4. 4. Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita Tratamiento: El tratamiento que requiere el agua producida, para cumplir con los estándares de calidad y poder descargarlas en los cuerpos receptores superficiales, representan grandes esfuerzos técnicos y económicos. Por tal motivo, lo más conveniente es inyectarla a los acuíferos asociados a los yacimientos sujetos al proceso de recuperación secundaria o a pozos letrinas que alguna vez fueron productores. Para que el agua residual pueda ser inyectada a los yacimientos sin dañarlos, debe someterse a un tratamiento físico -químico y bacteriológico, con el propósito de eliminar y/o controlar los sólidos en suspensión, aceite remanente, contenido microbiológico, PH y gases en solución, principalmente el Oxigeno disuelto. Manejo: Explotar los yacimientos con tendencias incrementales en los cortes de agua, es una práctica necesaria en campos con estados de explotación avanzada. El requisito indispensable que el sistema de manejo y tratamiento del agua producida sea un circuito cerrado, de tal manera que el agua no esté en contacto con el aire, evitando su oxigenación, reduciendo problemas de corrosión, incrustaciones, etc. Figura 8.1. Esquema de manejo de agua congénita, Áreas Nanchital y Cuichapa del Activo Integral Cinco Presidentes. . 8.3.2. Activo Integral Abkatun – Pol - Chuc Objetivo: 1. 2. Recuperar el mayor volumen de agua producida. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria. Origen: De la deshidratación de la producción de los campos: Abkatun, Caan, Taratunich, Kannab, Ixtal y Manik en la batería permanente Abkatun-A. 182
  5. 5. Recuperación Secundaria y Mejorada en México Manejo: Al crudo proveniente de los separadores de la plataforma permanente, se le incrementa la presión mediante las bombas reforzadoras. La mezcla de crudo, alimenta en la parte inferior a los deshidratadores. Los deshidratadores se encargan de realizar la separación de la emulsión agua - aceite, mediante campos eléctricos de tal forma, que se obtiene una corriente de aceite crudo por la parte superior, con un contenido máximo de agua de 0.5% en volumen. Posteriormente, este crudo deshidratado es enviado a Dos Bocas mediante turbobombas. La corriente de agua que se obtie ne de la parte inferior de los deshidratadores, es bombeada a los pozos de captación. En la figura 8.2, se muestra el esquema del manejo superficial del agua producida en el Activo. Figura 8.2. Esquema de manejo de agua congénita, Activo Integral Abkatun-Pol-Chuc. En función del comportamiento de admisión de los pozos y de la operación del deshidratador, se evaluará la inclusión de las plantas de tratamiento, para disposición dual: pozo o al mar. 8.3.3. Activo Integral Samaria - Luna Objetivo: 1. 2. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria. Inyectar el total de agua producida. Origen: Agua producida de los sectores: Luna, Cunduacán y Samaria. 183
  6. 6. Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita Tratamiento: El tratamiento se realiza en la Planta de tratamiento Samaria II y consiste en:     Inyección de floculante antes del ingreso al tanque igualador. Tanque igualador: se inyecta secuestrante de oxigeno Inyección de Biocida e inhibidor de incrustaciones, antes de su ingreso al sistema de filtrado. Inyección de inhibidor de corrosión, antes de su ingreso al tanque de almacenamiento. La figura 8.3 muestra el esquema de este tratamiento. Figura 8.3. Esquema del tratamiento de agua congénita, Activo Integral Samaria -Luna. Manejo: El total de su producción de agua congénita, alrededor de 27,000 bpd (a sep/2006), se reinyecta al Complejo para aprovechar este recurso como un medio de recuperación adicional, en la tabla 8.2. se muestran las condiciones de operación en la planta de inyección Samaria II. Capacidad (bpd) :    Salinidad como cloruros: 70,000 – 110,000 ppm Presión de entrega a la red de inyección: 4 -10 kg/cm 2 Prueba mílipore: 0.45 micras Grasas y aceites en la carga: variable hasta 100 ppm Temperatura: 40 – 50 ºC mínimo 20,000 bpd normal 30,000 bpd máximo 35,000 bpd Tabla 8.2. Condiciones de operación de la Planta de inyección de agua Samaria II 184
  7. 7. Recuperación Secundaria y Mejorada en México 8.3.4. Activo Integral Poza Rica - Altamira Objetivo: 1. 2. Emplear el agua producida como agente desplazante en el proceso de recuperación secundaria. Recuperar el mayor volumen de agua contenida en el aceite producido, disminuyendo el impacto ambiental. Origen: De las áreas Poza Rica, San Andrés, Hallazgo, Tajín, Muro, Horcón y Álamo. Tratamiento: El tratamiento que se aplica al agua congénita, antes de ser inyectado en pozos letrina, es el siguiente: Adición de:  Surfactante. Emulsifica las grasas, aceites y reduce la tensión superficial.  Inhibidor de corrosión. Para proteger de la corrosión las instalaciones superficiales y el yacimiento, inhibe los gases disueltos causantes de la corrosión como H 2S (ácido sulfhídrico), CO2 (dióxido de carbono) y O2 (oxigeno disuelto).  Inhibidor de incrustación. Inhibe los sólidos que pueden causar depositaciones en las instalaciones superficiales, tuberías de inyección y producción del yacimiento y taponamiento en la formación.  Bactericida. Actúa contra las bacterias sulfatoreductoras.  Secuestrante de oxígeno. Inhibe el oxígeno del cual su presencia es fortuita. Aplicando este producto como medida de prevención. Manejo: El Activo realiza una caracterización química del agua no tratada obtenida de la CAB Poza Rica. El esquema de manejo de agua se muestra en la figura 8.4, en total se está manejando alrededor de 44,000 bpd siendo los principales campos productores de agua Poza Rica y San Andrés. Figura 8.4. Esquema de manejo de agua congénita, Activo Integral Poza Rica. El Activo tiene en planeación, como se presentó en el capitulo 7, la prueba piloto industrial de Agua Fría, en la cual se tiene planeada la inyección de agua congénita tratada, como parte del proceso de recuperación secundaria en Chicontepec. 185
  8. 8. Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita 8.3.5. Activo Integral Bellota - Jujo Objetivo: 1. Reinyectar en pozos letrina. Origen: El agua de inyección es la que se obtiene de la batería de separación Jujo. Tratamiento: El tratamiento se realiza mediante el uso de dos etapas principales: Filtrado e inyección de reactivos. Los filtros son de tipo granulado y se utilizan los siguientes reactivos:  Inhibidores de corrosión  Biosidas  Secuestrante de oxigeno. El esquema de la figura 8.5, muestra dicho tratamiento. Figura 8.5. Esquema del tratamiento de agua congénita, Activo Integral Bellota - Jujo. 186
  9. 9. Recuperación Secundaria y Mejorada en México Manejo: Con base en pruebas de inyección tipo "dual", se determinó los pozos de inyección, los cuales fueron reparados y adaptados para la inyección en dos arenas. Las características de la red de distribución de agua de desecho, se muestra en la figura 8.6. Figura 8.6. Esquema de manejo de agua congénita, Activo Integral Poza Rica Bibliografía: 1. SEMARNAT, Información Oficial de la normatividad ecológica y de manejo del agua asociada a la producción de hidrocarburos y a su reinyección al subsuelo. 2. Ley de Aguas Nacionales. Diario Oficial de la Federación. 1991. 3. Ley Federal de Derechos. Diario Oficial de la Federación. 2002. 4. Ley Federal del Mar. Diario Oficial de la Federación. 1986. 5. Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. Diario Oficial de la Federación. 1988. 6. Asociación internacional de productores de petróleo y gas. Guías de inyección para la disposición de agua congénita. Reporte No. 2.80/302. Enero 2000. 187
  10. 10. Capitulo OCHO Manejo del Agua Congénita Planta de tratamientos de agua congénita, Dos Bocas, Tabasco 188

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